建筑工程混凝土施工期裂缝控制

摘　要 本文根据施工的科研成果、施工经验全面叙述了建筑工程现浇混凝土施工期裂缝的控制。

关键词 建筑工程；混凝土施工期；裂缝控制

中图分类号 TU74 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）121-0143-01

1 概述

由砼的物理力学性能，我们知道：砼的抗拉强度比抗压强度小得多。在不大的拉应力下，混凝土就可能在结构内产生拉应力。在施工过程中，砼结构一般要受到收缩、温度变化的作用，这些作用将引起结构约束变形，属于间接作用。所以由这些作用引起的混凝土裂缝可称为间接作用裂缝。本文仅讨论由收缩、温度变化引起的砼施工期的间接裂缝控制。

随着建设规模的扩大，混凝土结构的数量、工程量及尺寸越来越大，砼结构在施工过程中出现了大量新的裂缝问题。混凝土产生裂缝的一些机理的研究已取得了很大进展，了解裂缝产生的机理就可采取相应措施来控制裂缝的产生和发展。

2 做好混凝土施工期裂缝控制工作

从受力分析看，除了轴心受压构件外，一般混凝土构件（拉、弯、剪、偏压）正常工作情况下，均产生有裂缝。即带裂缝工作。所以大多数情况下，裂缝不影响结构承载能力。但裂缝会引起混凝土中钢筋的严重锈蚀（或加快钢筋锈蚀速度），以致于在基准期内使可靠度水平下降。另外有防渗、防漏要求的砼结构也是不允许有裂缝的。

通过混凝土中钢筋锈蚀研究，发现裂缝的宽度、位置、形状影响钢筋锈蚀程度。如平行于钢筋的裂缝比垂直于钢筋的裂缝对钢筋锈蚀影响大。而往往一些在砼施工过程产生的间接裂缝却容易被忽视。这将成为影响结构安全性的一个缺口。所以，设计对荷载裂缝控制的同时，施工上也应该对施工过程中产生的裂缝实行控制。这样才能真正确保结构的可靠性。

3 混凝土施工期裂缝

在施工期，混凝土由流动状经过塑状最后变成固状物体。其强度在初期增长较快，以后变缓。在这个过程中，混凝土经历了化学、物理变化，因而时常发生裂缝。按出现时砼状态，裂缝可分为塑性裂缝和固性裂缝。

3.1 塑性砼裂缝

塑性砼裂缝发生在混凝土结构结硬前最初几小时内，通常在浇筑后24小时即可观察到。这种裂缝又可分为两类；一类是由于砼下沉产生的裂缝；另一类是塑性收缩裂缝。

3.2 固性砼裂缝

固性砼裂缝发生在砼结硬后。温度、收缩裂缝是最主要的固性裂缝。砼结硬后，其温度有大幅度变化，且砼也处于大量失水阶段。温度、收缩作用将引起结构约束变形，因而造成砼开裂。

发生塑性裂缝的阶段与发生固性裂缝的阶段间没有明显界限。随时都可能出现裂缝是砼施工期的一个重要特点。所以砼浇筑后一个相当长的阶段，必须不停地采取各种措施。

4 混凝土施工期一些特性

4.1 混凝土结构温度变化

混凝土入模时已初具温度。这个温度由砂、石、水和水泥的温度及运输过程中升、降温决定。混凝土入模后结硬是个化学反应过程。这个过程将放出热量。它使混凝土结构温度上升。由于混凝土结构的环境温度与结构有差异，所以砼的热量将向外散发。混凝土结构热量散发导致结构本身温度变化。入模后，水泥水化热产生和热量散发同时进行。当产生的热量超过散发的热量时，结构处于升温优势。当散热量超过水化产生的热量时，结构处于降温状态。

以XX火电厂工程炉架条基测温的情况和砼温度随时间变化看有以下特点：

4.1.1 温度变化大

经过3天，砼内部温度由入模时12°升至44°，增加32℃。第三天后开始降温，30天后温度降至4℃，温度减少了40℃。

4.1.2 温度随时间变化

温度随时间变化有两个趋势，即升温和降温。入模至第三天为升温阶段。第三天后为降温阶段。

4.1.3 温度不均匀

混凝土内部各点的温度并不相同。结构越厚大，内部的热量越不易散出。形成内部温度高，外部温度低。龄期不同等也使混凝土内部温度不相同。

4.2 混凝土施工期结构变形

温度变化引起混凝土体积变化，导致砼结构发生变形。试验实测温度膨胀系数值为0.7×10-5-1.3×10-5。

在施工期，混凝土同时受到温度变化，失水收缩作用。两种作用都引起体积变化而使结构产生变形。

4.3 混凝土施工期约束变形

当结构产生变形运动时，不同结构之间，结构内部各质点之间，都可能产生相互影响，相互牵制。这种作用被称为约束。混凝土自身可以形成约束。即内、外砼互相可形成约束。与混凝土结构接触的物体可以对其形成外约束。如，地基可以对基础形成约束，先浇筑具一定强度的混凝土对后浇筑的混凝土的约束。外约束与内约束是相对的。如一榀框架，按整个结构来说框架柱对梁的约束是内约束，单按梁考虑柱又可看成是梁的外约束。

砼在施工期严重受到温度，收缩作用。由于约束的存在，这些作用必然在结构中引起约束变形。约束变形是砼结构间接作用裂缝的共同因素。混凝土施工期的裂缝主要是由约束变形引起。为了控制裂缝出现，必须研究和分析、掌握约束规律。

4.4 温差

混凝土施工期的温度变化引起的变形是整个变形的主要部分。温度变化情况，一般用温差来反映。因此温差可分为时间温差和空间温差。

5 砼施工期裂缝形成机理

混凝土施工期裂缝的产生机理可简述为：混凝土受到的收缩和温度变化作用引起结构或质点变形。当变形受到约束，结构内产生应力。其拉应力超过混凝土抗拉强度后，混凝土即产生

裂缝。

变形、约束、拉应力大于抗拉强度为砼施工期间接裂缝产生的必要条件。从约束变形研究来看，没有必要将砼结构分为大体积和一般体积。如，较大体积的砼条形基础和较小体积的砼地坪都会因为来自基层的约束而产生裂缝。只是较大体积砼的变形量与收缩、温度有关。而较小体积时，可忽略温度影响只考虑收缩作用。

6 混凝土施工期裂缝控制

1）具体方法有：保持砼湿润，加保温材料保持砼温度等。

减少约束应力的方法比较多，主要有：

①无约束法。设法将约束除去，使结构在无约束状态下自由变形，这样就不会产生外约束应力，砼也就不会开裂。例如垫层上加油毡滑动层可以使基础自由收缩。采用这种方法可以很容易地避免地基约束造成的基础贯通裂缝。

②化整为零法。在施工期，将一个完整的砼结构分为数段，使结构在小于抗拉强度的应力下完成大部分体积变形。为了说明该方法，我们用条形基础做例子。当受到温度、收缩等作用时，结构生产变形，而地基的约束阻止基础变形，显然最大约束应力与基础长度有关。这就是说可以将基础分成数段，以致于每段内的约束应力均不会超过抗拉强度。在这应力下基础完成大部分变形，然后将基础连成整体。目前常将留“后浇缝”和“跳仓法”用于承受连续式约束的现浇钢筋砼裂缝控制。

③温差控制法。施工期，水泥水化热使砼温度上升，随着散热作用温度又会下降。

2）降低降温速度，无论冬夏都应对已浇筑的混凝土进行保温。宜尽量延长保温时间。因为这样不但降低温差，同时对强度也是有利的。

目前，内外温差一般认为宜控制小于25℃。一些温差控制值可通过计算确定，另一些温差尚有待于研究。

7 结束语

在本文中，我们以混凝土施工期裂缝控制作为课题。它包含了一般混凝土和“大体积”混凝土裂缝控制内容。因为这类裂缝的机理都是相同的。

参考文献

[1]龚剑，李宏伟.大体积混凝土施工中的裂缝控制[J].施工技术，2012，06.

[2]邢小平，周晓云.建筑工程大体积混凝土裂缝产生的原因及控制措施[J].四川建材，2011，04.