淺談砼裂縫的施工質(zhì)量控制

（江蘇邗建集團有限公司 225127）

摘要：伴隨著多元化的現(xiàn)代技術(shù)，建筑施工過程中，混凝土裂縫是一大難題，也是目前工程施工中一項普遍頑癥，其產(chǎn)生的原因也有很多，下面本人簡單論述下施工過程中混凝土裂縫原因分析和控制措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程；砼裂縫；施工技術(shù)；質(zhì)量控制；

一、砼裂縫的原因分析

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和溫度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104，長期加荷時的極限拉伸變形也只有（1.2～2.0）×104。

由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土的邊緣部位如何結(jié)果內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔。在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其他外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工極為重要。

二、溫度應(yīng)力的分析

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為一下三個階段：

1、早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的電話，這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

2、中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這個時期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。

3、晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。

（1）自生應(yīng)力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，混凝土冷卻時表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。

（2）約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土的護欄混凝土，這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。

三、溫度的控制和防止裂縫的措施

為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

控制溫度如下：

1、采取改善骨料級配。由于硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑和塑化劑等措施以減少混凝土的水泥用量；

2、拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；

3、熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用建筑層面散熱；

4、在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；

5、規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；

6、施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施；

改善約束條件的措施是：

1、合理地分縫分塊；

2、避免基礎(chǔ)過大起伏；

3、合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露；

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其機構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)力預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。當混凝土溫度高于氣溫時適應(yīng)考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫，新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆注初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當大的拉應(yīng)力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，在加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一清醒保溫材料，如泡沫海綿等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。加筋對大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低。

由于剛的彈性模量為混凝土彈性模量的7～15倍，當內(nèi)混凝土應(yīng)力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應(yīng)力將不超過100～200kg/cm2。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現(xiàn)很困難。為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一，主要作用為：

1、混凝土存在大量毛細孔道，水蒸發(fā)后毛細管中產(chǎn)生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認。

2、水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。

3、水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。

4、減水防裂劑可以改善水泥漿稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。

5、提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。

6、混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

7、摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。

8、摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

9、摻外加劑混凝土和易性好，表面易抹平，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮。

四、混凝土的早期養(yǎng)護

實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數(shù)是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

從溫度應(yīng)力觀點出發(fā)，保溫應(yīng)達到下述要求：

1、防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫；

2、防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度；

3、防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。

混凝土的早期養(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設(shè)計的強度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是互相關(guān)聯(lián)的?；炷恋谋卮胧┏３Ｒ灿斜竦男ЧＲ虼嘶炷翝仓蟮淖畛鯉滋焓丘B(yǎng)護的關(guān)鍵時期。

五、結(jié)束語

綜上所述，在混凝土施工中有針對性地采取相關(guān)預(yù)防措施，盡可能采取有效的施工技術(shù)控制裂縫，保證結(jié)構(gòu)原形，減少裂縫的寬度和數(shù)量，特別是有害的裂縫出現(xiàn)，為此，我認為應(yīng)該在工程竣工后，通過專家論證，進一步分析探討總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。