混凝土裂缝问题的处理措施

陈绍江

（山东黄河工程集团有限公司 山东 济南 250013）

混凝土是粗集料、细集料、水泥石、水和气体所组成的非均质堆聚结构，混凝土混合料在不同温、湿度条件下凝结硬化，并同时产生体积变形。水泥石的干燥和冷却收缩大，集料的干燥和冷却收缩小,同时水泥石和集料之间相互粘结而约束，由于变形产生裂缝。

1 裂缝形成原因

1.1 混凝土是由水泥、砂、石、水、外加剂和外掺料组成。这些原材料的质量和数量，配料的比例直接影响到混凝土的质量，在混凝土建筑工程施工中若水泥的产地不知名，交货验收不严格，工地贮藏受潮。砂石质量不符合要求，石、砂表面含泥量超标，粗细砂使用不合理，石料大小没有严格把关，砂粒径控制不严，集料级配不良，结构不合理，都可引起混凝土施工裂缝。因水泥存放受潮或过久后，质地不佳，都将降低混凝土强度，引起混凝土施工裂缝。砂的粒径越细，用水量用灰量增多，收缩增大，水灰比不稳定。砂石表面含泥量过多，粘结力下降，尤其是包裹型的泥土更为严重，泥遇水成浆，胶结在砂石表面，不易分离，容易引起混凝土施工裂缝。

1.2 混凝土搅拌和温度控制不严引起的裂缝。混凝土养护和运输不规范引起的裂缝运料过程中，如混凝土出现离析性。养护时若覆盖麻袋或草帘不及时、不到位、不规范。人工洒水如果不及时、不均匀，养护期间时干时湿，干湿不均，外干过早都会使混凝土内部产生约束，外表面干缩变形，从而产生混凝土施工裂缝。由变形变化引起的裂缝:包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝。其特征是结构要求变形，当受到约束和限制时产生内应力，应力超过一定数值后产生裂缝，裂缝出现后变形得到满足，内应力松弛。这种裂缝宽度大、内应力小，对荷载的影响小，但对耐久性损害大。

1.3 干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

2 解决裂缝的措施

2.1 水泥品种选择和水泥用量控制。钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早期升温和后期降温，产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，在掺加泵送剂或粉煤灰时，也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有，可充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。根据大量试验研究和工程实践表明，每立方米混凝土的水泥用量增减10公斤，其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低。因此，为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力，可以根据工程结构实际承受荷载的情况，对工程结构的强度和刚度进行复核与验算。其次，水泥用量混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,但是增加量不显著。第三，混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系;当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大，而且水分蒸发过快、过多造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。

2.2 混凝土养护方法主要分降温法和保温法两种:降温法即在混凝土浇筑成型后，用蓄水、洒水或喷水养护;保温法是在混凝土成型后，使用保温材料覆盖养护。遇到温度骤降的天气或寒冷季节浇筑混凝土时，注意覆盖保温，加强养生，侧面可采用碘钨灯照身保温。保温覆盖材料以草袋效果最佳，依次为油布、木模板、帆布。在夏季,混凝土表面应做到潮湿养护，一方面，保证混凝土强度的正常增长；另一方面，降低混凝土预缩应力，防止混凝土表面裂缝的产生。混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在混凝土表面覆盖草席并洒水，然后在上面覆盖一层塑料薄膜。新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免草席因吸水受潮而降低保温性能。人工控制混凝土温度的措施主要是针对后期,对早期因热原因，引起的裂缝没有作用。例如表面保温材料保护虽然可以减少内外温差，但会导致混凝土体内温度升高，从受约束而导致贯穿裂缝的角度看，是一个潜在恶化裂缝的条件，因为体内热量最终要散发掉。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷，过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大，而且早期的过速超冷会影响水泥。 胶体体系的水化程度和早期强度，容易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大，引起温差裂缝，浇筑时间应尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时应向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平、垂直泵管上，加盖草袋，并喷冷水。

2.3 混凝土振捣与养护措施。要减少混凝土因早期收缩和温差引起的开裂，混凝土振捣及养护十分重要，为此，要加强新浇混凝土表面的养护，及时去除混凝土表面水分，及时进行二次抹面压光，并用木搓搓毛，清除混凝土表面的塑性裂缝。在养护阶段，注意保持适宜的温度和湿度，控制混凝土内表温度差，防止混凝土裂缝的产生和扩大，满足强度增长的需要，避免混凝土过早失水进行养护。浇筑混凝土时，要综合考虑便道状况、距离长短和浇筑时间等因素进行分析，合理配置搅拌运输车，以满足连续浇筑的需要。采用分层浇筑工艺，使用振动棒垂直振捣赶送混凝土，不得漏振或过振，要合理选定拆模时间，避开大风季节拆模。