1、施工阶段大体积混凝土裂隙控制与预防【摘 要】混凝土裂缝是建筑施工中存在比较常见的问题，一直以来它困扰着相关工作人员，成为建筑施工中迫切需要解决的技术难题。现就建筑施工中混凝土裂缝产生的原因、建筑施工中混凝土裂缝的控制及养护等方面探讨建筑施工中混凝土裂缝控制技术。 【关键词】混凝土裂隙；控制；修补；养护 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，混凝土裂隙不可避免。我国工程界认为当混凝土结构断面尺寸大于 1 m 时，就称之为大体积混凝土1。 大体积混凝土裂缝的产生会导致混凝土的抗渗、抗腐蚀等性能下降，影响结构的耐久性。因
2、此，混凝土的裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一。本文就大体积混凝土裂隙产生的原因及技术控制方面总结如下。 1.混凝土裂隙成因分析 控制混凝土裂隙是国内外工程人员共同关心的课题。引起混凝土开裂的原因非常复杂，但主要可分为荷载因素和非荷载因素。按开裂现象混凝土裂隙可分为温度裂隙、收缩裂隙、沉缩裂隙、干缩裂隙、张拉裂隙、施工裂隙、膨胀裂隙等2。其中最常见的为温度裂隙、收缩裂隙及沉缩裂隙。 1.1 温度裂隙 温度裂缝产生原因：一是由于混凝土内外温差大引起的，混凝土中的水泥在混凝土硬化期间释放大量水化热使其内部温度显著升高，这种温差一般仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此裂缝只在接近表面的范围
3、内发生，表面层以下结构仍保持完整。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积混凝土浇筑在约束地基（ 例如桩基） 上时，又没有采取特殊措施降低、放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝。 1.2 收缩裂隙 收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态，多发生在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面。混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土收缩
4、开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间，环境温度、风速、相对湿度等等。 1.3 沉缩裂缝 混凝土沉缩裂缝在大体积混凝土（ 特别是泵送大流态混凝土） 施工中也是非常多的。产生主要原因有：（1）结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水。 （2）振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，混凝土浇筑后，没有及时抹压实（ 特别是初凝前的二次拌压），且表面覆盖不及时。 （3）模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。 2.混凝土裂隙控制 2.1 材料选择 在建筑施工中，混凝土的原材料应尽量选择含泥量低、碱
5、活性小、吸收效果好的的砂石骨料；水泥宜优先采用 525R 普通水泥，425R 普通水泥等高标号水泥，其稳定性强、水化热低，可降低混凝土的温升值。在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将 425R 水泥用量控制在450kg/m3，525R 水泥用量控制在 360 kg/m3，以降低混凝土最高温升，降低混凝土所受的拉应力。 2.2 优化设计 现代混凝土的设计不仅要考虑荷载的作用，更要考虑变形作用的问题。对于大体积混凝土，温度收缩应力的影响远比荷载效应来的突出。大体积混凝土裂缝大都是由于降温收缩导致，目前工程中在设计方面采取很多方法来抑制混凝土的收缩，从而减少裂缝。 设计方面可以通过以下方式减少裂隙产生
6、3。 （1）适量添加膨胀剂（硫酸铝钙类、氧化钙类及氧化镁类膨胀剂） ，来补偿混凝土的收缩，减小收缩开裂问题。 （2）掺入纤维，分散在砂浆、水泥混凝土中，抑制混凝土的早期塑性收缩以及裂缝的扩展，大大提高混凝土的各项力学指标。工程中使用较多的是钢纤维、聚丙烯纤维和玻璃纤维。 （3）配置温度钢筋可以限裂，相对于一般的大体积混凝土（不超过 C40） ，一般在表面或孔洞附近等薄弱位置配置钢筋，可以有效防止一些浅层裂缝。 2.3 施工技术 大体积混凝土在施工阶段宜采取分层分块的浇筑方式，降低浇筑速度和浇筑层的厚度，利用浇筑层面散热，合理安排施工工序，避免过大的高差。施工现场应严格控制混凝土的水灰比及坍落度
7、，保证振捣质量，不应在雨天浇灌混凝土，提高混凝土的浇筑质量。大体积混凝土最好选在春秋季施工，以降低入模温度。施工的季节不同要采取不同的温控措施，如在夏季施工，尽可能在早、晚或夜间浇筑，根据浇筑温度的要求，可加冰拌和，冷却骨料，布置水管通水冷却，有效措施降低入模温度，浇筑混凝土时最好不要让混凝土在太阳下直接爆晒。 2.4 裂隙修补 混凝土一旦出现裂缝，为了保证建筑物的安全、改善建筑物的美观以及延长建筑物的使用年限，必须及时对裂缝进行修补。传统修补方法主要有以下几种，表面修补法，内部修补法（灌浆法） ，结构加固法等。 3.混凝土裂隙后期预防与养护 混凝土的裂缝现象是可以避免的。及时、有效的养护工作
8、是预防混凝土裂缝的关键。它不但能够保证混凝土的韧性，而且也能确保混凝土中存入合适的水量，不会因为内部水分的变化导致混凝土的性能发生变化。保温养护可以降低大体积混凝土浇注块体的内外温差值，以降低混凝土块体的自约束应力。可以降低混凝土浇注块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。混凝土浇筑后，尽快回填土是混凝土保温保湿养护的最有效方法，对预防裂缝是非常有益的。在施工后期采用蓄水法保温养护和内散外蓄综合养护可大大缩短养护周期，对于超厚大体积混凝土施工尤其适用。 控温和保湿是混凝土养护的两个重要环节。养护期间混凝土表面温度与其中心温
9、度差不大于 25 。一般来说，混凝土保温养护的持续时间不能少于 15 天。根据温度应力确定是否需要适当延长养护时间。保温覆盖层的拆除工作切记要逐层进行，不可贸然整体拆除。在实施保温养护措施的时候，还要注意湿度和风力的控制，为混凝土养护工作创造良好的环境。保温材料可以采用塑料薄膜、草袋、麻袋等。冬季施工要搭设保温棚进行混凝土养护。养护过程中要随时监测混凝土及环境温度变化，及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值，对于混凝土浇筑温度的测量频率应不少于每四小时一次；对大体积混凝土浇筑块体内外温差、降温速度和环境温度的测量频率应不少于每 12 小时一次。 混凝土裂隙的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影
10、响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化、降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。控制混凝土裂缝是一门复杂的学问，这就需要我们在不断的学习和实践中总结经验和规律，科学把握各个环节，从施工建设前就要加以预防、做好准备，争取从根本上解决混凝土裂缝问题，提高建筑物的使用性能和安全性。 参考文献： 1王辉.大体积混凝土结构温度应力有限元分析D.西安： 西安建筑科技大学，2010. 2翟庆堂.大体积混凝土裂缝控制及治理技术措施J. 中国新技术新产品，2011，9：152-153. 3路璐，李兴贵. 大体积混凝土裂缝控制的研究与进展J. 水利与建筑工程学报，2012，10（1）：146-150.
