浅析混凝土施工裂缝的形成及对策
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摘要：混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料承载能力，耐久性及抗渗能力，影响建筑物外观和使用寿命，严重的将威胁到生命和财产安全。因此，在施工中应尽量采取有效对策控制裂缝产生。文章分析混凝土施工裂缝的形成原因，提出裂缝的控制对策。
关键词：混凝土施工；裂缝；形成；对策
混凝土是粗集料、细集料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆聚结构。混凝土混合料在不同温湿度条件下凝结硬化，并同时产生体积变形。水泥石的干燥和冷却收缩大，集料的干燥和冷却收缩小，同时水泥石和集料之间相互粘结而约束，由于变形产生微裂缝。因此，本文将分析施工中混凝土裂缝的成因，提出预防对策。
一、裂缝产生的原因
有多种原因，主要是温度和湿度变化，混凝土的脆性和不均匀性及结构不合理，原材料不合格，模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大拉应力。当这些拉应力超出混凝土抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6-1.0）X 104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2-2.0）X 104。由于原材料不均匀，水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如结构内出现拉应力，须依靠混凝土自身承担。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，掌握温度应力的变化规律对进行合理的结构设计和施工极为重要。
二、温度的控制和防止裂缝的对策
1、控制温度的对策
1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等对策，以减少混凝土中的水泥用量；2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却，以降低混凝土的浇筑温度；3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
2、改善约束条件的对策
1）合理地分缝分块；2）避免基础过大起伏；3）合理的安排施工工序，避免过大高差和侧面长期暴露。此外，改善混凝土性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土质量对防止裂缝十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构整体性十分困难，施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土施工中，为提高模板周转率，要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时，应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。
在混凝土浇筑初期，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面会附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后，及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7-15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100-200kg/cm2。因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了，而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。
3、正确使用外加剂
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的对策之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在20世纪60年代就已被国际上所确认；2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%；3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土，在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充；4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形；5）提高水泥浆与骨料的赫结力，提高混凝土抗裂性能；6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能；7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩；8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加；9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易抹平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，会更加简捷、经济。
三、结语
对于混凝土裂缝，在具体施工中要多观察、多比较，出现问题后分析、总结，结合多种预防处理对策，是完全可避免的。
参考文献：
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