关于混凝土裂缝控制技术的研究

关于混凝土裂缝控制技术的研究

张峰

天津市金壁德混凝工程有限公司天津300000

摘要：混凝土在建筑行业的发展中占据重要位置，混凝土浇筑一直都是相对复杂的环节，期间所出现的裂缝情形也是由诸多因素引起，本文结合笔者实际工作经验并参照实际的工作案例，对混凝土产生的裂缝原因进行阐述，并有针对性的给出控制措施及相应的解决对策。

关键词：混凝土；裂缝；原因；控制措施

1、混凝土裂缝产生的原因

混凝土裂缝的出现和诸多因素有关，本文主要从下面几点进行阐述：

1.1温度裂缝

在混凝土内部或者外部的温度出现变化时，混凝土会因为热胀冷缩而导致变形，当混凝土抗裂能力被温度拉应力超出，此时混凝土则会出现温度裂缝。出现温度裂缝的原因主要为三点：一是混凝土硬化过程中的水化热，二是结构成型后的内外部温差，三是施工过程中出现的环境温度变化。

1.2材料裂缝

致使混凝土结构开裂的材料原因主要有三方面：水泥的安定性未达标，砂石料的含泥量过大以及强度比较差。由于材料原因而致使混凝土出现裂缝的情形在当前建筑领域经常发生，故此，需要严格把控材料的选取，避免因材料问题而产生的混凝土开裂。

1.3沉降裂缝

沉降裂缝会造成混凝土结构出现裂缝，而基础不均匀沉降又是沉降裂缝出现的重要原因，地基不均匀沉降的主要原因则为地基土质不匀、回填土不实、地基松软、地基浸水等等。此外，施工中若出现、模板支撑松动、模板刚度不足等情形也会引起不均匀沉降，进而导致沉降裂缝。沉降裂缝通常是深进或是贯穿性裂缝，此类裂缝受温度变化影响比较小，然而危害却比较大。一般来讲，沉降裂缝会随着地基变形稳定之后逐渐降低直至平稳。

1.4配比不当引起的裂缝

在实际工作中，普通混凝土水灰比取值未控制在不超过0.6范围内，而高强混凝土水灰比的取值未控制在规定的0.24~0.38。在品种及强度均相同等级水泥前提下，水灰比决定着混凝土强度等级，由于水泥水化时结合的水，通常约占水泥重量1/4。比如当前住宅多为高层建筑，较多选用泵送混凝土，且需要的水灰比也较高，以此增加其流动性，保障浇灌的质量。但是当水泥水化之后，混凝土中会有残留的水分出现，导致水泡或是蒸发之后产生气孔，进而降低混凝土抵抗荷载的实际有效断面。从力学角度来讲，由于荷载的作用会致使孔隙周围出现集中的应力，从而导致楼板表面产生裂缝。

2、工程案例以及采取的对应防范混凝土裂缝的技术措施

某科研实验水池长50m，深10m，宽15m。水池墙体最薄位置为650mm，最厚位置可达1100mm，水池底板最厚位置为1100mm。由于该项目建设方提出杜绝有任何渗透情况，即混凝土自防水等级要做到一级防水。但是，水池中间未设立相关沉降缝、伸缩缝，且结构尺寸过长，混凝土会因自身收缩而出现变形，进而为水池防水性能埋下隐患。此外，部分尺寸高出1m，属于大体积混凝土，热量散发困难，在内外温差较大时易造成混凝土出现温度应力裂缝，从而对混凝土结构造成破坏。由于水池要具备抗渗性能，若采用传统大体积混凝土分层、分块的施工方式，可较好的防止出现温度应力裂缝，然而会出现较多的施工缝，影响整体的抗渗。故此，在实际的施工中，针对极易导致混凝土出现裂缝的相关原因，采取注意事项及对策如下：

2.1混凝土原料选择

混凝土中若选用的骨料干缩较大、吸收率较大、含泥量较多则会提高混凝土的干缩性；相反若选取的骨料级配良好、粒径较大时，可降低混凝土中的水泥浆用量，减小混凝土的干缩率。此外，掺入粉煤灰可降低水化热以及减少水泥用量，并且减少混凝土单方用水量与水泥用量，有助于降低混凝土自身体积收缩。与此同时，在混凝土中掺入粉煤灰或高效减水剂，有助于提升混凝土的可泵性、和易性、抗离析、抗渗性，从而降低渗水现象与混凝土裂缝出现的概率。

2.2混凝土运输

混凝土所需方量数都很大，施工的周期长，且混凝土浇筑时必须做到连续不得中断，故此，混凝土的运输环节至关重要。由于混凝土搅拌站距离该工程的工地较远，所以在施工前要事先明确混凝土的运输线路及交通通行状况，选取最佳路线，特别是落实好交通高峰期间的运输工作，保障混凝土连续浇筑。该工程会有夜间施工的安排，进而有效避免出现白天的交通堵塞情形。此外，高温天气作业时，可将湿草袋覆盖于混凝土搅拌车的大罐上方，有效进行降温。

2.3优化混凝土收缩

混凝土在凝结的过程中，体积会随着其水分的蒸发而缩小，在毛细管压力的作用下易导致收缩裂缝。收缩裂缝引起的原因为混凝土材料抗拉强度低于毛细管压力负荷，此时可通过将毛细管压力负荷有效控制于混凝土材料抗拉承受能力范围之中，从而优化混凝土收缩。水泥不同其收缩值也不同，要按照实际情况采取适宜的水泥。一般而言粉煤灰水泥收缩值最小，普通水泥收缩值居中，矿渣水泥的收缩值最大。此外，通过适当添加膨胀剂，运用膨胀剂来抵消混凝土蒸发之后的收缩，最终抵消混凝土毛细管压力导致的拉应力。除此以外，也可在设计允许环节中减少泥凝土单位用水量，从而降低混凝土剩余水量，有效避免混凝土蒸发收缩。

2.4混凝土配合比

配合比设计人员要了解施工现场实际情况，按照施工现场的浇捣工艺、操作水准、构件截面等情形，选取适宜的混凝土设计坍落度，施工配合比的调整要依据现场的砂、石原材料质量情况，帮助现场开展构件养护工作。另外，改进骨料级配，通过掺入高效减水剂或者粉煤灰水泥用量，减少水化热；选取适宜的掺和料与混凝土外加剂，有效抑制碱骨料反应；选取外加剂为低碱或无碱，水泥为低碱；熟练掌握混凝土补偿收缩技术的使用。

2.5强化成型后混凝土的养护

2.5.1保温养护

保温养护作为混凝土施工的关键环节之一，其重要目的为保障混凝土浇注块体的内外温差值在正常范围内，进而减少混凝土块体的自约束应力。将混凝土浇注块体的降温速度进行有效降低，可有效利用混凝土的抗拉强度，以此提升混凝土块体承受外约束力的抗裂能力，做到有效控制或避免出现温度裂缝的情况。

2.5.2适当提升养护环境温度

对养护环境温度适当进行提升，有助于缓解降温速度、平衡内外温差，以此降低温度应力，发挥出混凝土强度和应力松弛的最佳作用，防止混凝土由于表面干裂而导致的塑性收缩。在养护期间，混凝土中心温度与其表面温度间的温度差要控制在25℃以内。在混凝土浇灌时若遭遇风雨气象，需要通过搭设防雨彩条布来遮盖，同步做好周围的排水工作，避免雨水流入，保障混凝土的连续浇灌以及施工的质量。若气温比较低的话，对成型后混凝土的保温可采取：先覆盖上一层塑料布，再在其上覆盖一层至二层麻袋布或草袋子。如果遭遇高温天气，浇筑完成之后要立刻用塑料布进行覆盖，避免由于混凝土表面水份过快蒸发而出现干缩裂缝。

2.5.3强化现浇板浇捣的养护工作

在施工的过程中，混凝土养护是其不可或缺的部分，加强混凝土现浇板浇捣的养护工作，有利于提升混凝土的强度，使其在硬化过程中留住水分水从而避免出现裂缝，特别是在高温下的施工，要注意及时进行浇水养护，以此降低由于温度而出现裂缝的情况，同时减少因混凝土收缩而出现约束应力，有效抑制裂缝的出现。

3、结束语

综上所述，混凝土的裂缝成因是由多种因素导致，然而其预防及改善方法却是相对统一。在具体的施工实践中，混凝土出现裂缝不可避免，但却可以通过观察分析、比较，采取适宜的裂缝控制技术，并结合各种预防控制措施，使混凝土裂缝能够控制在正常合理的范畴内，从而有效提升建筑物的耐久性，推动高标准、高质量工程的实现。

参考文献：

[1]张熙程.试论混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施[J].建筑与装饰.2018（7）.

[2]夏飞.建筑施工中混凝土裂缝控制技术探讨[J].工程技术（全文版）.2016（11）.

[3]何翌滔.混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].价值工程.2018（14）.