土建工程中混凝土裂缝的控制方法研究.doc

1、土建工程中混凝土裂缝的控制方法研究摘要：土建工程混凝土的组成成分是水泥浆、砂子和石子，经过搅拌，形成水泥浆体和骨料的复合型脆性材料。混凝土存在以下贯穿型裂缝、深层型裂缝、表面裂缝等，这些裂缝给土建工程带来不一的危害。本文将在对土建工程混凝土裂缝产生原因的基础上，探讨裂缝控制的具体方法。 关键词：土建工程，混凝土，裂缝控制 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 一、土建工程混凝土裂缝产生原因 土建工程混凝土裂缝产生的原因，与混凝土物理力学性能有关，需要从混凝土物理性能角度，对裂缝产生的原因进行分析： （一）混凝土塑性收缩 新浇筑的混凝土，在 4-15 个小时之内初凝，水泥会产生激烈的

2、水化热，这个过程中，混凝土当中材料的分子链会慢慢形成，并伴随激烈泌水和水分蒸发的现象，从而导致混凝土失水收缩。出现塑性收缩的时候，混凝中的骨料和胶合料也会出现不均匀的收缩变形。混凝土发生塑性收缩的时候，大约有 1%左右的量，刚开始的时候，混凝土表面出现不规则龟裂，随着收缩情况的加剧，裂缝将往钢筋密集的地方分布。混凝土的水灰比超标，也会引起塑性收缩，水泥用量多、用水量多、表面失水、外加剂保水性弱、振捣不足、粗骨料少等，都是引起塑性收缩的常见原因。 （二）混凝土干缩 混凝土中的水泥沙石的环境干燥或者潮湿，容易出现干缩或者湿胀的现象，一般情况下，混凝土出现干缩现象，是在混凝土第一次干燥以后，发生收缩

3、或者膨胀变形的部位，部分是可以恢复的。混凝土发生收缩变形的过程往往是非常复杂的，引起收缩的因素也很多，譬如水灰比、水泥强度、振捣、骨料种类、水泥用量、水泥含量、结构养护、配筋数量等。 （三）碳化收缩 碳化收缩指的是混凝土水泥的水化物接触空气中的二氧化碳之后，发生化学反应而引起的混凝土收缩变形。混凝土中水泥的各种水化物，含有不同的碱度、结晶水、水分子数量，因此发生碳化收缩的时候，程度也是不一样的。混凝土碳化所用发生的湿度条件，需要达到 50%左右才能具备，碳化的速度与二氧化碳的浓度成正比，在碳化收缩和干缩的共同作用下，混凝土的表面会出现开裂。 二、土建工程中混凝土裂缝控制措施 土建工程混凝土裂缝

4、的控制，可以综合混凝土温度应力降低和混凝土抗拉水平提高两个角度进行考虑，具体有三种方法： （一）控制混凝土材料质量 混凝土的组成成分对混凝土的开裂有直接的影响，在当前的实际施工当中，可以采取以下的方法进行控制：一方面是控制化学外加剂。化学外加剂包括减水剂、引气剂和超塑剂等，其作用是满足混凝土本身的性能的同时，适当地减少水泥浆的用量。譬如引气剂加入之后，混凝土的拉力应变能力，比起普通的混凝土硬化后的弹性模量，能够得以进一步降低，水泥所形成的约束应力也比较小，降低了混凝土的开裂度。另一方面是掺加矿物拌合料。在混凝土当中掺加矿物拌合料的目的，譬如硅灰、粉煤灰、高炉矿渣、石粉、火山灰等，这些矿物拌合料

5、可以代替部分的水泥。因为这些矿物拌合料本身具有减水的效能，可以有效降低混凝土中水和水泥的用量，并且对于混凝土自生体积收缩问题，能够有效控制，而且起到了防裂的效果。譬如掺杂粉煤灰之后，可以控制住碱性骨料反应产生的裂缝现象。 （二）施工方面的裂缝控制 在施工的过程中，有目的地降低浇筑混凝土的温度、降低混凝土的基础温差、降低混凝土的内外温差、控制混凝土温度降低的速度、减少混凝土表面温度突然下降的情况等，都是裂缝控制的有效方法。一般情况下，混凝土浇筑的温度和外界的气温成正比关系，而混凝土浇筑的温度，会使得整个新浇筑混凝土温度不断上升。混凝土的温度升高以后，水泥的水化热现象会更加激烈。当混凝土浇筑的温度

6、为 14的时候，在前 24 个小时之内，水泥产生 7d 水化热的 43%；如果混凝土浇筑的温度为30的时候，在前 24 个小时之内，水泥产生 7d 水化热的 62.5%。那么，我们应该如何降低混凝土浇筑的温度呢？笔者认为可以通过以下几种方法：一是浇筑混凝土，尤其是大体积混凝土结构的时候，要尽量选择温度适合的气候；二是浇筑混凝土的时候，要尽量降低浇筑材料的温度；三是搅拌混凝土的时候，要加入适量的均匀状态冰块，以降低搅拌的温度；四是在运输混凝土的时候，要做好混凝土的温度控制措施，尽量避免混凝土受到阳光直射而吸收外界温度。 （三）混凝土的养护 从养护的角度控制混凝土的裂缝，主要是通过降低混凝土内外的

7、温差，以减少混凝土的收缩裂缝。如果混凝土所暴露的环境温度降低，或者表面的温度较高，都有可能造成早期混凝土裂缝的加剧，同样的，混凝土的干缩，对其表面的裂缝也会有较大的影响，因此，混凝土在浇筑后的早期养护当中，需要重视防裂和抗裂的问题，做好以下几方面的养护措施：一是在混凝土拆模的时候，要控制好拆模的时间，尤其是在混凝土浇筑后的 1-2 个小时之内，混凝土的表面容易开裂，我们在这个时间段要尽量避免拆模；二是如果混凝土所暴露的外界温度比较低，期间需要做好混凝土表面的绝热保温工作，以分层保温的方式，在每一层覆盖保温材料，并逐层撤去保温层；三是在养护期间要定时洒水于混凝土的表面，或者采用密封剂减少混凝土暴

8、露的面积，避免混凝土固结受到干缩情况的影响；四是在夏季高温下施工，要减少混凝土暴露在阳光之下的面积，避免阳光的直射。 三、结束语 综上所述，土建工程的混凝土施工，裂缝是主要病害之一。土建工程混凝土裂缝产生的原因，与混凝土物理力学性能有关，主要有混凝土塑性收缩、混凝土干缩、碳化收缩几方面的原因。土建工程混凝土裂缝的控制，可以综合混凝土温度应力降低和混凝土抗拉水平提高两个角度进行考虑，除了要控制混凝土材料的质量，还要提高混凝土施工和养护的水平，这样才能够控制施工的裂缝，提高土建工程混凝土施工的质量水平。 参考文献 1谢国财，李小伍. 也谈夏季高温条件下大体积混凝土裂缝的控制J.中小企业管理与科技(上旬刊)，2012 年 09 期. 2赵常煜.大体积承台混凝土水化热温度有限元分析与控制J.铁道建筑，2012 年 09 期. 3郭小娟.浅谈大体积基础混凝土裂缝的产生原因及控制措施J.门窗，2012 年 08 期. 4刘海卿，田春鹏，姜伟思.大体积混凝土裂缝产生机理与温度场仿真分析C. 第 21 届全国结构工程学术会议论文集第册，2012 年.