淺議混凝土施工裂縫的處理

郭靖 郭平凡 王珍

摘要：混凝土裂縫問題是當前混凝土施工的一個普遍現象，裂縫形成以后對混凝土的強度、抗凍性、抗滲性和耐久性都有一定的影響，混凝土裂縫問題的研究已經成為建筑施工的一門重要課題，也是混凝土施工的核心。

關鍵詞：混凝土;裂縫;預防及處理

引言

隨著我國經濟的迅猛發展，建筑工程的建設也急劇增加，而在建筑工程中，保證工程質量是必須實行的管理制度，而在建筑工程的施工過程中，混凝土是建筑施工的重要原材料之一，而在施工過程中，保證混凝土的質量，是防止出現質量問題工程的重要基礎，是確保建筑物不出現裂縫的重要前提，但在施工過程中，不可避免的會出現混凝土裂縫，而如何正確地處理和避免這類問題，本文進行簡要的分析。

近年來我國高層建筑和超高層建筑發展十分迅速，在現代工業與民用建筑中，超長、超厚的混凝土日趨擴大和復雜，基礎混凝土體積幾千立方乃至上萬立方以上，厚度可達2m～3m，長度超過100m。

由于混凝土體積較大，如果水泥用量較多，會使混凝土內部溫度升高，引起溫度應力，造成開裂，影響混凝土的強度、耐久性和抗滲性，直接影響施工質量。

一般傳統的控制基礎混凝土裂縫的處理方法是采用設置伸縮縫或后澆帶、水平分層或垂直分塊、跳倉澆筑和混凝土內埋水管，但這些方法都存在一些不足，如增加了施工難度、延長了施工周期，更主要的是影響了結構的整體性、抗滲性。

一、混凝土裂縫形成原因

1.1水泥的水化熱原因

混凝土在澆筑凝結完成后，產生的水化熱大部分集中在混凝土內部，熱量不能得到很快的散發，這樣使得混凝土內部的溫度急劇上升，溫度的變化導致混凝土膨脹和收縮，從而產生壓縮應力。在混凝土澆筑初期，由于它散熱較慢，混凝土的強度較低，對混凝土水化產生熱量所導致的溫度變化約束不大，產生的溫度應力也不大。隨著混凝土強度的增大，混凝土內部約束越來越大，產生了很大的拉伸應力，拉應力超過混凝土的極限抗拉強度就產生了溫度裂縫。

1.2約束條件的原因

在混凝土內部，水泥放熱產生的熱量不能很快散發，但混凝土表面的熱量則容易散發，這樣使得混凝土表面溫度和內部溫度形成了溫差，并且混凝土的內部體積膨脹又受到了表面的約束，在壓力下表面體積收縮，受到內部約束，導致拉應力。當拉伸應力超過混凝土的極限抗拉強度時會出現貫穿性裂縫。

1.3環境溫度變化的原因

混凝土在施工時很容易受外界空氣溫度的影響，環境溫度的高低直接影響混凝土的冷卻速度，環境溫度的突然變化會增加混凝土外部和內部的溫度差，溫度差會使混凝土產生溫度應力。混凝土內外溫差較大，溫度應力也會較大。

1.4混凝土收縮變形的原因

混凝土進行水化反應時，會產生不同程度的體積變形，這種變形大部分是收縮變形，少數情況為膨脹變形，這主要是膠泥材料的性質決定的。

二、混凝土裂縫控制

2.1注意原材料的選擇，根據混凝土的不同強度和體積，按設計和規范要求進行檢測和試驗。

2.1.1原材料的選擇，一是在水泥的選擇上考慮硅酸鹽水泥，該水泥有水化熱較低、抗裂性能好的特點;二是在骨料的選擇上盡可能選擇表面清潔、級配良好的骨料;三是為了提高混凝土的耐久性，減少收縮，降低混凝土的水化熱，提高抗裂性能，適量摻用粉煤灰;四是摻入高效的混凝土添加劑，對混凝土單位用水量和膠凝材料用量進行控制，改進混凝土生產過程中的拌和工藝。

2.1.2混凝土結構，一是在易產生應力集中的環節采取加強措施，避免集中產生應力;二是為了提高混凝土的抗裂能力，采用膨脹混凝土，補償硬化過程中的收縮。

2.2對施工方法進行優化，在澆注混凝土的過程中，采取措施降低混凝土澆注溫度，提高混凝土的抗裂性。

2.2.1降低澆筑溫度和水化熱，一是在水泥的選用上，盡可能選擇發熱量低的水泥，減少水化熱引起的絕熱溫升;二是采用改善骨料級配的方法，在骨料中適當摻入較大的塊石，通過減小砂率等措施來減少水泥用量，以降低水泥產生水化熱;三是采用降低混凝土水灰比的方法來降低水化熱;四是在混凝土的攪拌工藝上采用新工藝;五是在混凝土澆筑過程通過加入一定比例能夠產生緩凝、減水等作用的摻和料，降低水化熱，推遲延緩熱峰的出現時間;六是在夏季進行混凝土澆筑時，盡量避免在中午進行澆筑。

2.2.2減少混凝土內部和表面溫差，在混凝土中采用設置冷卻水管，通過冷水或冷氣在管道內進行內部降溫，最大程度降低混凝土內部和表面的溫差。

2.2.3加強混凝土的養護，一是澆筑混凝土后，通過延長養護時間等方法，使得混凝土表面慢慢冷卻，在環境溫度較低時，應該增加混凝土的表面保溫措施;二是混凝土拆除模板后，及時進行土方回填，避免環境溫度變化造成的裂縫。

2.2.4采取相應措施改善約束，一是科學布置混凝土施工過程，通過分塊、分層澆筑的方式，降低溫度的應力。同時，采取相應措施縮小約束，增強混凝土的散熱，保證混凝土能夠自由伸縮，釋放溫度應力;二是發散混凝土應力，使得應力不能集中，通過增配鋼絲網、鋼筋，在斷面突變處作局部處理，使斷面逐漸過渡，還可以采用增配抗裂鋼筋等方法發散應力;三是混凝土澆筑時應預留溫度伸縮縫;四是混凝土澆筑采取平行施工等措施，盡量使相鄰澆注料不能有較大的高差和長期暴露。

2.3對混凝土初始溫度進行控制的措施

一是降低混凝土澆筑溫度，通過采取傳統的物理降溫措施進行降溫，在混凝土澆筑中減少冷量損失，盡可能避免裂縫的產生;二是對混凝土后期溫升進行控制，在混凝土表面及時灑水冷卻;三是夏天混凝土澆筑安排在夜間進行施工，同時對材料采取降溫措施。

三、產生裂縫的處理

通過采取一定的預防措施，混凝土可能還會產生裂縫，對于這些已經產生的裂縫需要進行處理，以保證混凝土的使用質量。

3.1灌漿法處理

3.1.1灌漿方法及優缺點，混凝土灌漿方式有純壓式和循環式兩種。

3.1.1.1純壓式。這種方法灌漿使用設備比較簡單，操作起來也很方便，但缺點是漿液流動狀態不好，容易產生沉淀。

3.1.1.2循環式。循環式灌漿的優點是漿液保持流動狀態，可防止水泥沉淀，灌漿效果好。

3.1.2灌漿的主要方法，灌漿方法有全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法和孔口封閉灌漿法等。

3.2表面修補法，表面修補法是一種比較常見和簡單的修補方法，較常用的為涂覆法、增加整體面層、壓抹環氧膠泥等。

3.2.1涂覆法，是用人工或機械將修補裂縫的材料涂覆于混凝土表面的裂縫，對表面起到封閉作用。

3.2.2對整體面層進行處理，當混凝土表面產生大裂縫，而且當面積較大時，一般在混凝土表面采用增加一層水泥砂漿的方法處理。同時，還應配置雙向鋼絲網。

3.2.3采用環氧膠泥進行處理，對于產生的裂縫數量較少，分布較散，裂縫相對較大，用環氧膠泥進行處理比較合理。

四、結語

水工混凝土形成溫度裂縫的原因很多，也很復雜，要根據不同的施工情況來分析。通過采取對水泥品種的選擇，合理控制水泥用量，適量摻加其他膠凝材料和外加劑，加強現場的監測，優化施工工藝，加強施工后的混凝土養護等措施，控制和預防大體積混凝土溫度裂縫的產生。

參考文獻：

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