浅析混凝土裂缝控制技术

浅析混凝土裂缝控制技术

摘要：随着社会经济的发展，水利工程中混凝土工程的体量不断增大，混凝土是当前最广泛使用的建筑结构材料之一。然而，混凝土裂缝在建筑工程中是经常出现的问题，本文结合多年的工作经验，并参考相关资料，分析了混凝土裂缝产生原因，提出了防治对策。

关 键 词：混凝土；裂缝；原因；防治；处理。

Abstract: As social and economic development, in the water projects, the volume of concrete projects is increasing, the concrete is one of the most widely used building structural materials. However, the concrete cracks in the building works is often occurred, combined with years of experience in this article, and reference information, analyzed concrete cause of the cracks, and puts forward some countermeasures.Key words: concrete; cracks; reason; prevention; treatment.

裂缝是混凝土建筑物主要的老化病害之一，主要由干缩、混凝土自身质量、水泥水化热、天气温度、钢筋锈蚀、地基变形、荷载、碱骨料反应、地基冻胀等原因引起。

一、混凝土裂缝产生主要原因

1、人为因素

设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式，建筑物表面存在过多凹凸角，产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物，很易出现伸缩裂缝。此外，因设计的承重板件厚度太小，刚度减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大，致使板件出现穿透性裂缝。混凝土材料使用不当也容易产生的裂缝，比如：使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。同时施工方法的不规范也会导致混凝土产生裂缝。

2、客观原因 温度应力引起裂缝和收缩引起裂缝。目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。

二、常见裂缝控制方法

1、控制干缩裂缝

混凝土的干缩裂缝主要是由于混凝土在硬化过程中由于水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩裂缝，也就是毛细管压力造成的。毛细管孔隙在干燥过程中逐步失水，产生很大的毛细管张力，混凝土体积产生收缩，由于混凝土周围存在约束，内部又有拉应力，当拉应力超过混凝土材料抗拉强度时，便产生了干缩裂缝。

干缩裂缝的控制方法有：

①降低混凝土单位用水量：用水量的增加势必使剩余水增加，因此，从确保混凝土耐久性出发，应降低混凝土单位用水量。

②水泥的影响：混凝土采用不同水泥，混凝土收缩也不相同，按收缩值大小排列顺序为：矿渣水泥>普通水泥>粉煤灰水泥。

③降低混凝土周围约束：若混凝土周围约束过大，内部拉应力无法释放，拉应力增大而使混凝土干裂，因此，应减少混凝土的分仓长度，以使混凝土内部拉应力能够充分释放。分段浇筑长度为8m的整数在16m～40m范围内。

④添加膨胀剂：适量添加膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀，在混凝土内部产生应力，部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力，从而起到控制干缩裂缝的作用。

2、控制混凝土成分

高强混凝土水泥的强度等级和水泥用量相对较高，开裂现象比较普通，因此，高强混凝土不一定是高性能混凝土，而高性能混凝土因具有较高的体积稳定性，收缩变形小而使抗裂性能大大提高，同时高强混凝土必须采用高效减水剂、引气剂、保水、增塑等复合型外加剂和掺加粉煤灰来减小水泥和水的用量，降低水胶比，提高混凝土强度，易于满足耐久性和工作性的要求。

3、施工环境的控制

3.1高温施工

混凝土施工温度不宜大于28℃，日最高气温超过30℃时，宜选择在早晨、傍晚或夜间施工，并采取骨料降温、加冰降温等措施控制混凝土入仓温度≤28℃；当现场气温超过35℃时，应停止施工。

3.2水化热开裂的控制

水泥水化后释放出大量的热量，使混凝土内外形成较大的温差，从而在温度应力的作用下形成裂缝。特别是在夏季施工，中午气温一般在摄氏37℃左右，露天存放的石子表面温度可达摄氏50℃左右，混凝土出机口温度在摄氏30℃左右，导致混凝土水化后内部温度更高。为控制混凝土水化开裂，施工中采用了以下措施。

3.2.1骨料降温

骨料的温度控制主要通过搭盖凉棚和洒水降温来进行。搭盖凉棚可避免太阳光直射，减少骨料吸热，浇筑前2～3小时再用洒水车运深井水（约16℃左右）

对粗、细骨料进行充分的洒水降温。采取以上方法降温后，浇筑前粗骨料内部温度约为24℃，细骨料内部温度约为26℃，降温效果相对较明显。

3.2.2加冰降温

在混凝土浇筑前购入冰块，砸成粒径约3cm的小块加入混凝土生料中，充分拌合后量取出机口温度，根据出机口温度来确定加冰量。实际工作中，因冰块破碎工作量较大，粒径也很难控制，加入冰块后还需延长拌和时间，降低了混凝土浇筑速度，为了克服该问题，我们采用拌和水降温的方法，即把条形冰块放入拌和水池中来降低水温。用此方法，通常能够把拌和用水的温度降至摄氏3～70C左右。当出机口的控制温度为180C，混凝土1m3用冰量在60kg左右。

3.2.3夜间浇筑

白天气温较高，即使采用多种降温措施也很难保证混凝土的入仓温度，而夜间浇筑—特别是后半夜浇筑，气温相对较低，采取温控措施后，比较容易控制混凝土的入仓温度。因此，工作中多把其他工序的施工安排在白天进行，而把混凝土浇筑安排在夜间进行。

通过以上3项温控措施，使夏季混凝土出机口温度控制在18℃以内，入仓温度控制在28℃以下，有效地控制了温度裂缝的产生。

4、控制混凝土养护

按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)混凝土应保证湿润养护不少于28天。由于采用普通硅酸盐水泥，混凝土早期水化热较大。经量测，一般在浇筑后24h左右，内部温度即可达到最大值（约33℃），而此段时间为前期养护时间，此时因规范要求钢筋模板尚不能拆除，还不能直接进行表面洒水降温，主要采取节水保湿养护膜加盖彩条塑料布进行覆盖，能有效的保湿，气温较高时，水分蒸发比较快，应经常揭开查看,必要时局部有必要进行补水。当混凝土表面表面强度到达标准后，对混凝土表面进行全天候养护至28天，此时混凝土内部温度已降至18℃。通过洒水降温的对比观察，采取对洒水降温的明显比未对混凝土板表面覆盖彩条布表面洒水降温的混凝土产生裂缝好很多，因此，混凝土养护应从贴养护膜前对混凝土板表面覆盖彩条布洒水降温开始。

5、控制钢筋锈蚀引起的裂缝

钢筋锈蚀后体积膨胀2~4倍，对周边混凝土产生压力，可能产生顺筋裂缝，甚至脱落，从而影响建筑物的使用。而钢筋锈蚀多为气蚀、电离引起。因此，本工程自一开始就注意了钢筋的锈蚀问题，并从以下几个方面对钢筋锈蚀加以控制的。

5.1钢筋出厂时，其表面有一层致密的氧化薄膜，可以对钢筋起到一定的保护作用，但该薄膜遇水或受潮后因水的微酸性而脱落，使钢筋酸性氧化而锈蚀。

因此，钢筋原材料和加工后的半成品均应作防潮处理。具体的做法是架空放置和上方覆盖防水雨布。

5.2钢筋安装前表面清洁处理

钢筋安装前，其表面必须洁净、无污物，对已发生锈蚀的部位，必须用钢丝刷和砂纸打磨干净，以保证钢筋与混凝土的有效结合，同时也可防止因电离而发生锈蚀。

5.3降低混凝土水灰比和增加混凝土的和易性。

5.4加强振捣，提高混凝土致密性，减少混凝土炭化速度，使钢筋有足够长的时间不接触空气。

三、结语

以上对混凝土裂缝的控制进行了初步探讨，上述控制方法在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

[参考文献]1、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）