混凝土裂縫施工控制要點分析

宋業(yè)政

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

混凝土裂縫施工控制要點分析

宋業(yè)政

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

【摘要】建筑物混凝土裂縫的控制，是工程施工一個控制的難點，也是制約工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。本文針對施工過程容易出現(xiàn)裂縫的部位，闡述混凝土裂縫的類型，分析了裂縫形成的主要原因，提出了預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土；裂縫；成因分析；質(zhì)量控制

目前，建筑物大多采用商品混凝土，商品混凝土優(yōu)點是原材料計量系統(tǒng)完善，拌合強(qiáng)度高，能夠短時間滿足施工現(xiàn)場需求。但是也存在很多不足。一是混凝土在運(yùn)輸過程中容易離析；二是混凝土坍落度較大，施工難易控制。正是由于商品混凝土不足，給工程施工帶來諸多安全隱患，最突出的問題就是裂縫。尤其是在澆筑大體積混凝土?xí)r，裂縫問題易顯突出，并成為普遍性的問題。通過對混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析，從材料、施工、配合比設(shè)計等方面提出了相對應(yīng)的裂縫控制措施。

1　裂縫的主要類型

1）表面裂縫。大體積混凝土的內(nèi)部熱量向外散發(fā)的較慢，而其外表面與外界接觸溫度散熱速度較快，引發(fā)表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力；表面拉應(yīng)力超過此時的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫，一般出現(xiàn)在混凝土澆筑后的第3～4d。

2）貫穿裂縫?；炷劣不^程中拌合水的水化以及膠質(zhì)體的膠凝等作用，使得混凝土結(jié)構(gòu)開始收縮，由于受到基底或結(jié)構(gòu)本身的約束，也會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力超過混凝土此時的極限抗拉強(qiáng)度，在混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)域就可能產(chǎn)生貫穿裂縫，這種收縮裂縫危害較大。

3）塑性塌落裂縫。在混凝土澆筑過程中或者在澆筑初步成型時，都會產(chǎn)生一種塑性塌落裂縫。因為在混凝土的成型過程中，其拌合物中的骨料緩慢下沉，水向上浮，此時鋼筋上面的混凝土被鋼筋支頂，而鋼筋兩側(cè)及其下方的混凝土產(chǎn)生下沉，導(dǎo)致混凝土沿鋼筋表面產(chǎn)生順筋裂縫。

4）干縮裂縫。由于混凝土失水后干燥，引起體積收縮變形，這種體積變形受到約束時，就可能產(chǎn)生干縮裂縫。

2　裂縫主要出現(xiàn)部位

裂縫主要出現(xiàn)在：輸水渠與建筑物翼墻連接處的現(xiàn)澆板下部；泵站水泵層的墻體及頂板；穿壩涵洞及供水洞洞身側(cè)墻；橋面鋪裝的表面。

3　混凝土裂縫原因分析

3. 1水泥水化熱的影響

水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量，使混凝土內(nèi)部的溫度升高，當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫度相差過大時，會產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形，溫度應(yīng)力與溫差成正比，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外的約束力時，就會產(chǎn)生裂縫。

3.2內(nèi)外約束條件的影響

混凝土在早期溫度上升時，產(chǎn)生的膨脹受到約束而形成壓應(yīng)力，當(dāng)溫度下降，則產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。另外，混凝土內(nèi)部由于水泥的水化熱而形成中心溫度高，熱膨脹大，因而在中心區(qū)產(chǎn)生拉應(yīng)力，在表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，若拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土將會產(chǎn)生裂縫。

3.3混凝土的收縮變形

混凝土中80%的水分需蒸發(fā)，只有約20%的水分是水泥硬化所必須的，而最初失去的30%自由水分幾乎不引起收縮，隨著混凝土的陸續(xù)干燥而使20%的吸附水逸出，就會出現(xiàn)干燥收縮，而表面干燥收縮快，中心干燥收縮慢，由于表面的干縮受到中心部位混凝土的約束，因而會在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力并導(dǎo)致裂縫，

3.4地基和老混凝土的約束

當(dāng)混凝土澆筑在比較堅硬的基巖或老混凝土上時，混凝土澆注初期的水化熱升溫，產(chǎn)生膨脹，受到巖石或老混凝土的約束，將產(chǎn)生較小的壓應(yīng)力。當(dāng)混凝土溫度繼續(xù)下降時，由于基巖或老混凝土對溫降引起的收縮變形約束的結(jié)果，混凝土塊內(nèi)將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，裂縫隨之產(chǎn)生。

3.5環(huán)境氣候的因素

混凝土施工期間，外界氣溫的變化情況對混凝土裂縫有重大影響。外界氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也越高。如果外界溫度下降，會增加混凝土的降溫幅度，特別是在外界溫度驟降時，會增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫差，這時對混凝土抗裂極為不利。

4　混凝土裂縫控制要點

4.1重視材料的選用

使用低熱水泥如礦渣水泥等，能明顯降低混凝土的絕熱溫升，降低混凝土的最高溫度。伴隨減小混凝土內(nèi)表溫差，起到減小溫度應(yīng)力的作用，從而減少產(chǎn)生裂縫的充分條件。按照規(guī)范要求配制混凝土所用水泥7d的水化熱不大于25KJ/kg。為降低水化絕熱溫升、減小體積變形，混凝土一般不宜使用水化熱高水泥，應(yīng)使用水化熱較低的中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥，更不宜使用早強(qiáng)型水泥。

4.2施工階段裂縫控制措施

1）控制澆灌溫度。為了降低混凝土從攪拌機(jī)出料到卸料，泵送和澆灌振搗后的溫度，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，一般按季節(jié)采取措施。如夏季施工時，則應(yīng)以減少冷量損失為主，覆蓋草包、噴灑冷水，及加快澆灌速度，縮短澆灌時間等。在冬季施工時，應(yīng)保證保溫澆灌、保溫養(yǎng)護(hù)，一般可利用混凝土本身散發(fā)的水化熱養(yǎng)護(hù)自己，并要求在混凝土沒有達(dá)到允許臨界強(qiáng)度以前防止凍害。

2）合理安排施工進(jìn)度。對混凝土澆筑，應(yīng)遵循“同時澆搗，分層堆累，一次到頂，循序漸進(jìn)”的成熟工藝。在每次澆筑中，又分幾層，其層間的間隔時間應(yīng)盡量縮短，必須在下層混凝土初凝之前，開始澆筑上層混凝土。層間最長的時間間隔不大于混凝土的初凝時間。

3）改進(jìn)攪拌工藝和振搗工藝。在攪拌混凝土?xí)r，改變以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子進(jìn)行攪拌的新方法。這種攪拌工藝被稱為“裹砂法”，也可稱為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點是無泌水現(xiàn)象，混凝土上下層強(qiáng)度差減少，可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中，從而使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。

4）采用分層澆筑混凝土，利用澆筑面散熱，減少出現(xiàn)裂縫的可能性，選擇方案時，除應(yīng)滿足混凝土在初凝以前就被上一層新混凝土覆蓋并搗實完畢外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的變化。常用的澆筑方式分為全面分層、分段分層和斜面分層等。

4.3混凝土的養(yǎng)護(hù)

為了保證混凝土有適宜的硬化條件，混凝土終凝后，筏板邊緣、剪力墻中間等不易被塑料薄膜完全覆蓋部位，可采用澆水保濕?；炷辽郎仉A段如果因表面未能完全覆蓋而出現(xiàn)局部干燥時，可澆熱水（40～50℃）濕潤表面，防止出現(xiàn)干燥裂縫。降溫階段可澆自來水養(yǎng)護(hù)。

4.4優(yōu)化混凝土配合比

大體積混凝土因其水泥水化熱的大量積聚，易使混凝土內(nèi)外形成較大的溫差，而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，因此應(yīng)選用水化熱較低的水泥，以降低水泥水化產(chǎn)生的熱量，從而控制混凝土的溫度升高。

5結(jié)語

裂縫對混凝土建筑物危害極大，裂縫的缺陷處理難度大，效果差。因此，在混凝土施工過程中要嚴(yán)格控制混凝土原材料選擇、配合比設(shè)計、施工工藝等各個環(huán)節(jié)，加強(qiáng)施工管理，盡量避免出現(xiàn)混凝土裂縫，保證混凝土工程質(zhì)量。

（責(zé)任編輯 遲明春）

【中圖分類號】TU755.8

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-10-0043-02

收稿日期：2015-06-24

作者簡介：宋業(yè)政（1978—），男，工程師