施工过程中混凝土裂缝的预防与处理

张建军

(山西四建集团有限公司，山西太原 030012)

0 引言

随着建筑技术的发展，大量新型建筑材料不断出现。但混凝土仍然是目前使用量最大、应用最广泛的建筑材料。虽然混凝土材料的使用已经有如此长的时间，但在建筑工程混凝土质量中仍然存在许多的问题，其突出表现为混凝土浇筑出现裂缝问题。本文将就建筑工程中比较常见的一些混凝土裂缝问题分析原因，并给出相应的预防措施。

1 混凝土工程中常见裂缝及预防

1.1 干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。

主要预防措施:

1)选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。

2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。

3)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。

4)加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

5)在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

1.2 塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施:

1)选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或者普通硅酸盐水泥。

2)严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。

3)浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。

4)及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。

5)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

1.3 沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:

1)对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。

2)保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。

3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。

4)模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。

5)在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

1.4 温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

主要预防措施:1)尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。2)减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450 kg/m3以下。3)降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。4)改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。5)改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。6)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。7)高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。8)大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。9)在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。10)加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。11)预留温度收缩缝。12)减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5 mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。13)加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。14)混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

1.5 化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:

1)选用碱活性小的砂石骨料。

2)选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。

3)选用合适的掺合料抑制碱骨料反应。

由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。

通常的预防措施有:

1)保证钢筋保护层的厚度。

2)混凝土级配要良好。

3)混凝土浇筑要振捣密实。

4)钢筋表层涂刷防腐涂料。

2 结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

［1］北京土木建筑学会.钢筋混凝土工程施工技术措施［M］.北京:经济科学出版社，2005:112-118.

［2］皮凤梅，杨洪渭，骆中钊.混凝土结构/建筑工程施工知识丛书［M］.北京:化学工业出版社，2008:134-150.

［3］仲晓林.大体积混凝土施工规范［M］.北京:中国建筑工业出版社，2011:25-128.

［4］张承志.建筑混凝土［M］.北京:化学工业出版社，2007:45-60.

［5］张 格.混凝土工程施工［M］.北京:中国建筑工业出版社，2011:25-133.

［6］吉 喆.混凝土裂缝的预防与处理［J］.安阳师范学院学报，2007(2):23-26.