浅谈建筑工程中混凝土裂缝的控制

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摘要：混凝土裂缝这一建筑施工过程中普遍存在的现象，长期困扰着建筑工程技术人员。虽然，在建筑过程中混凝土裂缝的出现是不可避免的，但是我们可以采取一定的措施将其控制在无害的范围内。本文主要分析总结了建筑工程中混凝土裂缝产生的原因，并在此基础上提出了针对性的防控措施，对于混凝土裂缝的控制具有一定的指导意义。

关键词：混凝土裂缝 成因 防控措施

1、绪论

本世纪初开始，随着我国经济的持续、快速发展，我国建筑业迎来了第二个黄金发展期，房屋建筑的形式纷纷由以前的砖混结构转向钢筋混凝土结构，城镇的面貌焕然一新。但是，不可忽视的是诸多质量问题伴随着建筑业的快速发展而产生。许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。这不仅影响建筑物的外观，更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性，混凝土裂缝日益成为人们关注的焦点[1]。研究表明，混凝土裂缝是一个不可避免的普遍现象，所以如何科学的对混凝土的裂缝进行分类、分析常见裂缝的成因、并提出防控措施是人们比较关注的，本文将从这几个方面进行分析。

2、建筑工程中混凝土常见裂缝及其成因分析

2.1收缩裂缝及其成因分析

收缩裂缝是由湿度的变化引起的，包括塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝、自身收缩裂缝以及碳化收缩裂缝。众所周知，混凝土是以沙石为骨料，以水泥为胶结材料通过加水拌合，经过浇筑成型、凝结硬化形成的石材。施工过程中，为了保证混凝土的和易性而多加入的水，在混凝土硬化过程中逐步蒸发，形成了毛细孔，导致混凝土的体积收缩。

每种裂缝产生的阶段不同，塑性收缩裂缝发生在混凝土终凝之前的塑性阶段，在这个阶段中，混凝土中游离态的水流向表面并迅速蒸发，毛细负压产生的收缩力随着失水的增加而增强。这就导致了混凝土的表面发生了急剧的体积收缩。尚未形成强度的混凝土就发生了表面的开裂。沉降收缩裂缝发生在混凝土浇筑后半个小时内发生的，并在硬化的时候停止。发生的原因是，混凝土在浇捣后发生了不均匀沉降，骨料和水泥浆分离，沉降受限时混凝土因剪切而开裂。

干燥收缩裂缝是在混凝土养护结束后发生的，混凝土硬化后，水分的蒸发引起混凝土表面干缩，变形因为受到混凝土内部的约束而产生比较大的拉应力混凝土的表面被拉裂。自身收缩裂缝是因为水泥熟料在水化反应后，反应生成物的平均密度变小导致的体积收缩，开裂。自身收缩变形主要是因为自由水转化成为水化物的一部分，所以自身收缩变形的大小主要取决于水泥水化产物中化学结合水的多少[2].

碳化收缩裂缝是碳化作用所产生的游离态水蒸发，引起浆体的收缩所致。碳化作用是指大气中的CO2在有水的条件下与水化产物作用生成CaCO3、铝胶、硅胶以及游离态水，这部分水蒸发引起混凝土体积收缩(称为碳化收缩)，其实质是碳酸对水泥石的腐蚀作用。一般水泥水化产物的碱度与空气中CO2浓度越高且湿度适中(50%左右)时,越易发生碳化作用[3]。

2.2 温度裂缝及其成因分析

混凝土由于外界温度的变化而产生涨缩变形，混凝土构件受到约束时，混凝土构件内产生应力。混凝土内部的拉应力超过混凝土的抗拉强度的时候，混凝土就会产生温度裂缝。

3、建筑工程中混凝土常见裂缝的防控措施

3.1收缩裂缝的防控措施

（1）塑性收缩裂缝防控措施

针对塑性收缩裂缝，在制备混凝土的时候应该选用干缩值小的水泥以及粗细骨料，同时严格控制其配合比，使水灰比和砂率保持在一个适当的水平，另外在混凝土中可以加入膨胀剂和减水剂。在浇筑混凝土前，将模板用水湿透，完成后及时覆盖，并开始日常的养护。

（2）沉降收缩裂缝防控措施

在混凝土制备的过程中严格控制粗料粒径，制定合适额配合比，以确保混凝土的低流态。浇筑中加强捣固密实，完成后进行进行二次抹压或者初凝前进行二次振固。

（3）干燥收缩裂缝的防控措施

制备混凝土的过程中，要严格其水灰比、砂率、砂石含量以提高抗裂度。对于露天放置的构件，应连续洒水养护，大体积的混凝土应适当设置收缩缝；对于浇筑后的混凝土要进行密封的保水养护，同时预应力构件要及时进行张拉。拆模的时间可以适当推迟，养护时间也需要适当延长。

（4）自身收缩裂缝的防控措施

自身收缩变形主要是因为自由水转化成为水化物的一部分，所以自身收缩变形的大小主要取决于水泥水化产物中化学结合水的多少。降低自身收缩裂缝的有效方法是尽量使用C3A含量低的水泥，以硅酸盐水泥为例，其熟料中C3A的化学减缩量最大,是C2S的3倍,C4AF的5倍[4]。

（5）碳化收缩裂缝的防控措施

降低生成物的碱度是防止碳化收缩裂缝关键，因此一定要对新浇混凝土做好湿水养护以确保其中的混凝土结构保持干燥，另外在CO2等腐蚀性气体含量高的环境下要做好防腐措施。

综上所述，对于以塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝为代表的收缩裂缝可以采取如下的处理措施，首先，在混凝土的制备中添加高效减水剂、泵送剂并且尽量降低用水量，在施工过程中不宜下料过快，浇筑时要振捣密实。其次，对于早期收缩裂缝的防治，除了加强养护外，一般应该在混凝土终凝前进行二次抹平。可以在材料中添加抗凝剂，早期强度高、保水性好的硅酸盐水泥为最佳。再次，应该尽量的增大骨料的含量，减少水泥的用量。对于骨料的含泥量要进行严格的控制，必须保证骨料的良好级配。

3.2 温度裂缝的防控措施

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。对于大体积混凝土,其形成的温度应力与结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差[5]。

（1）首先考虑粉煤灰水泥、矿渣水泥等类型的水泥，对于较大的体积结构，中低热水泥是不错的选择，这样就可以充分利用混凝土后期的强度减少水泥的用量。

（2）在浇筑大体积的混凝土结构时，必须要采用硅酸盐水泥时，应该考虑在保证强度指标的情况下，添加一些对水泥具有替代作用的活性掺合剂。掺合剂替代水泥的作用越大，降低混凝土温升的效果也就明显。根据有关实验可知，在1d-28d龄期内，加入20%粉煤灰的水泥混凝土，其温升和水化热约为未掺入的80%，由此可见掺加粉煤灰对于降低混凝土的水化热和温升的效果是多门的明显[6]。

（3）在混凝土中添加外加剂，这样既可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。外加剂的减水作用和分散作用既可以降低水量、提高粘度，又可以降低水化热，推迟放热峰的出现时间，从而减少温度裂缝。

（4）对于大体积的混凝土，应该严格控制其浇筑时的温度，掌握好浇筑的时间。在浇筑完成后，对表面进行覆盖，不间断的测量温度，保证内外温差在25℃以内，否则立即采取措施改善[7]。

4、结论

建筑工程中的混凝土裂缝问题是长期困扰工程界的一个难题，近些年来，新兴混凝土以及设备的应用，虽然取得了一定的成效，但是裂缝的问题也更加突出了，本文针对建筑工程中常见裂缝的成因进行分析，并提出了防控措施，对于实际的施工操作具有一定的指导意义。

参考文献

[1]王晨.长春市建筑工程中混凝土结构裂缝控制的研究[D].吉林大学,2007

[2]官有权.混凝土施工中常见裂缝

成因分析与预防[D].天津大学 ,2004年

[3]朱耀台，詹树林。混凝土裂缝成因与防治措施研[J], 材料科学与工程学报,2003

[4]王铁梦.工程结构裂缝控制的综合方法[J].施工技术,2000

[5]李颢,邴晨.混凝土工程中常见裂缝问题的预防与处理措施[J].建筑工程，2003

[6]肖清第.凝土裂缝类型、产生原因、控制方法与处理技术[J].施工技术,2003

[7]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土2002