浅谈混凝土裂缝成因和控制

　　摘要：混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。
　　关键词：混凝土，温度应力，裂缝，控制
　　混凝土的裂缝是建设工程中较普遍存在的问题。下面就混凝土裂缝的成因与控制简要探讨如下。
　　第一章裂缝的成因
　　混凝土裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
　　一、设计原因
　　1、设计结构中断面突变而产生的应力集中所导致的构件裂缝。
　　2、设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）。
　　3、设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝。
　　4、设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
　　5、设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。
　　二、材料原因
　　1、粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，导致裂缝的产生。
　　2、骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。
　　3、混凝土外加剂，掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。
　　4、水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
　　三、混凝土配合比设计原因
　　1、设计中水泥等级或品种选用不当。
　　2、配合比中水灰比过大。
　　3、单方水泥用量越大、用水量超高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。
　　4、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。
　　5、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
　　四、施工及现场养护原因
　　1、现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，造成裂缝的产生。
　　2、高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。
　　3、对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。
　　4、现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。
　　5、现场模板拆除不当或拆模过早，引起拆模裂缝。
　　五、使用原因
　　1、构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。
　　2、使用荷载超负。
　　3、周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。
　　4、意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
　　第二章温度的控制和防止裂缝的措施
　　一、温度的控制
　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
　　1、控制温度
　　控制温度的措施如下：
　　（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；
　　（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
　　（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
　　（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
　　（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；
　　2、改善约束条件
　　改善约束条件的措施是：
　　（1）合理地分缝分块；
　　（2）避免基础过大起伏；
　　（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；
　　二、防止裂缝的措施
　　混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。
　　1、设计中的“抗”与“放”
　　在设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的在力措施。而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。
　　（1）设计人员应灵活地运用“抗—放”结合、或以“抗”为主、或以“放”为主的设计原则，来选择结构方案和使用的材料。
　　（2）设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。
　　（3）积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。
　　2、材料选择和混凝土配合比设计
　　（1）根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早期强度高的水泥。
　　（2）选用级配优良的砂、石原料，含泥量应符合规范要求。
　　（3）配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。
　　3、现场操作
　　（1）浇捣工作。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
　　（2）混凝土养护。重视新浇混凝土的早期养护，以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14--28天。
　　（3）混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。（4）避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
　　（5）对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。
　　（6）夏季应注意混凝土的浇捣温度，降低混凝土原材料的温度。
　　第三章结束语
　　以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一。随着对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

《浅谈混凝土裂缝成因和控制》

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