浅谈产生混凝土裂纹的原因及其控制措施

浅谈产生混凝土裂纹的原因及其控制措施

吴本

吴本（茂名润昌房地产开发有限公司）

摘要：大体积混凝土的浇筑后容易出现裂纹的现象一直以来是个困扰工程技术人员的问题，本文以广东省茂名市茂名润昌房地产开发有限公司金碧花园C栋为例，本工程地上15层和地下1层，总建筑面积23206m2。分析容易产生混凝土裂纹的原因，并提出了高温条件下工程施工时如何预防和控制混凝土裂纹产生的措施。

关键词：混凝土裂纹原因控制

1产生混凝土裂纹的原因及其控制措施

在混凝土施工过程中，温度升高是由水化热和南方天气温度高引起的。混凝土内部温度升高并且膨胀，而混凝土表面处于冷却和收缩状态，如果内外形成温差过大，则在混凝土表面产生拉应力引起开裂。裂纹的宽度和深度取决于热的混凝土内部和冷的混凝土外表面之间的温度差大小。天气昼夜温度相差过大也是混凝土产生裂纹的原因之一。

1.1混凝土施工时温度的控制措施为防止出现开裂，在混凝土施工过程中，所有构件要考虑温度控制。其内部温度不能比当地环境年平均温度高出6℃～10℃，可通过以下途径控制混凝土的内部温度：①低水泥用量——270～390kg/m3；②粗集料——0.5～31.5mm；③大的粗集料用量——可占总集料量的70~80％；④利用低热水泥；⑤掺加火山灰掺合料——其水化热约为水泥水化热的25％～50％；⑥冷却混凝土组成料使混凝土的初始温度降低；⑦用预埋的冷却水管给混凝土降温；⑧用散热迅速的钢模浇注；⑨水养护；⑩每层浇注厚度不大于1.0m。

1.2预防和控制措施混凝土浇注的温度在25℃～35℃之间时，应提前采取一些措施来改善高温对混凝土产生的不利影响，临时采取的措施很少能充分实施。如果在工地没有可以参考的数据，那么应该根据试拌时的温度和典型混凝土截面尺寸来确定最高温度的限制，而不是引用某些权威机构规定的最佳温度。尽可能在一定的时间间隔内进行大量的试验测定拌合物的性能，建立不同温度条件下混凝土性能与时间关系曲线，以此确定出不同混凝土温度时卸载混凝上所允许的最长时间。

1.3混凝土组成材料的质量控制和冷却措施通常降低混凝土温度的方法是在拌合前降低混凝土组成材料的温度，如冷却一种或多种组分。在炎热天气下，应尽量降低集料与拌合水的温度，因为与其他材料相比，这些材料在拌合后对混凝土温度影响比较大。

混凝土拌合物中每种材料对新拌混凝土温度的贡献与每种材料的温度、比热和每种材料的质量有关。

在混凝土所用材料中，水最易冷却。即使水的用量比其他材料少，但冷水也会适当降低混凝土的温度。我们要尽可能使用较冷的水源，这些水源不要直接暴露在太阳光下，储水池和运输水的管道应该埋藏、隔热、遮阳或漆成白色，使水尽可能保持较低的温度。

有许多简单的方法可以使集料保持较低的温度，料堆必须遮阳和通过喷淋维持潮湿。由于蒸发是一个降温的过程，特别是相对湿度较低时，喷淋是一种有效的冷却方法。喷淋粗集料时要避免集料表面水分含量变化过大引起流动性、均匀性不良。另一种冷却方法是制冷。集料可以浸在冷水桶槽中，还可在储料仓中通人循环的冷空气。

1.4混凝土浇筑前的控制措施在炎热的天气，混凝土浇注前，应采取一定的预防措施来维持或降低混凝土的温度，搅拌机、流料槽、传送带、漏料斗、泵送管以及其他设备都应遮阳、漆成白色或盖上湿麻布来减少太阳辐射热能。

浇注混凝土前，模板、钢筋及基础应喷雾或用凉水喷淋，在浇注和修整时对这些地方喷雾不仅能降低接触面和周围空气的温度，还能增加空气的相对湿度，从而减缓混凝土温度的升高，也使得浇注后混凝土水分的蒸发最少。在温度特别高时，将浇注混凝土的时间改在早晚或夜间，可以取得良好的效果，这些措施可以很经济地减小大体积混凝土的温度收缩和开裂。

1.5预防塑性收缩裂纹塑性收缩裂缝有时在新拌混凝土浇注后不久就在表面出现，而有时却在修整时或修整后不久产生。如果采取预防措施，可以消除这些主要在水平表面出现的裂缝。

炎热天气通常会造成塑性收缩开裂，但如果周围环境引起混凝土表面水分快速蒸发，塑性收缩开裂也会随时发生，一旦混凝土表面蒸发的水分大于泌水速度就会产生开裂，因为这使得表面出现快速的干燥收缩和拉应力，通常裂缝为短而不规则形状。下列情况单独或同时出现，将加速混凝土表面的水分蒸发并增加塑性收缩开裂的可能：①混凝土表面温度明显高于空气温度；②空气湿度低；③风速大。

裂纹的长度通常为50～1000mm，呈不规则分布，相距50～700mm。目前还没有办法确切预测在什么时候会产生塑性开裂。因此只能采取预防措施，这些措施以如下顺序在施工中实施：①润湿干燥和吸湿性强的混凝土集料；②冷却集料和拌合水以使混凝土保持较低的温度；③浇注混凝土前，润湿基础，对模板喷雾；④搭建临时挡风板来降低混凝土表面的风速；⑤搭建临时遮阳板降低混凝土表面的温度；⑥在浇注和修整之间如果有较长的时间间隔可临时用聚乙烯膜之类的覆盖物来保护混凝土；⑦在浇注之后或修整之前立即对混凝土板喷雾，但应注意防止板积水，因为积水会降低混凝土板表面水泥浆体的质量；⑧在混凝土中加入塑料纤维有助于减少塑性收缩裂纹的形成。

减少混凝土塑性开裂最有效的方法是在最终修整之前和之后喷雾养护混凝土，喷雾可以增加混凝土板上方空气的相对湿度，从而减少混凝土水分的蒸发。

其他防止混凝土表面水分，快速损失的方法包括：①喷洒能临时保持水分的薄膜(通常为聚合物)，或者覆盖湿润的麻袋；②施工过程中避免不必要的延误，浇注后至开始养护的时间间隔尽量缩短；③如果抹面时出现塑性收缩裂缝，在裂纹的两侧用抹子敲击并重新抹面可使裂缝闭合，但是如果没有找到裂缝产生的原因，裂缝还可能再次出现。

1.6混凝土养生和保护混凝土拆除模板养护，拆模对混凝土不造成损伤时就要及时松开模板，然后在混凝土上露表面洒水。在硬化混凝土和平直的混凝土表面洒水时，水的温度不应低于混凝土温度10℃以上，这可以在很大程度上减少温度应力所产生的裂缝，而温度应力是由养护水和混凝土之间的温度差引起的。

混凝土抹面后最初的几小时最需要潮湿养护，为防止混凝土外露表面干燥，抹面结束后应尽可能早地进行潮湿养护，而且持续养护的时间不少于24h。在炎热天气尽可能整个养护期都采用潮湿养护。但是如果潮湿养护的时间超过24h，且混凝土表面仍然潮湿时，可用养护纸、热反射塑料卷材或成膜养护剂进行保护以便混凝土免于干燥。

混凝土水平表面可以使用白色养护剂，在炎热天气下应该经过24h潮湿养护后才能使用养护剂，如果实际情况不允许，就应该在抹面后且混凝土的表面潮湿时立即使用养护剂。

2结语

混凝土裂纹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，在施工中需要采取各种措施来预防裂纹，特别是重点部位混凝土裂纹的出现和发展，以保证建筑物和构件安全、稳定地工作。