現澆混凝土結構早期裂縫原因淺析及防治

李振勇

摘 要：在建筑施工中，現澆混凝土結構早期裂縫是一個重要的問題，降低了混凝土結構的安全性，影響建筑質量和使用壽命。因此，分析混凝土結構早期裂縫產生的原因，采取針對性的防治措施，是當前建筑施工的工作重點。

關鍵詞：現澆混凝土結構；早期裂縫；原因；防治

1 引言

在建筑施工中，混凝土裂縫是較為常見，也是影響范圍最廣的質量問題，這不僅會進一步增加施工成本，更會導致后續應用存在阻礙性因素，而剛完成澆注的混凝土表面就出現裂縫問題，其造成的影響是相當嚴重的，這是因為裂縫并不具有穩定性，它能夠沿著開裂紋路不斷延伸發展，當拓展范圍達到一定界限時，施工應用鋼筋露出表面的問題就會相對發生，并且承重結構也會受到一定程度的弱化影響，更嚴重的還會導致施工質量與預期標準高度不符的問題的發生，因此這就需要對裂縫原因進行細化掌握，從產生裂縫的原因入手，開展有針對性的防治工作。

2 現澆混凝土結構早期裂縫原因

2.1 溫度改變

溫度變化是導致現澆混凝土結構早期裂縫的一個主要原因，其中，配筋薄弱位置出現早期裂縫的概率更高。實踐發現，在混凝土結構拆模后，尤其是大體積的混凝土，溫度降低幅度較大，使內部結構和外部結構之間形成溫差，引起溫度應力并產生裂縫。由此可見，內外結構的溫差是導致內應力和約束力的主要因素，氣候條件惡劣的情況下，溫差增加，溫度裂縫出現的概率也隨之增加，相反，在氣候環境比較穩定的地區，例如海洋性氣候等，混凝土結構早期裂縫發生率和嚴重程度明顯低于大陸性氣候。從裂縫發生部位來看，主要集中在箱型結構、薄件厚件連接處、錨固區施工縫處、受力筋拼接縫處、大體積混凝土結構等。例如，在橋面與底板之間的箱型結構中，裂縫的產生主要與底板的厚度有關，厚度過小時，腹板上部容易出現裂縫，厚度過大時，腹板下部容易出現裂縫，且隨著厚度的增加，對溫度變形的阻力也隨之增加，產生裂縫的幾率增大；在混凝土結構中，薄構件對溫度的變化更加敏感，反應更快，因此在連接處，容易產生裂縫；同理，新老混凝土的施工接縫處也是裂縫高發的位置。

2.2 混凝土收縮

混凝土在凝結硬化的過程中，會產生收縮效果，體積也會發生變化，容易引起收縮裂縫。研究發現，收縮裂縫的發生幾率較高，僅次于溫度裂縫。盡管收縮產生的應力遠遠小于溫度應力，但破壞性仍然不容小覷。根據收縮產生機理不同，可以將其分為干性收縮、塑性收縮、化學收縮、碳化收縮、自收縮等。其中干性收縮主要發生在養護完成后，由于混凝土內部水分流失產生收縮，與空氣相對濕度、水灰比、外加劑、水泥成分等密切相關，常發生于鋼筋混凝土的薄腹梁上的腹壁中部位置，呈“棗核”形，與荷載無關。塑性收縮主要發生在塑性階段，由于混凝土表面水分流失導致。通常情況下，在混凝土攪拌完成后，水分充足，只有在養護不當時，才會導致表面水分迅速流失，導致漿體收縮出現裂縫。塑性收縮與混凝土溫度、外部環境溫濕度、水灰比、凝結時間等有關。化學收縮主要是在水泥水化作用下，混凝土中C3A和SO3成分發生變化，導致體積變化產生裂縫。自收縮同樣是受水泥水化作用影響，內部的相對濕度變化產生收縮裂縫，與水灰比、水泥細度、細摻料活性等因素有關，研究顯示，水灰比越高，發生自收縮的可能性越低。

2.3 混凝土沉降

沉降問題主要是由于混凝土流動性較差或振動不充分等原因導致等，主要發生在硬化之前，是導致早期裂縫的一個重要原因。通常情況下，厚度較大的構件發生沉降問題的概率較大，在澆筑30min后，就可能出現沉降裂縫，主要呈“梭”形，沿主要鋼筋的布置走向，裂縫較寬且淺。在澆筑過程中，振搗不充分，出現粗骨料下沉，水分上升，發生離析的現象，在沉降作用下，混凝土由高處流向低處，導致早期裂縫。

2.4 施工質量不合格

混凝土施工環節眾多，程序復雜，例如配制、拌和、運輸、存放、拼裝、養護等，任何一個環節質量不過關都有可能導致混凝土結構早期裂縫。尤其是細長、壁厚薄的構件，出現裂縫的可能性更大，且裂縫的形狀、走向、寬度、深淺、發生部位各異。例如，保護層過厚的鋼筋、振搗不均勻、運輸時間過長等，都是常見的產生早期裂縫的原因。

3 現澆混凝土結構早期裂縫防治對策

3.1 嚴格控制施工質量

做好質量把關，嚴格控制原材料和半成品的質量，對水泥的安定性、砂石含泥量、碎石級配、骨料選擇都要進行嚴格控制和把關。從設計上，確保構造的合理性，尤其是對于結構復雜的建筑結構，應綜合考慮地質情況和地基情況，選擇地基基礎型式。嚴格控制施工操作，對澆筑模板進行檢查，確保其強度和剛度合格，能夠承受振搗壓力。對施工人員的操作進行監督，規范振搗行為，發現振搗不足或過度等情況，應及時采取補救措施。在達到設計要求后，進行拆模，防止踐踏引起的開裂。

3.2 沉降塑性裂縫預防的措施

為了防治塑性裂縫，首先要采用流動性比較低的混凝土澆筑構件，盡量減少混凝土澆筑部位之間的差異，減少薄壁混凝土單獨澆筑的施工工藝，這樣能夠提高混凝土的整體性，減少由于沉降不均勻而產生的裂縫。具體需要控制的首先是混凝土的塌落度，少加水，其次要保證混凝土的均勻性，再運輸的過程當中，混凝土運輸車應當經常旋轉攪拌，澆筑前更是應當高速攪拌20～30秒，這樣能夠使混凝土的整體性更好，再次就是要注意在施工當中對施工過程進行控制，要對混凝土澆筑的整個過程進行檢查與監督，對于澆筑過程中模板的位移情況以及混凝土的振搗情況進行檢查，防止出現振搗中的漏振與過振現象出現，避免混凝土出現離析，最后就是禁止由于混凝土水分減少而在施工現場加水的行為。

3.3 混凝土自身塑性裂縫的防治

這類裂縫的防治措施就是盡量減少混凝土表面以及內部的體積變化的差異，為了達到保持混凝土表面體積的目的，就要加強對于混凝土表面的養護，使混凝土在化學反應當中獲得大量的水不至于發生塑性裂縫。因此應當在混凝土澆筑以后及時進行覆蓋灑水，預防該類型裂縫的出現可以在澆筑混凝土之前用水澆濕模板與混凝土基層，這樣就不至于使得混凝土表面缺水。另外如果不得不在高溫的天氣或者是大風的天氣之下對混凝土進行養護則要注意增加環境的濕度。混凝土攪拌站在能夠滿足混凝土的正常流動性、塌落度以及可泵性的條件下應當盡量減少混凝土中水的含量，降低砂率，使混凝土獲得更好的保水性。

3.4 混凝土溫度應力裂縫預防措施

混凝土溫度應力裂縫要防治，就必須控制混凝土內部與外部的溫度差異，在混凝土進行冬季施工的時候應當增加保持混凝土表面溫度的設備，并提高混凝土養護的溫度，因為混凝土在5攝氏度以下的溫度當中，強度是不會上漲的，所以表面應當覆蓋一層棉被或者草席來保溫，帶模養護或者延長養護的周期，保證混凝土強度能夠達到設計要求，并嚴格控制混凝土內部的溫度差不大于20攝氏度。在炎熱的夏季如果要進行混凝土的施工，可以用冰水拌合混凝土，降低混凝土的入模溫度，或者可以再大體積的混凝土內部埋設冷卻循環管，用冷水來給混凝土降溫，達到保持混凝土內部溫度的目的。

4 結束語

混凝土是建筑施工的重要材料，一直以來，現澆混凝土結構早期裂縫都是建筑施工中嚴重且棘手的難題。文章將通過分析現澆混凝土結構早期裂縫原因，針對現澆混凝土結構早期裂縫防治提出幾點建議，為減少混凝土結構早期裂縫，提高工程質量提供參考。

參考文獻：

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