浅谈大体积混凝土裂缝的原因及防治措施

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摘要：随着建筑市场的不断扩展，建筑施工技术的不断改进，建筑材料也随之进行技术更新提高，但多年来混凝土工程的裂缝问题一直困扰人们，而且混凝土裂缝在对工程质量上也是一个缺陷。当裂缝宽度小于0.05mm时对使用无多大害处，但裂缝进一步扩展，形成较大裂缝，这对构件影响很大。本文针对大体积混凝土从材料、配合比、施工、设计等方面阐述了裂缝的控制技术和措施。

主题词：混凝土 裂缝原因措施

中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：

一、混凝土裂缝产生的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构形式等原因。 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，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的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。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，如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也可能导致裂缝出现。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）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×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。在素混凝土（方块）内如果结构出现拉应力，须依靠混凝土自身承担。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到稳定温度时间短，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。

二、混凝土裂缝的防治措施

1、材料方面

建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量，对进场的建筑材料一定要把好关。精心设计混凝土的配合比，以达到增加混凝土抗拉强度、减少混凝土收缩的目的。

1）严格控制混凝土原材料质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1-1.5%以下)。 优选混凝土各种原材料。在条件许可情况下，应优先选用收缩性小的或必要时可以加入缓凝剂，减缓浇筑速度以利散热，或加入适当的减水剂，改善和易性，减少水泥用量，降低水化热。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%-83%，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，砂子中石粉比例一般在15%-18%之间为宜。粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当，烧失量小，含硫量和含碱量低，需水量比小，均可掺用在混凝土中使用。高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用，也是混凝土向高性能化发展不可或缺的重要组分。 2）细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减水剂。混凝土高效减水剂是商品混凝土不可缺少的组成部分，而高效减水剂的性能直接影响混凝土的收缩性能。国家《混凝土外加剂》标准中规定，高效减水剂的收缩应小于或等于135%。一般的高效减水剂收缩比在115%-135%之间，因此泵送混凝土比非泵送混凝土容易开裂。 2、施工方面

优化浇筑工艺，一般要求混凝土内外温差不超过25℃，具体实施办法为：①降温冷却水管布设：在浇筑墙体混凝土前，钢筋绑扎好后立模前预先在混凝土内按1m的层距（距顶底面距离为0.50m）布设降温冷却水管（准30mm的薄壁钢管），混凝土浇注完成后，即可在该层水管内通水。通过水循环，带走砼内部的热量，使混凝土内部的温度降低到要求的限度。②搅拌工艺：采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺，可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上，使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大，从而节约水泥，并进一步减少水化热和裂缝。③振捣工艺：混凝土分层浇筑，分层振捣，适当控制入模厚度和振动技术，每层浇筑厚度为40cm，设置施工缝联结钢筋。待每薄层混凝土全断面布料振捣完毕，再从一头向另一头循环浇筑。

对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，可排除混凝土因泌水，在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。

混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。混凝土浇注完毕后即转入养护阶段。①采取严格的养护保护措施。混凝土表面收光后立即覆盖一层塑料薄膜，以防止早期失水出现塑性裂缝；根据测温结果，适时在塑料薄膜上覆盖两层土工布保温，同时在混凝土中设置冷却水管降温；在塑料薄膜下适时补水，以保证水泥发挥补偿收缩作用的充分条件。②在埋设冷却水管时在混凝土中一起布设测温点，并在养护中通过测温点的温度测量指导降温、保温工作的进行，从而控制混凝土内外温差不大于25℃。测温点布置的原则应使不同施工区段、不同标高处的混凝土温升均能得到监控。浇筑结束后安排专人对测点进行温度记录，及时调整循环水的温度，确保降温效果。冷却完毕后，水管口用与墙体强度等同的水泥浆封闭，水泥中应加入微膨胀剂。③在气温较高（尤其超过30℃）时，浇水养护是保证砼强度的关键。工地现场使用小型水泵浇水，并在砼浇筑12小时内对砼覆盖塑料薄膜养护。薄膜养护采用一次性材料，始终保持塑料薄膜内有凝结水，后续工序应尽量避免对塑料薄膜的破坏。避免了混凝土因干燥而产生干缩裂纹。养护一般在7天以上。

3、设计方面

精心设计混凝土配合比混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好性的情况下，尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。

在构造设计方面采取一些增配构造筋的措施来改善混凝土的内外约束对预防大体积混凝土裂缝的产生很有好处。1)当大体积混凝土结构尺寸过大时，为减小外约束力、温度应力和混凝土内部热量的散发，降低混凝土的内部温度，可设置后浇带，在正常施工条件下，后浇带间距20mm-30mm，保留时间一般不小于60天。后浇带封闭时,用补偿收缩混凝土浇灌密实。2)设置滑移层：为了方便混凝土底板热能释放时所产生的平行移动,在浇注混凝土前%宜在基础垫层与混凝土基础之间设置沥青油毡或其他类似的材料作为滑移层,用以减少大体积混凝土的内外约束。3)设置缓冲层：为了缓解地基对基础收缩时的侧压力,可在大体积混凝土的某些部位设置缓冲层。4)设置增强配筋：在容易开裂部位配置斜向钢筋或钢筋网片或在边缘部位设置暗梁并配置一定数量的抗裂钢筋% 提高该部位的配筋率，可显著提高混凝土

的抗裂性能。

准确计算大体积混凝土内外温度，为预防控制裂缝提供依据

大体积混凝土内部的最高温度，是由混凝土入模温度、水泥

水化热引起的升温和混凝土保温层散热三部分决定的。

三、结束语

总之，混凝土裂缝对与工程质量的影响相当严重，为保证中国建筑市场的良好发展，为了我们能共同建造出一个个精品工程，我们唯有增强自身责任心、加强对工程质量的管理、严格按规范进行工程的全面控制才是根治混凝土裂缝的主要措施。而且在具体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，同时应做好充分的施工准备、加强现场协调与组织管理，混凝土的裂缝是可以避免的。