淺析建筑施工混凝土裂縫技術

唐永鵬 梅飛 張雙艷 馬嘯

摘要：做好混凝土的質量控制已成為工程建設中重要部分。闡述了房屋工程建設中大體積混凝土的裂縫類型，以及分析了在實際工作中大體積混凝土裂縫產生的主要原因，提出了防治大體積混凝土裂縫的各項措施，希望與各同行共同學習與參考作用。

關鍵詞：混凝土;裂縫;原因;措施

引言

大體積混凝土在現代工程建設中占有重要地位，越來越多地應用到高層建筑、水利水電工程、橋梁工程、水工構（建）筑物以及現代工業生產等許多工程領域。以下就混凝土裂縫原因及措施展開探討。

1裂縫產生的原因

1.1裂縫類型

從不同的角度可將大體積混凝土的裂縫分為很多種類型，常見裂縫的分類方法有：

（1）按裂縫出現的大小、及嚴重程度分為宏觀裂縫和微觀裂縫。宏觀裂縫是指肉眼可以看見的裂縫，有貫通的，也有未貫通的，對建筑結構的危害嚴重，須引起重視;微觀裂縫只能用特殊的檢測儀器才能觀察到，不貫通也不連續，對主體結構無較大影響。

（2）按裂縫引起成因分為結構性裂縫和材料性裂縫。前者是由于給結構施加一定程度的外力所引起的;后者則是混凝土自身材料的收縮和缺陷導致的裂縫。

（3）按裂縫出現時間分為凝固前裂縫和凝固后裂縫。凝固前裂縫是新澆灌的混凝土在振搗結束后，由于骨料下沉受到鋼筋的阻礙所產生的裂縫，其頂部較寬、向下變細、深度很淺;混凝土在硬化過程中，由于泌水和表面水分快速蒸發，產生形狀不規則、長短不一、既寬又密的裂縫，即凝固后裂縫。

（4）按嚴重程度分為表面裂縫和貫穿裂縫。表面裂縫對結構沒有太大影響，貫穿裂縫破壞結構的整體性，引起鋼筋銹蝕，造成滲漏，降低了結構的耐久性。

1.2原因分析

（1）混凝土屬于脆性材料，抗壓強度是抗拉強度的十倍，大體積混凝土構件很容易在外力的作用下，拉應力遠遠大于抗拉強度，促使混凝土構件出現開裂。

（2）大體積混凝土的標號一般比較高，多用于基礎工程。由于內部溫度在施工期間很難散發出去，加上基礎的配筋量較小，多采用大直徑鋼筋，當混凝土收縮時，在鋼筋表面會出現輻射性的裂縫。

（3）混凝土是一種非均質材料，由砂、石、水泥、水等組成。在外界環境的影響下，隨著混凝土的慢慢硬化，體積開始出現不均勻的變形;水泥收縮很大，而骨料收縮很小，不對等的收縮速率，破壞了彼此相互之間的約束應力，造成混凝土結構內部或表面出現微裂現象。

（4）由于大體積混凝土結構構件的斷面尺寸和受力存在一定差異，在進行結構設計時，很容易導致構件在剛度、配筋率、內外溫差等方面出現差異，從而引起大體積混凝土出現某種程度的斷裂。

（5）大體積混凝土在硬化過程中，由于受到水化熱所產生的溫度應力持續作用和上部構件荷載作用的共同影響，出現了較大的拉應力，導致構件開裂。

總之，大體積混凝土裂縫的產生有多種原因，有設計方面的、材料方面的、混凝土配合比設計方面的、現場施工及養護方面的、使用（外界因素）方面的等。

2防治措施

2.1設計方面

（1）配合比。合理的配合比是預防和控制裂縫的基本保障。選配的原材料須滿足標準規范要求，骨料級配、水灰比、外加劑、用水量等都要嚴格把控，并對配合比進行適當優化。

（2）增配構造筋。為了有效提高大體積混凝土的抗裂能力，宜選用直徑小、間距密的配筋形式，且全斷面的配筋率控制在0.3%-0.5%為宜。

（3）防止應力集中。為有效避免混凝土的薄弱部位由于外力作用而出現應力集中的現象，在設計時，應重點對此部位采取增強措施。

（4）合理設置暗梁。通過科學合理的設置暗梁，可以有效提高構件邊緣部位的極限抗拉強度，避免過早出現裂縫。

（5）科學布置后澆帶。在正常施工作業條件下，后澆帶的間距宜為30m左右，澆筑時間應大于2個月。

2.2原材料控制

（1）水泥。宜選用水化熱小、收縮性小或具有微膨脹性、鋁酸三鈣含量較低、硅酸三鈣含量較低的低熱礦渣水泥、粉煤灰水泥，減少混凝土內拉應力，提高混凝土的抗裂性能。（2）粗、細骨料。骨料應具有線膨脹系數小、彈性模量低等特點，且級配優良，盡量采用中砂，嚴格控制砂、石子的含量。（3）粉煤灰。為了增強混凝土的抗滲性、耐久性，控制水化熱，有效減少堿骨料反應，可摻入適量的粉煤灰。（4）外加劑。摻加適量的減水劑和引氣劑，能在一定程度上使混凝土的單位水泥用量和用水量顯著降低，坍落度得到明顯改善。

2.3施工過程控制

（1）攪制。在混凝土拌制過程中，要確保原材料計量準確，控制原材料投入攪拌機順序，不采用“外摻”“后摻”的做法，嚴格控制拌制時間，攪拌完成后裝入運輸車時，立即測定坍落度，同時觀察混凝土的和易性，不得存在離析、分層等現象，嚴格控制混凝土出機坍落度。（2）分段設置。采用分塊澆筑法，分塊澆筑可分為全面分層（即在第一層全部澆筑完成后，再回頭澆筑下一層）、分段分層（先從底層開始澆筑混凝土，達到一定距離后再開始第二層澆筑）和斜面分層（從最下端開始澆筑混凝土，逐漸上移）三種澆筑方法。

2.4養護控制

養護是大體積混凝土施工的關鍵環節，主要目的是降低大體積混凝土澆筑時內外溫差值、減緩大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度，達到防止或控制溫度裂縫的目的。

（1）對于大體積混凝土的養護常采取自然養護和加熱養護兩種方式進行。其中，自然養護又可以分為覆蓋澆水養護、薄膜布養護和養生液養護三種類型。

（2）對已澆筑完畢的混凝土，應在混凝土終凝前（通常為澆筑完畢后8h～12h內），開始進行自然養護。

（3）已澆筑混凝土強度未達到1.2MPa之前，不得在其上進行踩踏或安裝模板及支架等。

3結語

大體積混凝土的施工質量是一個系統化的工程，在工程設計和施工中必須通過精心策劃，嚴格管理，合理控制施工質量，才能確保工程質量，也只有這樣才可以使大體積混凝土在建筑領域的應用越來越廣泛。