混凝土裂縫的控制技術研究

萬 勤

0 引言

目前的土木建筑工程，以混凝土結構占主導地位，混凝土結構由于內外因素的作用不可避免地存在裂縫，而裂縫是混凝土結構物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。混凝土裂縫一般有三種狀態:靜止裂縫，活動裂縫，正在發展的裂縫。混凝土裂縫處理方法的選擇一般要考慮以下主要因素:判斷裂縫是活動的還是靜止的;修補的主要目的是什么;是否需要加固處理;裂縫產生的主要原因是什么;裂縫未來的變化(數值和方向)如何。

本文在分析工程中大面積混凝土早期裂縫產生原因的基礎上，結合具體工程施工實踐，探討了混凝土早期裂縫的預防控制技術，分析了廣場工程中伸縮縫的選型方法和應用技術。

1 混凝土裂縫產生的原因與分析

1.1 溫度變化引起的裂縫

由于混凝土具有熱脹冷縮的性質，在混凝土硬化初期，水泥的水解水化反應放出較多的熱量。混凝土本身又是熱的不良導體，散熱緩慢，因而混凝土內部的溫度高，有時溫差可達50℃ ～70℃。這將使內部混凝土產生顯著的體積膨脹，而外部混凝土隨著氣溫降低卻收縮，尤其是受到氣溫、濕度、風等突變影響，收縮更大。此時，內部混凝土膨脹和外部混凝土收縮的相互制約，對外部混凝土產生很大的拉應力，當外部混凝土所受的拉應力超過混凝土當時的極限抗拉強度，將產生裂縫。

1.2 混凝土干縮導致的裂縫

干縮是指混凝土凝結后，出現體積減縮的現象。這主要是混凝土因水分的散失引起的，且這種收縮是長期持久的。混凝土在干燥的空氣中硬化，由于水分的逐漸蒸發，體積逐漸干縮，這種干縮往往是表面較大，內部較小，所以常在表面產生許多微細縫。

1.3 水泥的水解水化反應引起收縮裂縫

水泥的水解水化反應所生產的水化物體積變小，形成相對收縮，是一種化學反應收縮，從而引起混凝土早期裂縫的產生。在混凝土早凝階段，體積收縮隨齡期的增長而增大，但當齡期達到40 d后，隨著水泥的水解水化反應的逐步完成，這種收縮漸趨穩定，影響相對較小。

1.4 沉降收縮裂縫

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或成30°～45°角方向發展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度0.3mm～0.4mm，受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定。

1.5 施工原因引起的裂縫

1)因攪拌不足或過分，振搗不密實，而造成混凝土強度不足，易導致早期開裂、斷板。因某些原因使混凝土澆筑作業中斷，而且再澆筑時未按施工縫處理，新舊混凝土由于結合不良和收縮不一致，形成一條不規則的接縫。養護不及時，尤其是在氣溫高、溫度小、風速大的不利條件下，就會使混凝土表面水分蒸發太快，從而形成干縮裂縫。還有就是切縫深度不足，造成混凝土內應力集中，在混凝土薄弱處形成不規則的貫穿裂縫。

2)基層標高失控，造成路面厚度不均，過薄或厚薄交接處將成為薄弱斷裂，在混凝土收縮時，難以承受拉應力而開裂;基層干燥會吸收混凝土拌和物的水分使底部混凝土失水，強度降低，導致混凝土開裂;在一些易發生路基不均勻沉降的部位，如填挖交接處、新老路基交接處、軟弱地基等部位，也會導致混凝土路面的開裂。

2 混凝土裂縫的控制技術及應用

本部分主要結合具體廣場工程實踐，深入探討實際工程施工中的混凝土裂縫控制技術。

2.1 工程概況

本廣場工程占地11萬m2，共鋪貼廣場磚36840 m2，各類花崗巖 11490 m2，雨化石 1580 m2，青條板 1990 m2，機刨板 3275 m2，其中心廣場面積為25434 m2，混凝土面積16600 m2。

2.2 施工的預防控制措施

1)施工溫度的控制。

中心廣場大面積混凝土的澆筑都是在10月份，澆筑的溫度一般都低于30℃。混凝土在修整抹面后，用麻袋覆蓋，以防止白天和夜晚的溫度急驟變化而產生貫穿裂縫，并且要保持表面溫度，減少表面蒸發。

2)混凝土材料的選擇。

為防止產生早期裂縫，應合理選用水化熱低，干縮性小的普通硅酸鹽水泥。在該工程中監理和甲方相互配合，多次對到達現場的水泥進行抽樣，送往市建工局檢測中心檢驗，結果滿足要求;還要控制好現場材料的級配、水灰比、用水量，要求施工單位嚴格按照設計施工配合比施工。整個工程全部采用碎石、砂和自來水，對表面有泥土等雜質的碎石進行清洗，對干燥的碎石也要澆水濕潤，以減少材料中的雜質對混凝土質量的影響。

3)施工方法和施工工藝的控制。

應嚴格控制好基層的標高及平整度，按照設計要求用水準儀對場地內挖填土的標高進行嚴格控制，并用碾壓機對場地進行平整，使其壓實質量達到規定的數值。確保厚度均勻，強度均勻。

混凝土在澆筑過程中，用人工攤鋪，嚴禁拋擲，應該用鐵鍬反扣，從而防止混凝土拌和物的離析。在施工過程中，監理和甲方要求施工單位將混凝土均勻攤鋪，不允許工作面參差不齊，影響振搗，并且對混凝土的澆搗，須均勻有序的進行，不能雜亂無章的隨意振搗，不允許出現過振或漏振，從而導致混凝土強度不均勻;在混凝土振搗密實后，再用平板振動器縱橫交錯地振搗，最后用振動梁托平。

4)伸縮縫的應用及控制。

因為整個廣場是一個圓形的形狀，伸縮縫的設置不僅要在徑向設置，還要沿圓周方向設置，如圖1所示。

為了保證整個廣場鋪地的美觀，徑向伸縮縫是一條貫穿的直線，圓周方向的伸縮縫是一個圓曲線，伸縮縫每隔5 m設置一道;在施工過程中，施工縫未處理好的，也應設置伸縮縫;在與軟弱地基交接處，應設置伸縮縫。

在要求設置伸縮縫處，先將“▽”形入口的鐵制壓板用振動梁壓入，隨后提出，用備好的木制三夾板嵌入，并在兩側模板上做好嵌條的記號，然后進行表面修整，收光抹平，待初凝硬化后，可用切縫機沿記號鋸開，縫寬為3mm～5mm，這樣可以引導混凝土早期裂縫沿木制夾板裂開，便于切割，節約了經費，保證槽口邊緣無損傷。

3 結語

本文總結了大面積混凝土早期裂縫產生的主要原因，結合具體工程實踐，探討了裂縫的預防和控制技術，分析了伸縮縫的應用和控制技術，可為類似的工程設計和施工提供有益的參考作用。

當然，在實際中每個工程都各有特點，各不相同，在實踐中一定要靈活地掌握，加以區別，有針對性地采取相應措施。只要我們廣大工程技術人員在思想上重視，技術施工中加強防范措施，混凝土路面早期裂縫的問題是可以處理好的。

［1］王金鳳，佟 偉.混凝土工程中裂縫的預防及處理［J］.北方交通，2010(8):50-51.

［2］楊太生.施工原因造成的混凝土開裂的防治［J］.建材技術與應用，2010(9):11-13.

［3］周曉龍.淺談混凝土裂縫及其預防［J］.科技情報開發與經濟，2010，20(25):221-222.

［4］黃士元.混凝土早期裂紋的成因及防治［J］.混凝土，2000(7):3-6.