浅析混凝土现浇板裂缝的成因及防治措施

刘孝臣

摘 要：在工程建设中混凝土的应用日益广泛，由于其具有良好的耐火耐久性及取材容易等优点而成为一种性能优异的施工原材料。但在实际施工中，混凝土的应用也存在很多不足之处，其中一个主要缺陷就是不具有良好的抗裂性，这导致很多工程结构中出现混凝土裂缝，特别是在楼面及路桥面等现浇板式建筑构件中十分常见。本文较深入地探讨了混凝土现浇板裂缝的主要成因及防治措施，对于提高混凝土施工质量具有十分重要的作用。

关键词：混凝土施工；现浇板裂缝；防治措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A

1 前言

在民用建筑物中钢筋混凝土是一种十分重要的材料，而裂缝普遍存在于现浇混凝土楼板结构中，并逐渐成为一个影响建筑质量的重要问题，不只是对使用功能产生不利影响，也损害建筑结构外观，对结构整体产生不同程度的破坏，使建筑刚度降低，进而腐蚀钢筋，对建筑物强度的持久性和耐久性的影响也很大。

2 混凝土结构裂缝的主要成因

很多原因都会引起混凝土结构出现裂缝，温湿度变化，混凝土不均匀性、脆性及不合理结构，选择不合格的水泥等原材料，不合格的配合比设计及水灰比在浇筑中不稳定，不适宜的施工环境及混凝土养护温度，模板发生变形，过早施加于混凝土上的荷载，不均匀的基础沉降等都是导致裂缝的原因。水泥在混凝土硬化过程中将释放较多的水化热，内部逐渐升温，使表面产生拉应力。后期降温期间，因建筑物结构基础或老混凝土对其产生约束作用，混凝土内部还将产生拉应力，在混凝土表面的降温也将产生较大拉应力。当上述拉应力远大于混凝土自身的抗裂能力时，就容易发生不同程度的裂缝。很多混凝土内部湿度几乎不会产生变化，但表面湿度却会发生诸如忽视养护、干湿不均等较大或较为剧烈的变化，干缩形变在混凝土表面受其内部约束作用，一般情况下也容易引发裂缝。

混凝土材料具有一定的脆性，抗拉强度只有10%的搞压强度左右，加荷时间不长时只有0.6～1.0×104的极限拉伸变形，加荷时间较长时也只有1.2～2.0×104的极限拉伸变形，因原材料均匀性不够，达不到稳定的水灰比，运输或浇筑时易产生离析现象，相同混凝土结构中具有不均匀的抗拉强度，在很多较低抗拉能力的薄弱部位易发生不同程度的裂缝。钢筋在钢筋混凝土中主要承担拉应力，压应力由混凝土承担。若拉应力在素混凝土内或钢筋混凝土边缘部位结构内出现，就需要由混凝土结构所承担。通常建筑物设计中尽量要控制产生拉应力或将其控制在最低程度，但在实际施工中，混凝土因冷却高温至运转中温度保持稳定，一般都要在混凝土内部引发较大的拉应力。温度应力有时可大于其它外荷载引发的应力，所以对温度应力变化规律的掌握对于结构的合理设计施工都是十分重要的。

3 分析温度应力的形成过程

形成温度应力的过程通常分为三个不同的阶段，对其过程进行分析可知：一是自混凝土浇筑直至水泥放热全部完成的阶段被称为早期，一般在一个月左右。该阶段特征比较明显，水泥释放的水化热较多，混凝土急剧变化弹性模量，残余应力因变化的弹性模量过程而形成在混凝土内。二是自水泥释放热量全部完成直至混凝土温度冷卻后保持稳定的阶段被成为中期，温度应力在此阶段主要因混凝土冷却及外界变化的温度而产生，产生的应力叠加早期形成的残余应力后，混凝土弹性模量在此阶段不会产生较大变化。三是混凝土冷却完全的运转过程被称为晚期，外界变化的温度一般会引发温度应力，这些应力叠加上述两种残余应力后共同在混凝土上产生作用。

4 控制温度及产生裂缝的措施

为有效避免产生裂缝、使温度应力减小，主要可采取温度控制和约束条件改善两方面措施。

4.1 温度控制措施

一是水泥材料应优先采用诸如如具有较低水化热的火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等；二是设计水泥配合比过程中，为使混凝土中水泥减少用量或混凝土减小水灰比，可采取对骨料级配改善、混合料添加、添加减水剂、塑化剂、引气剂等外加剂措施；三是针对水泥和集料，不仅应采取常规检验外，还要采取碱集料反应试验方法；四是碎石在混凝土拌制过程中应采用水进行冲洗冷却，使混凝土降低出罐及浇筑温度；五是混凝土浇筑过程中应尽可能将较高温度的时间段避开，比如在夜间温度较低时开展有关施工；六是对混凝土浇筑地点改善通风条件，使混凝土浇筑层面加速散热；七是混凝土表面温度迅速降低时应采取保温措施，避免混凝土表面产生温度骤变梯度，尤其是在冬季施工期间更应采取措施进行保温。

4.2 约束条件改善措施

一是对混凝土的分缝分块应合理；二是对混凝土结构基础应尽可能避免出现较大起伏；三是对混凝土施工工序应安排合理，浇筑尽保持连续性，以免在施工过程中发生中断。

4.3 其它措施

一是对模板支撑体系应详细做好设计计算，以免模板产生不同程度的变形；二是拆模时间规定应合理，以保证混凝土拆摸达到设计强度；三是对混凝土原料应进行严格计量，以免混凝土产生较大变化的配合比和水灰比；四是在混凝土浇筑完成后，其表面应避免过早承载荷载，特别是混凝土终凝过程中；五是对混凝土应加强早期养护，以免混凝土产生早期脱水、表面干裂等情况；六是混凝土性能应采用适宜的外加剂进行改善，进而使混凝土提高抗裂性能，以实现预期效果。

结语

综上所述，很多工程结构中出现混凝土裂缝，特别是在楼面及路桥面等现浇板式建筑构件中十分常见。本文通过分析探讨混凝土现浇板产生裂缝的主要原因及防治措施，在实际施工建设中，应结合具体问题分析，有针对性地制定预防处理措施，才能有效控制混凝土的裂缝的产生。

参考文献

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