淺析混凝土施工裂縫的形成及對策

摘要：混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發展通常會使內部鋼筋等材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料承載能力，耐久性及抗滲能力，影響建筑物外觀和使用壽命，嚴重的將威脅到生命和財產安全。因此，在施工中應盡量采取有效對策控制裂縫產生。文章分析混凝土施工裂縫的形成原因，提出裂縫的控制對策。

關鍵詞：混凝土施工；裂縫；形成；對策

混凝土是粗集料、細集料、水泥石、水和氣體所組成的非均質堆聚結構。混凝土混合料在不同溫濕度條件下凝結硬化，并同時產生體積變形。水泥石的干燥和冷卻收縮大，集料的干燥和冷卻收縮小，同時水泥石和集料之間相互粘結而約束，由于變形產生微裂縫。因此，本文將分析施工中混凝土裂縫的成因，提出預防對策。

一、裂縫產生的原因

有多種原因，主要是溫度和濕度變化，混凝土的脆性和不均勻性及結構不合理，原材料不合格，模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上約束，又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大拉應力。當這些拉應力超出混凝土抗裂能力時，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6-1.0）X 104，長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2-2.0）X 104。由于原材料不均勻，水灰比不穩定及運輸和澆筑過程中的離析現象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如結構內出現拉應力，須依靠混凝土自身承擔。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，掌握溫度應力的變化規律對進行合理的結構設計和施工極為重要。

二、溫度的控制和防止裂縫的對策

1、控制溫度的對策

1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等對策，以減少混凝土中的水泥用量；2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻，以降低混凝土的澆筑溫度；3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；5）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施。

2、改善約束條件的對策

1）合理地分縫分塊；2）避免基礎過大起伏；3）合理的安排施工工序，避免過大高差和側面長期暴露。此外，改善混凝土性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土質量對防止裂縫十分重要，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構整體性十分困難，施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。在混凝土施工中，為提高模板周轉率，要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時，應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。

在混凝土澆筑初期，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面會附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后，及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7-15倍，當內混凝土應力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應力將不超過100-200kg/cm2。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了，而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好。

3、正確使用外加劑

為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的對策之一。例如使用減水防裂劑，筆者在實踐中總結出其主要作用為：1）混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發后毛細管中產生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在20世紀60年代就已被國際上所確認；2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%；3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土，在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充；4）減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形；5）提高水泥漿與骨料的赫結力，提高混凝土抗裂性能；6）混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能；7）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮；8）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加；9）摻外加劑混凝土和易性好，表面易抹平，形成微膜，減少水分蒸發，減少干燥收縮。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的靠改善外部條件，會更加簡捷、經濟。

三、結語

對于混凝土裂縫，在具體施工中要多觀察、多比較，出現問題后分析、總結，結合多種預防處理對策，是完全可避免的。

參考文獻：

[1]關士雨.混凝土產生裂縫原因及防治[J].黑河科技.2009.2

[2]盧向東.混凝土裂縫的原因分析與預防[J].黑龍江科技信息.2010.4

[3]孫凱.淺析鋼筋砼結構的裂縫[J].甘肅科技.2010.3

[4]王亮平.住宅樓墻體裂縫的原因分析及防治對策[J].太原科技.2011.5

[5]呂春蘭.大體積混凝土施工裂縫的預防[J].科技情報開發與經濟.2011.7