混凝土施工中非结构性裂缝产生的合理防范方式研究

许依俊

（南京恒建混凝土有限公司，江苏 南京 210000）

混凝土施工中非结构性裂缝产生的合理防范方式研究

许依俊

（南京恒建混凝土有限公司，江苏 南京 210000）

文章首先简要分析了混凝土施工中非结构性裂缝产生的原因，在此基础上对防范混凝土施工中非结构性裂缝产生的有效途径进行论述。期望通过研究能够对混凝土施工质量的提升有所帮助。

混凝土；非结构性裂缝；预防

1 混凝土施工中非结构性裂缝产生的原因分析

在混凝土施工的过程中，常常会出现早期非结构性裂缝，导致此类裂缝产生最主要的原因是变形。通常情况下，温度变化、混凝土自收缩以及不均匀沉降均会引起变形。变形在受到约束作用的情况下，会产生出应力，如果应力超过混凝土材料的抗拉强度，便会使构件表面形成裂缝。换言之，混凝土施工中的非结构性裂缝主要与变形和受约束程度有关。

1.1 温度裂缝

混凝土内外部温差过大是引起表面温度裂缝的主要原因之一，混凝土浇筑后，在硬化固结时，水泥会释放出一定的水化热，这部分热量会积聚在混凝土结构的内部且不易散发，由此会导致内部温度升高，而混凝土表面受到外部空气流动的作用，其散热速度较快，这样一来内外之间便会形成较大的温差。若施工中对此没有加以注意，或是模板拆除的过早，都会使混凝土结构产生自生应力，如果拉应力超过混凝土自身的抗拉应力时，混凝土表面就会形成裂缝。通常情况下，较深和贯通的温度裂缝都是由降温差较大受外界约束造成，这种情况在大体积混凝土中最为常见。

1.2 收缩裂缝

1.2.1 沉降收缩裂缝

当混凝土中的骨料在沉落的过程中，如果受到钢筋、预埋件或是粒径较大的粗骨料以及前期浇筑且已经完全固结的混凝土阻碍时，便会形成沉降收缩裂缝。相关研究结果表明，此类裂缝一般会在混凝土浇筑完毕后的1～3小时左右出现，裂缝的深度会达到钢筋表面，通常不会超过20～25mm。在混凝土施工中，若是同时对梁、板混凝土进行浇筑，因这部分结构构件的深度不同，沉降也不相同，彼此的交接面上容易形成沉降差，由此会引起塑性沉降裂缝，坍落度越大的混凝土，产生沉降开裂的可能性就越大。沉降裂缝出现最多的位置在接近表面的水平钢筋上方，钢筋直径越粗，裂缝就越严重[1]。

1.2.2 塑性收缩裂缝

混凝土浇筑前是以流体的形态存在的，随着时间的推移，其会从流体逐步转变为塑态，并硬化为固体状态，在塑态阶段形成的裂缝被称之为塑性收缩裂缝，这是钢混结构中最为常见的一种早期非结构性裂缝。当混凝土浇筑完毕后，水泥会在混凝土的内部发生激烈的水化反应，由此会使固体颗粒之间形成一层水膜，混凝土凝结固化前，由于沉实泌水和蒸发，水会在混凝土内部发生迁移，这样会形成毛细孔压力，在水份迁移的过程中，固体颗粒会相互靠近，毛细孔也会随之变得越来越细小，其压力则会随之进一步增大，在这一前提下，会导致混凝土内部水份向外部迁移的速度加快，表面水份蒸发的速度若是超过泌水的速度，浆液的体积则会在初凝阶段出现收缩，骨料与粘合料会产生不均匀的沉缩变形。由于这些现象全部发生在混凝土终凝前的塑性阶段，故此将之称为塑性收缩裂缝。此类裂缝与混凝土的流态有着密切的关系，其量级相对较大，约为1%左右。在混凝土结构的水平面上，塑性收缩裂缝最为常见。

1.2.3 干缩裂缝

收缩变形与约束是混凝土干缩裂缝形成所必备的两个条件，由于施工过程中对混凝土的养护不到位，从而使得其表面水分散失的速度过快，致使混凝土的体积收缩增大，内部温度变化较小，收缩也小，此时表面的收缩变形就会受到混凝土的约束，进而在构件表面产生较大的拉应力，当这部分拉应力超过混凝土自身的抗拉极限强度时，就会形成干缩裂缝。这种裂缝的变现形式以表面性裂缝居多，它的宽度相对较小，约为0.05～0.2mm之间，在混凝土表面以纵横交错的方式排列[2]。

2 防范混凝土施工中非结构性裂缝产生的有效途径

对于混凝土施工中的非结构性裂缝，可从以下几个方面进行防范：

2.1 优化设计

对设计的优化可从材料和结构两个方面着手进行，由此可以使混凝土施工中的非结构裂缝得到有效的控制。

2.1.1 材料设计

在材料的设计上，可以采取如下措施：①减小收缩。在不影响混凝土工作性能的前提下，可选用收缩值相对较小、细度较大的水泥，降低水灰比和砂率，同时采用高质量和级配良好的骨料，并选用适当的外加剂和掺合料。②降低水化热。可以通过减少水泥的用量或是采用水化热较低的水泥，并在拌制混凝土时掺入高效减水剂、引气剂等，最大限度地降低混凝土中水泥的水化热。③增强抗拉性能。混凝土自身的组成决定了其抗拉强度的高低，鉴于此，应当确保混凝土自身的质量良好，从而使其强度得到充分的发展，同时，可通过加入纤维材料来改善混凝土的抗拉性能。

2.1.2 结构设计

在混凝土的结构设计上，要控制好抗和放，具体做法如下：①提高抗变形能力。在结构设计中，可以通过提高混凝土的抗变形能力来抵抗温度、收缩应力及变形，具体做法是在混凝土结构中合理配置分布钢筋，使配筋达到细而密的要求，这样能够使混凝土的极限拉应变获得显著提升。②释放约束应力。当混凝土结构在出现变形时受到约束，便会形成约束应力，约束应变也会随之产生，通过对约束应力的释放能够达到减小约束作用的目的，如可在结构形式的选择上采用设置伸缩缝或是后浇带，由此可以使混凝土的温度收缩应力得到有效释放，从而减少温缩变形引起的非结构性裂缝[3]。

2.2 提高施工质量

对混凝土的温差及收缩进行控制是预防混凝土非结构性裂缝较为有效的途径。通过对裂缝产生机理的分析，能够得到混凝土施工阶段裂缝的因素关系，具体如图1所示。

图1 施工阶段的混凝土裂缝因素关系

由图1可知，应当对混凝土的原材料质量进行严格的控制，尤其是要控制好骨料中的含泥量，如果含泥量过大会导致混凝土的抗拉强度降低。为此，应当对到场的商品混凝土进行逐车检查，将混凝土的坍落度控制在一定的范围内，需要特别注意的是，到场的商品混凝土不得加水进行搅拌。在对钢筋进行安装时，应当根据设计要求设置厚度足够的保护层，避免漏筋。当混凝土浇筑完毕后，要及时进行振捣，不可过振，也不得漏振，这样能够防止混凝土不密实或是离析问题的发生，若是施工条件允许，可对混凝土进行二次振捣，借此来消除骨料与水平钢筋下因泌水而生成的空隙，从而进一步增强混凝土的密实性，提高其抗裂性能，这有助于防止塑性裂缝形成。混凝土完成浇筑和振捣之后，要严格按照相关规范的要求进行养护，表面可用草包、塑料薄膜进行保温养护，由此能够降低内外温差，避免表面裂缝的出现[4]。此外，应当加强对混凝土施工过程的监测与控制，可对温度进行实时监控，确保混凝土的温升、中心与外表面之间的最大温度差不超过25～30℃，总降温差30℃，在此基础上应当对混凝土的降温速度加以控制，随时对相关的技术措施进行合理调整。

3 结语

综上所述，受到一些因素的影响，使得混凝土在施工中常常会出现非结构性裂缝，由此对工程质量造成了一定程度的影响，为避免此类问题的发生，应当对混凝土施工中非结构性裂缝产生的原因进行分析，并采取合理可行的方法加以防范，从而最大限度地减少裂缝的出现。

[1]周畅.钢筋混凝土桥梁非结构性裂缝及表面缺陷维修工法[J].上海公路，2015（12）：129-131.

[2]高超.青岛市温莎郡项目部12#楼裂缝成因分析及控制研究[D].青岛：青岛理工大学，2015.

[3]李文河.浅析建筑中几种非结构性墙体裂缝的防治措施[J].福建建材，2013（10）：119-120.

[4]葛更超.关于现代建筑工程中混凝土施工裂缝控制的探讨[J].中华民居，2013（5）：59-61.

Study on reasonable prevention of non structural cracks in concrete construction

Xu Yijun
(Nanjing Heng Jian Concrete Co., Ltd., Nanjing 210000, China)

This paper briefly analyzes the reasons of non structural cracks in concrete construction, on the basis of the concrete construction in the non effective way to prevent structural cracks were discussed. The paper is expected to enhance the quality of concrete construction is helpful.

concrete; non structural cracks; prevention

许依俊（1987— ），男，江苏南京人，大专，工程师；研究方向：混凝土质量控制管理。