混凝土結構早期裂縫成因及控制措施探討

李昊

（黑龍江省建工集團有限責任公司 黑龍江省哈爾濱市 150040）

混凝土結構早期裂縫成因及控制措施探討

李昊

（黑龍江省建工集團有限責任公司 黑龍江省哈爾濱市 150040）

在現代建筑施工中，混凝土結構作為最常見的結構形式，在混凝土結構中，裂縫是較為常見的問題，一旦混凝土結構出現裂縫，則會對整體建筑的安全性、耐久笥和使用功能帶來較大的影響。對于一些早期裂縫，當裂縫產生后需要針對產生原因，采取有效的措施進行治理，以避免裂縫日益嚴重而帶來更大的安全隱患。

混凝土結構；早期裂縫；成因；控制措施

1 混凝土結構早期裂縫成因分析

1.1 水泥水化熱作用

水泥作為混凝土的重要原料之一，當水泥和水混合在一起后，會有水化反應發生，因此在混凝土拌和、運輸、澆筑、振搗及硬化過程中釋放大量的熱能，從而使混凝土溫度升高。往往是混凝土結構內部溫度不斷長高，而混凝土表面溫度由于受到環境溫度的影響會降低，這樣在內部溫度升高過程中會存在體積膨脹，而表面溫度降低過程混凝土表會出現不同程度的收縮，因此在壓應力和拉應力共同作用下，一旦超出混凝土自身抗壓或是抗拉強度時，則會產生裂縫。這種裂縫的發生在一些高標號及水泥用量較大的混凝土中極易發生。

1.2 混凝土收縮作用

混凝土在澆筑過程中仍處于塑性狀態，其在硬化過程中會有大部分水被蒸發掉，從而發生干縮變形。混凝土在硬化過程中會有不均勻的拉應力產生，同時養護過程中的混凝土表面失水速度過快，也會產生收縮，并導致裂縫產生。另外，混凝土還存在著化學收縮和自收縮，在這種收縮作用下都會導致混凝土出現裂縫。

1.3 荷載因素

在混凝土結構設計過程中，如果內力及配筋在計算上出現錯誤，同時設計斷面及結構剛度不夠時，都會在外荷載直接應力下導致裂縫產生。當設計外荷載作用下結構的工作狀態與常規計算存在較大出入時，會導致部分部位在次應力作用下產生裂縫。另外在部分結構中進行鑿槽、開洞及設置牛腿等情況時，會出現應力集中的情況，從而在一些轉角部位或是突變部位產生裂縫。

1.4 溫度變化因素

混凝土結構在一些配筋較薄弱的部位，當拆模后如果短期內遇到大幅度降溫時，則會導致構件內部存在較大的溫差，從而導致混凝土開裂情況發生。溫度裂縫在一些晝夜溫差較大或是氣候條件較差的區域容易發生。在一些新舊混凝土交接部位及受力筋拼接部位容易受到溫度變化影響產生裂縫。

1.5 施工不當因素

部分商品混凝土砂漿、坍落度較大，同時粉煤灰及礦渣粉使用的也較多，這會對商品混凝土性能帶來較大的影響，因此需要在施工過程中加以調整，否則會導致早期裂縫發生。在混凝土振搗施工過程中，如果存在漏振及欠振情況時，也會對混凝土的密實度帶來一定的影響，從而導致裂縫發生。在混凝土澆筑過程中，部分區域由于混凝土出現流淌或是攤鋪不均勻現象學時，則會導致砂漿較為集中，從而引發收縮裂縫。在運輸過程中，當等待卸料時間過長時，會對混凝土坍落度帶來較大的影響，導致沸凝土強度降低，出現泌水現象，因此產生裂縫。

2 混凝土結構早期裂縫控制措施

2.1 降低水化熱

在混凝土施工過程中，為了能夠達到降低水化熱的目的，需要在選擇水泥時，盡可能的選擇礦渣水泥及粉煤灰水泥等水化熱較低的水泥，而且在拌和過程中需要適量的添加減水劑及緩凝等，有效的降低水膠比，對混凝土的流動性和保水性進行改善，有效的推遲混凝土水化熱的高峰時間，可以適當的增加混凝土中骨料、粉煤灰等摻加料的用量，從而減少水泥的用量，降低水化熱。

2.2 收縮裂縫的預防

選用低熱水泥、粉煤灰水泥等收縮量小的水泥；在配合比設計中應控制好水灰比，同時摻加合適的減水劑，以免由于水灰比過大而引起較大干縮；嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，確保混凝土用水量不超過設計用水量；在混凝土內摻加適量合成纖維以減少收縮；混凝土澆筑應盡量避免夜間澆筑和陽光直射，澆筑后的混凝土采取二次抹面的方法以減少裂縫產生；可適當調整配合比以增加混凝土沁水使混凝土表面有足夠的水分；加強對澆筑后的混凝土養護，采取擋風和遮陽措施，并應保持混凝土表面濕潤，條件允許可適當延長養護時間，冬季施工應適當延長其保溫覆蓋時間并涂刷養護劑。

2.3 溫度應力裂縫控制

降低水泥水化熱，選用低水化熱、凝結時間長的水泥，在混合物內摻加緩凝劑或高效減水劑，并盡量選用粒經大、顆粒級配良好的粗骨料；在滿足泵送和施工的前提下降低混凝土的流動性，并嚴格控制水灰比以減少單位體積混凝土用水量；降低混凝土入模溫度，高溫季節降低原材料溫度，并在環境溫度較低的時段澆筑，混凝土在運輸過程中應采取遮陰措施，在混凝土內埋置冷卻水管，在其內部通入冷水降溫，必要時攪拌用水采用冰水；合理安排施工順序，采取分層、分塊澆筑以減少構筑物散熱約束；盡量延長保溫時間以及表面濕潤時間，使混凝土能增長強度以抵抗開裂拉應力，必要時采取措施減小內外溫差并降低速率。

2.4 施工控制

加強模板施工管理，保證模板支架有足夠的承載能力、剛度和穩定性；混凝土振搗過程中應避免混凝土出現流淌、攤鋪等現象和骨料或砂漿集中區域，整個振搗過程應派專人看護以防止松扣下沉等現象發生，并保證當試塊強度達到設計允許值時方可拆模；澆筑后的板面必須待其強度達到1.2N/mm2后方可上人行走；鋼筋綁扎施工中應加強對負彎矩鋼筋的管理；混凝土的振搗應遵循快插、慢拔的原則，應避免振搗時間過短導致混凝土不均勻或振搗時間過長而出現嚴重浮漿的現象；澆筑后的混凝土應在二次振搗和終凝前進行二次收面；避免因施工工期緊而出現承載時間過早導致混凝土局部受損而產生集中應力而使混凝土產生裂縫。

3 結束語

混凝土結構如果出現早期裂縫，會對混凝土結構使用壽命帶來較大的影響，如果裂縫發生在一些重要部位，則會對結構的整體使用壽命帶來負面影響，嚴重時還會導致安全事故發生。因此在混凝土施工過程中，需要把好混凝土原材料的質量關，控制好施工過程中的每一個環節的質量，做好各項預防措施，從而更好的減少混凝土早期裂縫的產生。

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TU755.7

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1004-7344（2016）08-0306-01

2016-3-1