浅谈混凝土裂缝的控制

李建华 李文远

摘要：混凝土裂缝是工程中较为普遍的质量通病，不仅造成建筑的质量隐患，而且对建筑的使用功能、安全储备造成影响。工程管理人员应对混凝土裂缝问题高度重视、严格控制。笔者结合施工经验，就混凝土裂缝的原因和控制谈谈自己的观点。

关键词： 裂缝防治、施工配比、现场操作

一、混凝土裂缝的原因

1、材料原因。选用的水泥不当，没有根据水泥的凝结时间、施工的气候条件、混凝土的工作环境、结构形式、受力状况、体积大小选择水泥的品种和等级，水泥的等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响越大；选用集料时，砂子、石子不级配，砂子太细，石子的最大粒径超标，砂石含泥量不符合规定；拌和用水未计量、PH值不符合要求；选用的外加剂、掺和料品种不当，或掺加比例错误。

2、施工原因。施工配合比不恰当，砂率、水灰比比例不当导致离析、泌水；混凝土搅拌时间不充分，坍落度过大或过小，运输中离析，施工振捣不密实，未进行二次振捣二次抹面，表面收浆时机把握不好，养护措施不到位，拆模时间过早，钢筋保护层厚度不够；未按设计要求留置沉降缝、后浇带。

3、沉陷原因。建筑物基础不均匀沉降，混凝土模板、支架变形过大，支座基础不稳定，混凝土早期强度没有达到时在上面施工或施工荷载超负，使用时的使用荷载超过设计荷载。

4、温度原因。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，由于受到基础或其他部位的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。冬季施工时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，会出现裂缝。

5、管理原因。混凝土施工方案不科学或没有质量保证措施；监理单位未对混凝土浇筑实行旁站监理。

二、混凝土裂缝的防止措施

对于混凝土裂缝的防止是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工等多方面的配合。

（一）把好原材料选择关

混凝土材料的变异将影响混凝土强度，引起混凝土裂缝，应加强原材料管理，不合格的材料不许进场、不得使用。

1、水泥。应采用水化热低和安定性好的水泥，进场水泥的品种应与试配的品种一致，水泥出厂超过3个月应进行复验，并按复验结果使用。小体积混凝土选用水泥范围较多，应视气候温度、水泥性质而定；预应力混凝土应优先选用硅酸盐、普通水泥，不宜使用矿碴水泥，不得使用火山灰、粉煤灰水泥；城市快速路、主干路应选用道路硅酸盐或硅酸盐、普通水泥；有腐蚀介质环境的优选矿碴、粉煤灰、火山灰水泥；有防渗要求的选用普通、火山灰水泥，不宜使用矿碴水泥；有早强、高强要求的选用硅酸盐水泥，不宜选用火山灰、粉煤灰水泥；隧道喷锚支护时选用硅酸盐等快凝水泥，土体注浆宜选用普通水泥；干燥环境中，优选普通水泥，可选矿碴水泥，不得选用火山灰、粉煤灰水泥；水下砼优选粉煤灰、火山灰水泥；

2、砂石。选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求，含泥量超标时不用或采取措施降低含泥量；砂子应选用中粗砂，不得使用海砂；石子的抗压强度和压碎指标应符合要求，最大粒径符合规定要求。

3、拌和养护水。应符合《砼拌和用水标准》，使用生活用水，PH值6-8中性水为宜，不得使用海水。

4、外加剂。外加剂是混凝土的重要组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。掺加引气剂、防水剂和阻锈剂可改善混凝土的耐久性能。冬期施工谨慎使用缓凝剂；对补偿收缩的混凝土，选用的膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果，应通过试验确定膨胀剂的最佳掺量。

5、掺和料。通常有粉煤灰、磨细矿碴、沸石粉、硅粉、复合掺和料。可代替部分水泥、改善混凝土的物理力学性能和耐久性。通过试配确定掺量可减少裂缝的产生。

如果采用商品混凝土，应做好混凝土生产商的考察，优中选优。

（二）严控施工配合比

配合比中水灰比越大、单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，导致收缩裂缝越大，须严格控制施工配合比。

1、初步配合比设计。根据配制强度和设计强度的相互关系，用水灰比、砂率，计算出用水量、砂石用量。

2、试验室配合比设计。根据施工材料的差异和变化、可能的波动调整配合比，要用重量比，不要用体积比。

3、基准配合比设计。根据强度验证原理和密度修正方法，确定每立方混凝土的材料用量。

4、施工配合比設计。根据实测砂石含水率进行配合比调整，提出施工配合比。

在施工中，对首次使用的施工配合比应进行开盘鉴定，检测砼拌合物的工作性能，并按规定留取试件进行检测，其检验结果满足设计要求。

（三）做好施工现场操作

1、混凝土拌和。采用的搅拌机种类符合要求，搅拌顺序、搅拌时间合理、准确，浇筑前分层、离析的混凝土应二次搅拌，泵送混凝土的坍落度不得低于100mm。

2、混凝土浇筑。浇筑混凝土前，应对模板、支架、基础进行检查验收，确保承载能力、刚度、稳定性满足要求，模板接缝贴密封条，模板内湿润、干净、不存积水，模板涂刷隔离剂，减少产生混凝土裂缝；浇筑前对主筋、箍筋、构造筋的品种、规格、数量、间距、垫块厚度、预埋件检查验收；浇筑混凝土高度超过2米时应采用串筒、溜槽浇捣，较厚的混凝土要分层连续浇筑；避免在雨中或大风中浇灌混凝土，伸缩缝、沉降缝、后浇带按设计要求预留，正确留置施工缝。对地下、水下结构混凝土，要严格控制混凝土的初凝时间和终凝时间。

3、混凝土振捣。根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，振捣棒要快插慢拔，避免过振或漏振，应采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

4、混凝土养护。在混凝土裂缝的防治中，对混凝土的早期养护工作尤为重要。防止混凝土早期脱水，确保混凝土在早期尽可能少产生收缩，自然养护时可采用覆盖浇水养护、薄膜养护和养生养护，养护时间符合要求。

5、把握拆模时间。拆模根据气温和混凝土的强度而定，并按拟定的拆模顺序实施，拆模过早引起混凝土拆模裂缝。

（四）抓好冬期施工裂缝控制

1、制定冬季混凝土施工方案。明确重点控制的关键部位、关键工序，并按程序报批，采用混凝土旁站监理。

2、选择早强的硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3d抗压强度大約相当于普通硅水泥7d的强度，效果较明显。

3、尽量降低水灰比。稍增水泥用量，从而增加水化热量，缩短达到临界强度的时间。

4、掺用引气剂。在保持混凝土配合比不变的情况下，加入引气剂后生成的气泡，相应增加了水泥浆的体积，提高拌和物的流动性，改善其粘聚性及保水性，缓冲混凝土内水结冰所产生的水压力，提高混凝土的抗冻性。

5、掺加早强或防冻外加剂。缩短混凝土的凝结时间，提高早期强度。

6、蓄热法。对于气温-10 ℃左右，结构比较厚大的工程。做法是：水加热至60℃，砂、石加热至40℃，水泥不得加热。使混凝土在搅拌、运输和浇灌以后，还储备有相当的热量，以使水泥水化放热较快，并加强混凝土的保温，以保证在温度降到0 ℃以前使混凝土具有足够的抗冻能力。要注意内部保温，避免角部与外露表面受冻，且要延长养护龄期。

7、外部加热法。主要用于气温-10 ℃以上，而构件并不厚大的工程。通过加热混凝土构件周围的空气，将热量传给混凝土，或直接对混凝土加热，使混凝土处于正温条件下能正常硬化。①火炉加热。一般在较小的工地使用，方法简单，须注意防火。②蒸汽加热。用蒸汽使混凝土在湿热条件下硬化。但因其需专门的锅炉设备，费用较高。③电加热。将钢筋作为电极，或将电热器贴在混凝土表面，使电能变为热能，以提高混凝土的温度。④红外线加热。以高温电加热器或气体红外线发生器，对混凝土进行密封幅射加热。

（五）强化大体积混凝土裂缝控制

大体积混凝土施工重点是裂缝控制，裂缝控制措施是内降和外保。

1、优先选用水化热低的矿碴、粉煤灰、火山灰、复合水泥，可选用普通水泥，一般不选用硅酸盐、高铝水泥。降低水泥用量，选用适量的缓凝、减水等外加剂，控制混凝土坍落度。

2、降低混凝土拌合水温度或用水将碎石冷却，或采用冰块以降低混凝土原材料的温度，降低混凝土的拌和温度。

3、浇筑混凝土时减少浇筑厚度，分层浇筑，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、混凝土养护是大体积混凝土裂缝控制的关键工作，保持适宜的温度和湿度，控制混凝土的内外温差，促进混凝土的强度正常发展，防止裂缝产生和发展。通常采用覆盖保湿方法，并做好温度测试。

6、监控混凝土温度。混凝土内部温度与表面温度之间、混凝土表面与室外气温之间的温度差均应小于20℃。

7、拟定合理的拆模时间，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。

（六）加大管理力度控制混凝土裂缝

1、搞好施工图会审，对混凝土裂缝列为预控重点。

2、制定施工组织设计的混凝土施工方案和质量保证措施。

3、按要求技术交底，落实质量自检、交检、互检制度。

4、监理单位对水泥等材料抽样检验或见证检验，严格审核施工单位的混凝土质量控制措施，对混凝土浇筑实行旁站监理。

三、混凝土裂缝的处理方法

（一）超过规范要求的深层裂缝、贯穿裂缝必须返工重做。

（二）未超过规范要求的表面裂缝，拟定处理方案处理。使用环氧树脂、水泥砂浆采用表面修补法、充填法、注入法或加固法处理。

具体施工中，需要多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防、处置方法，与设计、监理和建设单位研究处理方法，将混凝土裂缝减小到最低程度，达到质量验收标准。