谈混凝土裂缝控制的主要影响因素和措施

冯 杰

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030006)



谈混凝土裂缝控制的主要影响因素和措施

冯 杰

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030006)

从设计、施工、材料、配合比等方面，分析了混凝土裂缝的成因，并探讨了相应的控制与管理措施，旨在提高混凝土结构的强度与耐久性，从而保证建筑工程的整体质量。

混凝土裂缝，浇筑作业，配合比，养护

混凝土结构体裂缝是工程界历来所关注的一个普遍性重点问题，混凝土裂缝的产生和扩展往往会对结构安全造成威胁。结构体的破坏往往始于裂缝，载荷所导致的混凝土裂缝可视为结构破坏先兆。部分裂缝可能引起工程渗漏，对结构体正常使用造成不良影响，导致钢筋锈蚀、混凝土强度降低、工程耐久性严重受损、保护层剥落等诸多问题。因此，深入分析混凝土裂缝成因并探讨混凝土裂缝的有效控制措施是极为必要的。

1 混凝土裂缝成因分析

混凝土裂缝影响因素较多，其中不乏设计方面的因素，但主要是施工过程中受到不同因素影响所致。我们应认真分析混凝土裂缝成因，从设计、配料、施工、环境等因素组成的控制链条入手(见图1)，采取综合措施以切实解决混凝土裂缝问题。

1.1 设计问题

混凝土强度通常受到混凝土孔隙率的影响，越大的孔隙率意味着混凝土浇筑体强度越低，同时渗透能力越低。部分设计人员盲目遵循这一规律，偏重于高强度混凝土，水泥用量明显提升，导致浇筑体收缩开裂。为了保证混凝土流动性，以满足泵送施工需求，需要掺入外加剂以及矿物掺合料，导致混凝土体积稳定性相对较差，收缩较为严重，容易开裂。此外还包括断面突变导致应力集中所引起的构件开裂、预应力施加不当导致构件开裂[1]。

1.2 材料问题

1)集料中含泥量过大，混凝土收缩过于严重。主要表现为间断级配不合理，级配不良，收缩增大而引起开裂问题。2)骨料粒径偏细，针片含量较高，单方水灰用量明显增多，因此收缩量也随之增大。3)未合理选用掺合料或者外加剂，或者用量不当，导致混凝土严重收缩。

1.3 配合比不当

主要表现在水泥等级以及水泥品种选用不当；配合比设计中水胶比或者水灰比不当；单方用水量以及水泥用量偏大，体积越大则意味着坍落度越大，则浇筑体收缩越严重，出现裂缝的几率也更高。此外水灰比、砂率选择不当容易引起和易性偏差问题，出现混凝土离析、保水性不良以及泌水现象，同样容易出现裂缝[2]。

1.4 施工与养护问题

1)混凝土浇捣作业中存在插入不当或者振捣不密实等问题，过快抽撤振捣棒、漏振以及过振等问题，均会对混凝土浇筑体均匀性以及密实性造成不良影响，导致裂缝出现。2)搅拌时间过长、未充分搅拌，或者拌合后的混凝土浇筑间隔过长，均有可能出现裂缝。3)未妥善处理接槎部分，或连续浇筑时间过长，容易出现裂缝。4)混凝土高空浇筑作业时受烈日曝晒、较大风速影响，收缩值增大，容易开裂。5)水化计算不准，保温工作以及降温工作未做好，导致浇筑体内外温差过大，内外应力差异较大而引起裂缝问题。

2 混凝土裂缝控制的综合措施

2.1 设计对策

1)“抗与放”。混凝土设计不仅要充分考虑浇筑体承载性能，同时也应顾及变形作用因素。一般来说，大体积混凝土施工中，处理温度收缩应力所引起的裂缝问题是质量控制的重点。变形作用导致的内应力可充分结合结构实际情况，通过“抗与放”的方式加以解决。对于地下工程以及保温工程，应考虑到施工期间温差以及湿度差异较大的问题，而在结构封闭或者回填土后其温差以及湿度差相对较小，所以在设计过程中可遵循“先抗后放”的原则，利用后浇带法以及“跳仓法”进行处理[3]。2)利用滑动层降低约束应力。结合工程平面布置来降低约束度，在岩石基础、旧混凝土基础上加装滑动层，但凡柔性防水层皆可作为滑动层，例如低弹性模量的抹灰层、沥青砂垫层以及筏式底板的碎石垫层等等，此类滑动层具有软化约束效应，可发挥一定隔离作用，减少温度应力。3)结合环境状况合理选择相应强度的混凝土。一般来说，普通混凝土具有良好的韧性，其收缩值以及水化热相对较低，因此用于正常环境中具有颇为满意的耐久性。但限于部分工程建设需求，施工过程中需要使用高强混凝土，则需要结合实际条件实施相应操作，包括提高掺合料用量、降低水泥用量，基于混凝土后期强度延长混凝土浇筑体养护时间、加装构造配筋等等。高强混凝土施工过程中应合理控制强度指标，避免强度偏高引起水化热降温不良，导致外窄内宽问题。

2.2 材料对策

合理选择外加剂和掺合物，尽量控制水化热以及收缩变形。一般来说高强混凝土应加以高效减水剂，普通混凝土可掺入普通以及中效减水剂。应结合混凝土抗拉性能这一指标，合理选择级配，例如砂石骨料的选择方面应对中、粗砂粒径予以认真考虑，并对粉料含量以及含泥量予以严格控制。大体积混凝土应充分利用60 d或者90 d强度。新型材料对比收缩试验应在自然养护环境下开展；定期检查称量装置，保证外加剂称量工作准确无误；应对自动控制设备实施检查和维护，以免受环境因素或者作业损耗影响而出现问题，保证设备稳定性。混凝土搅拌站也应定期开展强度统计分析，尽量减少变异性。按照结构部位不同来确定掺合料的用量，一般情况下最高用量在40%[4]。

2.3 施工对策

1)混凝土出机温度以及浇筑温度的控制。控制出机温度以及浇筑温度有利于控制混凝土浇筑体总温升，降低内外温差值。一般情况下水和砂石是影响混凝土出机温度的主要因素，水泥影响较小。所以作业过程中应尽量遮阳覆盖砂石料，并加水拌合，采用洒水降温或者草袋包裹的方式控制输送管道温度。2)合理选择浇筑方案。可通过分段分层踏步式推进浇筑法以及分层连续浇筑法来开展大体积混凝土浇筑作业，若浇筑工程量以及浇筑面积较大，浇筑能力不足，一次连续浇筑层厚度较小，建议以分段分层踏步式推进浇筑法为主；常规混凝土工程项目采用分层连续浇筑法即可。3)混凝土养护。应结合施工环境以及施工季节差异性来做好保温保湿等养护工作，尤其是早期养护工作，应充分利用草袋保温、应用养护剂、覆盖塑料薄膜等方式予以保护，浇灌1 h～3 h后应开展两次抹压作业，应对混凝土坍落度予以严格控制，均匀振捣，切忌出现过振或者漏振的问题。混凝土浇筑应避开阴雨天气，不可现场加水，浇筑完成后应尽早回填。

2.4 环境对策

应充分考虑施工季节、温湿度变化以及环境气候因素对混凝土变形收缩性能所带来的影响，做好防风工作并严格控制混凝土浇筑体坍落度，密切关注气象报告，选择在低温环境下浇筑混凝土；夏季炎热天气里进行混凝土浇筑作业时应充分做好降温工作，而浇筑时间也应集中在早晨、傍晚或者夜间。

3 结语

混凝土裂缝是工程施工中普遍存在的一个问题，其不仅会影响混凝土浇筑体强度，降低建筑物抗渗性能以及使用功能，同时也会导致钢筋锈蚀、材料耐久性降低以及混凝土碳化问题，导致建筑承载能力有不同程度下降。我们应认真研究混凝土裂缝成因，采取针对性措施加以处理，确保混凝土浇筑质量与工程结构性能。

[1] 熊建波,邓春林,徐兆全，等.海港重力式码头胸墙和面层混凝土裂缝控制[J].中国港湾建设,2014(4):30-33.

[2] 苏基文.路桥施工中混凝土裂缝控制的综合分析[J].商品与质量,2015(22):255-256.

[3] 刘华东.基于建筑工程技术设计下的混凝土裂缝控制[J].城市建设理论研究(电子版),2014(20):247-248.

[4] 张莉莉,田 丰,吴 华，等.钢筋桁架楼承板混凝土裂缝控制研究与应用[J].建筑技术,2015,46(4):345-347.

On main influential factors for concrete crack control and its measures

Feng Jie

(ShanxiConstructionEngineering(Group)Corporation,Taiyuan030006,China)

From the design, construction, materials and proportional ratio, the paper analyzes the reasons for the concrete cracks, and explores respective controlling and management measures, so as to promote the strength and durability of the concrete structures and ensure the overall quality of the architectural projects.

concrete crack, grouting construction, proportional ratio, maintenance

1009-6825(2016)24-0202-02

2016-06-17

冯 杰(1982- )，男，工程师

TU755

A