1、诌议混凝土裂缝产生的原因及预防裂缝的措施摘要：本文阐述了混凝土裂缝产生的原因及混凝土施工中温度应力的分析，提出了施工过程温度的控制和防止裂缝的措施。希望对相关工程技术人员有一定的借鉴作用。 关键词：建筑施工；裂缝成因；预防措施 ；温度应力 中图分类号：TV331 文献标识码：A 文章编号： 引言： 在混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。因此，应在工程设计、设计构造要求、混凝土强度等级选择、混凝土后期强度利用、混凝土材料选择、配合
2、比的设计、制备、运输、施工、混凝土的保温保湿养护以及浇筑硬化过程中浇筑体内温度应力的监测和应急预案的制定等技术环节，采取一系列的技术措施。我们常常遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。 1.建筑施工裂缝成因分析 1.1 温度作用产生裂缝 在一些新修建的建筑物中，比较常见的开裂地点是顶层的屋面板与墙体，导致其开裂的主要原因就为温度作用。温度作用导致结构出现开裂的大多集中在建筑物的顶层以及楼屋面，尤其是建筑物的两端比较常见，纵墙和横强都可能出现温度裂缝，比较长的温度裂缝可以跨越两个楼层。在温度裂缝的形状中，斜向裂缝是较为常见，呈现中间宽、两端细或者一端
3、细、另一端宽；再就是水平发展的温度裂缝，这种裂缝呈现两端宽、中间细并且断续状发展。因外界环境温度变化过大，不同的建筑材料以及建筑物的不同部位在温度作用下产生不同的变形，变形过程又受到外界的约束，进而造成温度裂缝的产生。 1.2 收缩作用产生的裂缝 在混凝土凝结硬化过程中，多余的水分会由表及里的蒸发出去，在混凝土构件的截面上就会出现温度差值，使得混凝土构件横截面出现不均匀的干缩。混凝土由于受到收缩作用进而在内部出现拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致裂缝的产生。混凝土塌落度的大小对裂缝的产生有一定的影响，混凝土在具有较大塌落度情况下，在进行施工振捣过程中就会出现砂浆层以及水泥浮浆层，这
4、两层含有较多的水泥、收缩性能较强；在混凝土凝结硬化时就会有大量的水分蒸发到空气中，导致混凝土的体积出现急剧的收缩，因混凝土早期的抗拉强度无法抵抗变形作用，因而导致混凝土裂缝的产生；此外，因基层混凝土的收缩系数小于砂浆层，因而在两层交接处会出现不均匀的变形，进而导致交接面处产生裂缝。 1.3 沉降作用产生的裂缝 在砌体房屋结构中，由于地基的不均匀沉降会在结构应力较大部位出现沉降裂缝。在多层建筑里这种裂缝可能会发展到 2 层的地方。若建筑的地基的承载能力出现突变，沉降裂缝也有可能向建筑物的下方发展，严重时可能布满整个建筑物。这种裂缝出现的原因主要是施工方法不当或者设计失误造成的；若建筑采用桩基础，
5、当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时，因桩基础施工影响因素较多、检测的数量也有限，因而很难保证检测数据的准确性，影响桩基础的设计与施工，进而导致基础因沉降作用而产生裂缝。 1.4 施工过程中产生的裂缝 在建筑物施工过程中，由于施工工艺、操作方法不当等就容易出现施工裂缝，这种裂缝的分布没有规律可言。造成这种裂缝出现的原因有：管道设置不当、混凝土强度不满足要求、楼板厚度不够、混凝土养护条件差、混凝土浇注方法和顺序不对、浇注速度过快、混凝土模板过早拆除、施工缝未妥善处理、施工缝设置不合理、钢筋保护层过大、浇注前钢筋变形过大、施工现场缺乏有效的管理等。 2.温度应力的分析 2.1 根据温度应力的形
6、式过程可分为以下三个阶段： 2.1.1 早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约为 30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水热化，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。 2.1.2 中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却剂外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大。 2.1.3 晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。 2.2 根据温度应力引起的原因可分为两类：
7、2.2.1 自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。 2.2.2 约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。 这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这
8、里就不再细述。 3.施工过程中温度的控制和防止裂缝的措施 由于温差的作用，裂缝的产生是不可避免的。根据计算可以看出，可以采用掺加粉煤灰等有效方法，以降低混凝土硬化过程中混凝土内表的温差。因此，在施工中采取适宜的措施， 能够避免有害裂缝的出现。超长大体积混凝土应选用留置变形缝、后浇带或采取跳仓法施工控制结构不出现有害裂缝。 3.1 降低水泥水化热 包括： 混凝土的热量主要来自水泥水化热，因而选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制混凝土较好，精心设计混凝土配合比。采用掺加粉煤灰和减水剂的“双掺”技术，减少每立方米混凝土中的水泥用量，以达到降低水化热的目的；选用适宜的骨料。施工中根据现场条件尽量选用粒径较
9、大，级配良好的粗骨料；选用中粗砂，改善混凝土的和易性，并充分利用混凝土的后期强度，减少用水量。严格控制混凝土的塌落度。在现场设专人进行塌落度的测量，将混凝土的塌落度始终控制在设计范围内，一般以 7090mm 为最佳，夏季施工时，在混凝土内部预埋冷却水管，通循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。冬季施工时，采用保温措施进行养护。 3.2 降低混凝土入模温度 包括：浇筑大体积混凝土时应选择较适宜的气温，尽量避开炎热天气浇筑。可在混凝土中加入适量的冰屑或采用地下水拌合，骨料用水冲洗降温，避免暴晒，降低混凝土入模温度。也可改善约束条件，削减温度应力。比如在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层，如技术
10、条件许可，施工时宜采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。 在大体积混凝土工程施工前，宜对浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行试算，并确定施工阶段浇筑体的升温峰值，里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。温控指标符合相关规定： 大体积混凝土浇筑体在入模温度基础上的升温值不宜大于 50；里表温差不宜大于 25；降温速率不宜大于 2.0/d；表面与大气温差不宜大于 20。 3.3 提高混凝土的抗拉强度 包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量过大。不仅增加混凝土的收缩，而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量
11、控制在 1以下。中砂含泥量控制在 2以下。减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响，改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法。加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模置，在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以改善应力分布；对于大体积混凝土，在振动界限以前对混凝土进行二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，增加混凝土抗压抗拉强度，防止裂缝的出现。 4.结语 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，这点，在大量的工程实例中早已证明，在施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，加强管理，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
