現澆混凝土裂縫控制技術措施

蘭英靜 張熙鳳 盧玉波

【摘要】隨著建筑結構的日益發展，建筑結構中不斷出現一些問題，其中混凝土結構裂縫成為困擾建筑工程的一大難題。本文按照裂縫產生的時間分析了裂縫產生的三個原因，并有針對性的從原材料選擇、設計角度、施工技術方面分別提出相應控制裂縫的技術措施。

【關鍵詞】混凝土結構；裂縫；技術措施

裂縫問題是混凝土結構中存在的較大問題，混凝土裂縫一旦產生就像癌癥一樣會迅速擴展蔓延至整個結構，對混凝土結構承載力及正常使用都會產生較大的危害。普通的小裂縫，如一些內部的微裂縫在混凝土結構中幾乎是無法避免的，但一些寬度較大、延伸較長，深度較大的裂縫卻會給建筑結構帶來諸多不便與巨大的安全隱患。作為一個合格的建筑工程應同時滿足承載力與正常使用的要求，因此混凝土結構中除了要計算承載力是否滿足要求還應驗算裂縫寬度是否在安全控制范圍之內。為了減少裂縫更好的保障居民的生命財產安全，我們不斷探索研究，并吸取各個工程的經驗教訓，總結如何解決各種裂縫問題，本文將對混凝土結構裂縫從各個角度進行分析，并提出幾點防治措施。

一、裂縫的產生原因

結合工程實踐，以及從業者和研究人員觀察與分析來看，裂縫產生的原因按照產生的時間主要分為以下三點：

1、建筑結構在投入使用前產生的裂縫。當混凝土澆筑以后，由于水泥水化產生較大熱量，同時水化后體積小于水化前體積，因此在澆筑后混凝土會收縮，收縮便會使混凝土構件產生微小裂紋。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，使得混凝土結構內外出現較大的溫差，這些溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限后，混凝土構件產生較大拉應變，當應變達到混凝土極限拉應變時混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期，在結構尚未投入使用前。此時裂縫均較小，在控制在允許范圍內，不會對結構安全產生影響。

2、建筑結構使用后在荷載作用下產生的裂縫。由荷載作用所產生的裂縫在所有裂縫中所占約為20%。荷載作用主要包括自重、設計使用活荷載等在正常使用過程中產生的各種作用。在荷載作用下當混凝土結構構件承載力不足時便會產生裂縫，尤其是當構件處于拉力時。當構件為變截面，或者有突變荷載時，截面應力容易產生應力集中現象，截面承載力不足時便會產生裂縫。由于荷載作用產生的裂縫一般發展較快，且裂縫寬度相對較大，在結構工程中應嚴格控制。

3、建筑結構使用后在非荷載作用下產生的裂縫。非荷載作用主要用地基不均勻沉降、溫度收縮、碳化收縮等，在非荷載作用下所產生的裂縫約占70%。當建筑物地基不均勻沉降時，沉降量較大的一般會受壓，而另外一端則會受拉，混凝土抗拉強度極低，當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限后便開始產生裂縫。當混凝土構件受到寒潮襲擊時，混凝土外表面溫度會急劇下降，與混凝土內部或室內部分溫度相差較大，構件便會產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而形成裂縫。非荷載作用下產生的裂縫是在長期過程中產生的。

二、裂縫控制技術措施

1、混凝土原材料及配合比的選用

（1）盡量選用低熱或中熱水泥，減少水泥用量。在投入使用前產生裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土產生內部和表面的溫差。在配合比設計過程中應充分利用混凝土后期強度，盡量減少水泥用量，改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等減少水泥用量，降低水化熱。

（2）摻加摻合料。大量試驗研究和工程實踐表明，混凝土中摻入一定數量優質的粉煤灰或者礦渣粉后，不僅能代替部分水泥，而且可改善混凝土拌合物的流動性、黏聚性和保水性，從而改善了可泵性。由于粉煤灰自身不能水化，只能在水泥水化后與水泥的水化產物發生反應，因此可以降低混凝土中水泥水化熱，推遲峰值點的出現。

（3）在混凝土中摻加一定的外加劑。在大體積混凝土中應加入具有減水、保坍、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，減少水化產物的生成，降低水化熱，推遲熱峰的出現時間。

2、設計措施

（1）科學合理分析樓地面荷載。荷載主要包括恒載和活載兩方面，其中恒載較容易計算，且誤差不大，只需根據截面尺寸和混凝土容重便可計算出來。而活載應根據建筑物的使用功能不同，科學合理的分析，給予一定的超載系數，增加樓面所受活荷載，避免當其受到超過預估荷載時產生局部的超荷現象。

（2）保證配筋量。在混凝土結構中加入鋼筋后，通過鋼筋與混凝土的粘結力可以延緩裂縫的出現，減小裂縫寬度。鋼筋的配置應按照鋼筋所在位置滿足不同的構造要求。

3、施工措施

（1）改善攪拌工藝。采用二次投料工藝，該工藝可有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子界面上，使硬化后界面過渡層結構致密、黏結力增大，從而可以提高混凝土強度，降低混凝土的澆筑溫度并減少水化熱和裂縫。

（2）嚴格控制澆筑流程。施工工序應統籌計劃合理安排，分層、分塊澆筑有利于混凝土散熱。對已澆筑的混凝土，在終凝前進行二次振動，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成陶空隙和水分，提高黏結力和抗拉強度，并減少內部裂縫與氣孔，提高抗裂性。

（3）澆筑完畢后注意混凝土的養護。濕度及溫度是保證水化的前提，因此養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土的溫差，減少甚至消除表面裂縫?；炷翝仓?，及時用濕潤的東西覆蓋，并注意灑水養護，適當延長養護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。

三、結語

混凝土裂縫是多年來我們亟待需要解決的問題，然而想要徹底消除裂縫現象，目前還沒有更好的方法，只有在今后工程中不斷提高施工技術和不斷積累施工經驗，采用更為科學合理的解決方法。

第一作者簡介：蘭英靜：1987.07，女，漢，研究生，山東省濟南市長清縣，助教，研究方向：土木工程材料。從事的工作：土木工程教育

參考文獻

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