如何避免和減少混凝土裂縫

洪曉雨

摘 要：對混凝土澆筑后出現的各種裂縫進行原因分析，結合多家建筑企業施工工程中的實際經驗，針對性地提出多措施的解決辦法。

關鍵詞：裂縫；解決措施；配合比；級配；養護

隨著社會的不斷發展進步，混凝土越來越成為人類生活中不可或缺的極其重要的建筑材料，而且廣泛用于全世界各類建筑工程，混凝土構筑物現在已經成為我們身邊隨處可見的風景。

1 干縮裂縫

在混凝土養護結束后的一段時間或混凝土澆筑完畢后的一周左右，水泥漿中水分的蒸發會造成干縮裂縫。干縮裂縫還因混凝土內外水分蒸發程度不同而不同：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。影響混凝土干縮變形的主要因素為水泥品種、混凝土的配合比和養護條件。現澆較大體積的混凝土平面部位比較多見。

解決措施：一是選用干縮較小的水泥品種：普通水泥的干縮要低于礦渣水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是合理調整混凝土的配合比：采用低水灰比，低單方水泥和低用水量，同時還宜盡量采用粗砂；在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用，用時摻入合適的減水劑；嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量，必要時請有資質的技術人員進行現場配比；有時使用早強劑可適當提高混凝土的抗拉強度，但干縮也隨之加大，因此，應以提高抗裂安全為目的，綜合考慮水灰比和早強劑的比例后采取措施。三是施工時應掌握正確的振搗方法，確保混凝土的密實，同時還要避免過振搗，以免出現骨料向下、水分提出而產生離析、砂溜現象。四是加強混凝土的早期養護，并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要及時并適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養護劑養護。五是采用合理的設計構造措施：合理設置伸縮縫，減輕約束作用，縮小約束范圍[2]。同時薄壁構件的配筋采用小直徑，增加布筋密度的方式，以減少干縮裂縫。

2 塑性收縮裂縫

混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生塑性收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態。產生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。

解決措施：一是選用干縮值較小、早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的砂，減小空隙率和砂率，同時要搗固密實，以減少收縮量，提高混凝土抗裂度，摻入高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水至濕透，避免吸收混凝土中的水分。四是混凝土澆筑后，對裸露表面應及時用潮濕材料覆蓋，認真養護，防止強風吹襲和烈日曝曬，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。五是在氣溫高或風速大的天氣施工，要設置遮陽和擋風設施，混凝土澆筑后，應及早進行噴水養護，使其保持濕潤，大面積混凝土宜澆完一段，養護一段.在炎熱季節，要加強表面的抹壓和養護工作。六、出現裂縫后，如混凝土仍保持塑性，可采取及時壓抹一遍或重新振搗的辦法來消除，再加強覆蓋養護；如混凝土硬化，可向裂縫內裝入干水泥粉，或在表面抹薄層水泥砂漿進行處理；對于預制構件，也可在裂縫表面涂環氧膠泥或粘貼環氧玻璃布進行封閉處理。

3 沉陷裂縫

由于結構、構件下面地基軟硬不均，或局部存在軟弱土未經夯實和必要的加固處理，混凝土澆筑后，地基局部產生不均勻沉降而引起裂縫； 現場平臥預制構件底模部分承力在回填土上，由于養護時浸水局部下沉，而構件側向剛度差，因此在腹桿件或梁的側面常產生裂縫；模板剛度不足，或模板支撐間距過大或底部支撐在的松軟土上；混凝土未達到一定強度，過早拆模，都常常導致不均勻沉降裂縫出現；結構各部荷載懸殊較大，未作必要的加強處理，混凝土澆筑后，因地基受力不均勻，產生不均勻下沉，造成結構應力集中而導致出現裂縫。另外由于混凝土鋼筋保護層較薄、混凝土坍落度較大以及混凝土表面收漿不好，也會導致出現沉陷裂縫。

解決措施：一是對松軟土、填土地基，在上部結構施工前進行必要的夯實和加固，避免直接在軟弱土或填土上平臥制作較薄預制構件。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡，構件制作場地周圍應做好排水設施，并注意防止水管漏水或養護水浸泡地基。四是拆模時間應按規定執行，模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后順序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。六、對于載荷懸殊的結構，應適當增設構造鋼筋予以加強，以避免不均勻下沉造成應力集中。如出現沉陷裂縫，應根據裂縫嚴重程度，進行適當的加固處理，如設鋼筋混凝土圍套、加鋼套箍等。

4 溫度裂縫

溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚集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，這樣就形成內外的較大溫差，該較大的溫差會造成內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。在混凝土的施工中，當溫差變化較大，或者混凝土受到寒潮的襲擊時往往會產生裂縫，這種裂縫通常只發生在混凝土表面較淺的范圍內。

解決措施：一是合理選擇水泥品種和控制水泥用量以降低水化熱溫升。宜用摻混合材料的硅酸鹽水泥，如礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥等，這些水泥水化熱較少。二是減少水泥用量。三是降低水灰比。四是改善骨料級配，選擇合適的砂石級配、采用強度高的骨料或摻入粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低或延緩水化放熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統的三冷技術的基礎上采用二次風冷新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。六是在混凝土中摻入一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，澆筑過程中需要適當延長凝結時間，同時緩凝型減水劑在延緩水泥水化的同時使水化放熱速度減慢，有效降低混凝土內部溫升峰值，并能改善混凝土拌和物的流動性、保水性，降低水化熱。七是避開炎熱天氣。盡可能選擇溫度低的季節澆筑。當必須在炎熱天氣澆筑時，可采用冰水或深井水拌制混凝土，對骨料進行冰水冷卻，設置遮陽裝置以降低混凝土攪拌和澆筑溫度。

由于混凝土的本身特性，要想完全避免混凝土變形及裂縫是不現實的，而且普通鋼筋混凝土的裂縫不一定都是質量問題，只要裂縫的寬度符合規范規定，都屬正常情況。但我們仍應該采取措施減少混凝土的變形，限制裂縫的寬度。同時對于環境溫度變化大的構件如屋面板和大體積混凝土更應重視各類裂縫，以免溫度收縮應力和干縮應力疊加過大，增大裂縫出現和發展的趨勢。

參考文獻

[1]混凝土工程施工技術，中國鐵道出版社，2009年5月出版.

[2]現代混凝土施工技術，中國電力出版社，2010年1月出版.