冬期施工混凝土裂縫的產生及控制

朱玉紅

（黑龍江，哈爾濱，150000）

冬期施工混凝土裂縫的產生及控制

朱玉紅

（黑龍江，哈爾濱，150000）

我省地處寒冷地區，并且冬期較長，進入冬季以后一些工程仍需繼續施工，難免涉及混凝土冬期施工，一些構件由于施工人員對冬期施工知識掌握不足，所以當構件拆模后，往往表面出現大大小小不同的裂縫，為預防這種裂縫的出現，現分析如下：

一、混凝土冬施裂縫出現三個時期

1、初期階段裂縫：此時是混凝土澆筑成型后的升溫期，由于水泥的水化熱的作用，成型后的 2-3d，構件內的溫度升高，形成內熱外冷，表面限制內部的熱脹約束力，若此拉力超過混凝土的實際抗拉強度時即出現裂縫。在較大面積的混凝土施工時，多采用控制結構內外溫差的方法來控制這種裂縫的出現，一般溫差控制在25℃為宜。

2、中期階段裂縫：此時是水泥水化熱降溫期，當溫度升到頂后再逐漸下降。由于降溫構件內部收縮率較大，外部又給較大的約束力，當超過混凝土此時的抗拉強度時，構件即產生裂縫。

3、后期階段裂縫：此時水泥水化熱大部分已經完成，因此構件內的熱脹降溫已趨平衡，所以只受環境氣溫變化產生微小的變化，例如：有些部位受熱源烘烤，露天部分寒風襲擊，引起裂縫，縫寬多數不大于0.2mm。

上述三個時期裂縫出現、發展都受溫度的變化面影響，施工后突然遭受寒流的襲擊，會引起構件表面裂縫的增加。

二、早期受凍形成的危害

新成型的結構體最容易受凍害的部位是塊體的四周表面、各小塊體的棱角、新舊混凝土接槎處、施工時停歇處及施工時接槎處，受凍部位的強度增長顯著下降，達到齡期的抗壓強度約降低30%～45%；60d的抗壓強度約降低50%～60%。受凍后的混凝土在很小的水壓下便會出現滲漏，結構的防水能力大大降低。受凍后的混凝土的抗拉強度受影響更大，降低幅度在 70%-80%，早期受凍的混凝土，即使在后期增加養護期，強度也不會有所提高。當施工采取分層間歇澆筑時，較大面積的新舊接槎部位的強度和不透水性將遭受到嚴重的損壞。結構面層遭受凍害則出現：表面酥松、剝落、露筋、預埋件松動等現象。

三、冬期施工

按照規范對冬施的具體規定和北方各地的實施經驗，在施工期內連續5d平均氣溫在 5℃以下，即應按冬期施工對待。這樣的規定主要是由拌合水的冷脹熱縮特性決定的，當剛拌合的混合料進入負溫時，水凍成冰則體積增大，混凝土無強度，在脹推力作用下混凝土遭受破壞。為了能在負溫下達到相同的施工效果，人們進行了長期的多方面探索，在失敗中找出有效的方法措施，保證施工的成品能正常水化達到需要的強度。一方面能合硬化的混凝土在正溫中獲得臨界以上強度；另一方面在拌合料中摻入早強防凍劑使混凝土強度能在負溫下繼續增長。

四、裂縫產生的一般原因

1、保溫措施不當：施工前準備不當，未按需要備好保溫材料，對突然降溫無預防措施，使澆筑后的成品成其是像墻板薄件、梁柱等結構的表面及棱角的邊緣受到冷凍。

2、澆筑的方法欠周到：當澆筑大體積混凝土時，未采取技術措施和熱工計算，就盲目采用分層大間歇的工藝方法澆筑，這樣在施工縫處必然會使溫度降至0℃以下而成為一條冷縫，使新舊接槎處成為一道薄弱層，其強度很低而透水性較好，這在整體基礎中是不允許的。

3、拆模板過早或失去保溫措施：模板拆除在負溫下不宜過早，應核算當結構達到臨界強度或5MPa以上時再拆除，拆除后及時保溫防護。

4、骨料選擇：當砂、石料外表不干凈且成凍塊時，原材料的配料就不穩定。

5、計量意識差：因為攪拌時容易在拌合時另外加水，加大流動性和水灰比，導致澆筑后的表面出現浮水，骨料下沉而水漿上浮，尤其在水平筋下面聚集一層浮水，無漿包裹，必然導致表面疏松，氣孔和裂縫嚴重。

6、亂摻毛石：為節約水泥而任意摻加毛石，將會造成混凝土的脆性和空隙，級配不均強度降低，降低抗凍性能。

7、振搗不密實：振搗不密實會造成周圍及內部不密實，整體性受嚴重影響，尤其對有抗滲要求的混凝土，其后果是不堪設想的。

8、未提高一級強度：冬期施工為保證質量，適當提高混凝土強度等級是有益的，摻加早強劑加快提高早期強度是必要的，但必須注意的是：任意增加水泥和早強劑都會不同程度的增加收縮量，增加裂縫的可能性大。

9、構造的不合理：對冬施工程的配筋應有考慮。從設計角度考慮，增加鋼筋表面積和配筋量對減少結構裂縫十分有利。為此，在可能的情況下把大直徑大間距改為小直徑和加密間距更合理。

五、冬施混凝土的裂縫控制

1、控制結構內外溫差梯度：當砼澆成后的2-3天，由于水化熱使溫度上升，形成外冷內熱，出現自然約束力。如拉應力大于自身強度時則出現裂縫為此，當澆筑大體積混凝土時要采取保溫措施，嚴格控制內外存在的溫差梯度不高于 25℃，許多大體積結構基礎成功的經驗證明了這種措施的成效。

2、安排澆筑工序合理：當一次澆筑量較大時必須考慮施工程序。如采用薄層澆筑，密實度有保證，也會降低溫差，對強度也有利。為此如采用分層澆筑時每層厚度不超過400mm，裂縫會少；若分層大，間歇施工接槎要認真處理。趕漿一次澆筑整體性好，無接槎，但下部振搗和內部高溫需采取保證措施。

3、延長拆模時間：為保證質量和外觀不損傷，冬施不應考慮模板的周轉次數，時間越長會越有利。混凝土在90天以后收縮量就很小了。在設備基礎的預留孔洞處，可利用預制件作為洞壁，使該部分在早期就具有較高強度，也可作為大體積的降溫孔以降低中間高溫，對控制表面裂縫有較好的效果。

4、保證原材料的質量：無數實踐表明，原材料對保證質量的作用是關鍵的，提前準備好砂石骨料的規格、級配、標號的抽檢不容忽視，這對改善和易性和減少開裂是重要的。

5、應提高一級強度等級：選擇適當的外加劑復合使用，既可使混凝土在低溫下水化，又可提前達到臨界強度。當澆筑大型設備基礎時，要考慮安裝在較晚的時間進行，可以利用后期強度，這樣在不降低水泥用量的情況下相反卻提高了強度，更減少了收縮，對抗裂性有利。

6、控制好用水量：通常情況下混凝土的收縮量與水灰比成正比，冬期施工必須將水灰比控制在0.5以下，坍落度小于20mm，選用高標號水泥將減少收縮裂縫。

7、加密布置筋：在結構上層加密布筋骨對減少開裂的數量、長度和深度效果最明顯。作為設計部門應為施工和結構考慮，將大直徑筋改為小直徑密布，同時在結構的截面變化處及其較薄弱斷面適當增加構造網片來減少開裂。

8、加強保溫：冬施的保溫重要性人們共知，其方法措施較多，以表面覆蓋為例，用效果放熱系數β來評定。放熱系數越小其保溫效果越好，據一些資料介紹，在風速、溫度等條件基本相同時，采用草袋β=2.5、油布β=3.6、帆布β=5.3、裸露表面β=10.3。從這幾種過去常用的材料看出，價廉的草袋不失為保溫的優質材料。

由于地域、氣候條件的不同，采取保溫的方法也不盡相同，如北方用草袋及礦物棉保溫而較暖地區采用壓砂和積水保溫，因地而異，均為傳統的好方法。

TU687

1674-3954（2011）03-0026-01

朱玉紅，性別：女， ，出生年月：1981.10。2001年7月參加工作。 原為黑龍江農墾建工有限公司職工，現檔案存于黑龍江省農墾哈爾濱就業服務中心。