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摘要：混凝土在现代建筑工程建设中占有重要地位。在建筑工程中裂缝几乎无处不在，尤其是在地面混凝土中更是常见，已经成为了最常见的通病。实践证明，现有条件下，在混疑上工程中裂缝问题是不可避免的。本文论述了砼裂缝产生的原因及控制预防措施。
关键词：建筑工程；混凝土；裂缝；控制措施
Abstract: the concrete in modern architecture engineering construction occupies an important position. In the construction engineering fracture in almost everywhere, especially in the ground it is common in concrete, has become the most common failing. Practice has proved, the existing conditions, in mix on a project the crack problem is inevitable. This paper discusses the concrete cracking reason and control the preventive measures.
Keywords: building engineering; Concrete; Crack; Control measures
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
1．砼裂缝产生的原因
1.1温度、湿度变化
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。温度裂缝多发生在大体积和大面积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常没有规律，大面积结构裂缝常纵横交错；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密，裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常是中间宽两端窄，而冷缩裂缝的宽窄变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳、抗折及抗渗等能力。
1.2混凝土的收缩裂缝
混凝土在硬化过程中，经过水分蒸发，体积逐渐缩小，近而产生收缩，根据力学分析，板块的四周若受到约束，不能自由伸展，当混凝土收缩所引起板块的约束应力超过一定程度时，必然引起现浇板块的开裂，压力相对集中的地方通常是开裂的部位。
1.3力学形变裂缝
板块的弹性变形会产生裂缝。施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未到终凝时间就上荷载等，都可直接造成混凝土板的弹性变形，致使混凝土早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致混凝土裂缝。实际施工中不注意钢筋层的保护，板的上层钢筋一般较细较软，各工种交叉作业，势必造成施工人员众多，行走十分频繁，无处落脚后难免被大量踩踏，钢筋弯曲变形下沉，保护层过大，导致板面裂缝发生。
1.4温度导致裂缝
水泥的特点是快硬、高强、水化热大，再加上多数工程的主体施工发生在夏季，混凝土浇捣后又未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而出现裂缝。实践得知，裂缝首先产生在较薄弱的部位，如板角处。
1.5配比不适当产生的裂缝
在实际施工中常常发现，混凝土水灰比过大，或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。比如高强砼的水灰比的取值要严格控制，不能过大；而普通砼的水灰比，最大不能超过0.44，如果过高则会产生裂缝而带来严重的后果。在同一品种及相同强度等级水泥的条件下，混凝土强度等级主要取决于水灰比，因为水泥水化时，所需的结合水，一般只占水泥重量的1/4左右。如今工程界比较普遍的现象是，为了获得必要的流动性，保证浇灌质量，常需要较大的水灰比。相反，在水泥水化后，多余的水分就残留在混凝土中，形成水泡或蒸发后形成气孔，减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面。根据力学分析，在荷载作用下，可能在孔隙周围产生应力集中，使砼板表面出现裂缝。
2．控制及防止措施
2.1施工环节的预防措施
（1）严格控制混凝土施工的配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量，要求质量管理部门严格监督控制。把好质量关，选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，适当减少空隙率以减少混凝土收缩量，从而加强混凝土的抗裂强度。
（2）现浇板块浇捣的养护实践证明，混凝土养护工作，是整个施工过程中非常重要的环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化過程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。更重要的是在高温下施工，应经常浇水养护，一可减少因温度产生的裂缝，二可降低由于混疑土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。
（3）必须注意各工种交叉作业时间。 对于大面积钢筋砼，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴。此外，有必要增加一定数量的钢筋工，在混疑土浇筑前及浇筑中及时进行整修。当浇筑时，应在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域。应铺设临时活动跳板，尽量避免上层钢筋受踩踏而变形。
2.2控制温度变化
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度着手。控制温度的措施如下：
（1）改善骨料级配，用于硬性混凝土，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）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
（3）拌和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；
（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；
（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：①防止混凝土内外温度差及混凝土表面温度梯度，防止表面裂缝。②防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。③防止混凝土超冷，应尽量使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
2.3合理使用外加剂
正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，例如使用减水防裂剂，外加剂的作用为：
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形 外加剂可增大毛细孔径降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少 的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土的抗裂性能。
（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生，减水防裂剂可有效的提高混凝土的抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。
（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性和改善塑性的功能，在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷经济。
2.4控制保养时间
起始养护时间对控制大面积混凝土早期收缩的重要性：
（1）对不掺用减水剂的的普通混凝土，早期收缩很小，早期的洒水养护主要是使水泥充分水化，保证混凝土强度的发展，因此，我国混凝土结构工程施工质量验收规范的规定，混凝土的起始养护时间是浇筑后12h以内。但对大量掺用减水剂的混凝土，初凝后8h内的收缩急剧增加，在实际工程中最大量的板块裂缝也主要出现在初凝后的几小时以内.因此，掌握好起始养护时间是控制商品混凝土早期收缩裂缝的关键，如果继续按照浇筑后等12h再进行洒水养护，就失去了控制早期收缩裂缝的最佳时间。目前大部分的施工单位仍然习惯于传统的施工养护经验，没能根据现在商品混凝土的特点在刚初凝（失表面水前）就采取合理养护措施，以有效降低收缩，减少开裂。
（2）需要及时而充分的湿养护。 所谓及时养护主要是在混凝土的表面没有失水前就进行养护。根据试验和生产资料，混凝土的7d强度约为28d强度的65%～85%，因此规范要求湿养护7d 是合理的，最好能保持7d 都不失水。根据我们的实际经验，在这7d中，时间越靠前，混凝土越容易失水，越容易形成缺陷，防止失水也越重要。3d强度约为28d 强度的45%～60%，所以前3d防止失水尤为关键.而第一天则尤为重要，如果第一天失水过多过快，所造成的缺陷可能以后都很难弥补。但目前大部分的施工单位对混凝土的养护都是在浇筑后第二天开始洒水，每天2～5 次，既不及时也不充分，造成裂缝众多。
2.5混凝土二次抹压
混凝土浇筑振捣密实后，为了表面的平整度，必须用木抹子将表面抹平，称为“一次抹平”。一次抹平后，至混凝土初凝前，必须至少再抹1~2 次，进一步抹平和加压，将混凝土表面抹压密实，称为“二次抹压”， 二次抹压的作用有：一是消除混凝土的表面缺陷及早期的塑性裂缝；二是提高混凝土表层的密实度；三是表层密实度提高后，减缓混凝土内水分迁移蒸发的速度，提高混凝土的抗裂能力。
2.6裂缝的其他处理方法
（1）化学灌浆法：采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充，既提高了结构的整体性，又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀。
（2）迭合层法：对原有混疑土层凿毛清理，铺设钢筋网，重新浇筑一层细石混凝土整浇层，提高板块的刚度和整体抗变形性能。
（3）整体处理法：通过增设构件、改变传力途径地基处理、结构补强等整体方法针对已出现的裂缝，视具体情况采取封堵或约束的方案。
3．结束语
以上對大面积混凝土裂缝问题进行了理论和实践上的初步研究。在具体施工中要靠多观察多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，可以在很大程度上减少大面积混凝土裂缝的产生，从而在一定程度上使大面积混凝土有害裂缝得到有效的控制。
参考文献：
[1]建筑施工混凝土裂缝的预防和处理
[2]对混凝土施工中温度裂缝的探析
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：建筑工程；混凝土；裂缝；控制措施
Abstract: the concrete in modern architecture engineering construction occupies an important position. In the construction engineering fracture in almost everywhere, especially in the ground it is common in concrete, has become the most common failing. Practice has proved, the existing conditions, in mix on a project the crack problem is inevitable. This paper discusses the concrete cracking reason and control the preventive measures.
Keywords: building engineering; Concrete; Crack; Control measures
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
1．砼裂缝产生的原因
1.1温度、湿度变化
混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。温度裂缝多发生在大体积和大面积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常没有规律，大面积结构裂缝常纵横交错；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密，裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝通常是中间宽两端窄，而冷缩裂缝的宽窄变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳、抗折及抗渗等能力。
1.2混凝土的收缩裂缝
混凝土在硬化过程中，经过水分蒸发，体积逐渐缩小，近而产生收缩，根据力学分析，板块的四周若受到约束，不能自由伸展，当混凝土收缩所引起板块的约束应力超过一定程度时，必然引起现浇板块的开裂，压力相对集中的地方通常是开裂的部位。
1.3力学形变裂缝
板块的弹性变形会产生裂缝。施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未到终凝时间就上荷载等，都可直接造成混凝土板的弹性变形，致使混凝土早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致混凝土裂缝。实际施工中不注意钢筋层的保护，板的上层钢筋一般较细较软，各工种交叉作业，势必造成施工人员众多，行走十分频繁，无处落脚后难免被大量踩踏，钢筋弯曲变形下沉，保护层过大，导致板面裂缝发生。
1.4温度导致裂缝
水泥的特点是快硬、高强、水化热大，再加上多数工程的主体施工发生在夏季，混凝土浇捣后又未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而出现裂缝。实践得知，裂缝首先产生在较薄弱的部位，如板角处。
1.5配比不适当产生的裂缝
在实际施工中常常发现，混凝土水灰比过大，或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。比如高强砼的水灰比的取值要严格控制，不能过大；而普通砼的水灰比，最大不能超过0.44，如果过高则会产生裂缝而带来严重的后果。在同一品种及相同强度等级水泥的条件下，混凝土强度等级主要取决于水灰比，因为水泥水化时，所需的结合水，一般只占水泥重量的1/4左右。如今工程界比较普遍的现象是，为了获得必要的流动性，保证浇灌质量，常需要较大的水灰比。相反，在水泥水化后，多余的水分就残留在混凝土中，形成水泡或蒸发后形成气孔，减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面。根据力学分析，在荷载作用下，可能在孔隙周围产生应力集中，使砼板表面出现裂缝。
2．控制及防止措施
2.1施工环节的预防措施
（1）严格控制混凝土施工的配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量，要求质量管理部门严格监督控制。把好质量关，选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，适当减少空隙率以减少混凝土收缩量，从而加强混凝土的抗裂强度。
（2）现浇板块浇捣的养护实践证明，混凝土养护工作，是整个施工过程中非常重要的环节，忽视对混凝土的养护，既会降低混凝土的强度，又易使其在硬化過程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。更重要的是在高温下施工，应经常浇水养护，一可减少因温度产生的裂缝，二可降低由于混疑土的收缩而产生的约束应力，有效控制裂缝。
（3）必须注意各工种交叉作业时间。 对于大面积钢筋砼，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴。此外，有必要增加一定数量的钢筋工，在混疑土浇筑前及浇筑中及时进行整修。当浇筑时，应在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域。应铺设临时活动跳板，尽量避免上层钢筋受踩踏而变形。
2.2控制温度变化
为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度着手。控制温度的措施如下：
（1）改善骨料级配，用于硬性混凝土，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）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；
（3）拌和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；
（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；
（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：①防止混凝土内外温度差及混凝土表面温度梯度，防止表面裂缝。②防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。③防止混凝土超冷，应尽量使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
2.3合理使用外加剂
正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，例如使用减水防裂剂，外加剂的作用为：
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形 外加剂可增大毛细孔径降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少 的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。
（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。
（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土的抗裂性能。
（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生，减水防裂剂可有效的提高混凝土的抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。
（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩。许多外加剂都有缓凝、增加和易性和改善塑性的功能，在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷经济。
2.4控制保养时间
起始养护时间对控制大面积混凝土早期收缩的重要性：
（1）对不掺用减水剂的的普通混凝土，早期收缩很小，早期的洒水养护主要是使水泥充分水化，保证混凝土强度的发展，因此，我国混凝土结构工程施工质量验收规范的规定，混凝土的起始养护时间是浇筑后12h以内。但对大量掺用减水剂的混凝土，初凝后8h内的收缩急剧增加，在实际工程中最大量的板块裂缝也主要出现在初凝后的几小时以内.因此，掌握好起始养护时间是控制商品混凝土早期收缩裂缝的关键，如果继续按照浇筑后等12h再进行洒水养护，就失去了控制早期收缩裂缝的最佳时间。目前大部分的施工单位仍然习惯于传统的施工养护经验，没能根据现在商品混凝土的特点在刚初凝（失表面水前）就采取合理养护措施，以有效降低收缩，减少开裂。
（2）需要及时而充分的湿养护。 所谓及时养护主要是在混凝土的表面没有失水前就进行养护。根据试验和生产资料，混凝土的7d强度约为28d强度的65%～85%，因此规范要求湿养护7d 是合理的，最好能保持7d 都不失水。根据我们的实际经验，在这7d中，时间越靠前，混凝土越容易失水，越容易形成缺陷，防止失水也越重要。3d强度约为28d 强度的45%～60%，所以前3d防止失水尤为关键.而第一天则尤为重要，如果第一天失水过多过快，所造成的缺陷可能以后都很难弥补。但目前大部分的施工单位对混凝土的养护都是在浇筑后第二天开始洒水，每天2～5 次，既不及时也不充分，造成裂缝众多。
2.5混凝土二次抹压
混凝土浇筑振捣密实后，为了表面的平整度，必须用木抹子将表面抹平，称为“一次抹平”。一次抹平后，至混凝土初凝前，必须至少再抹1~2 次，进一步抹平和加压，将混凝土表面抹压密实，称为“二次抹压”， 二次抹压的作用有：一是消除混凝土的表面缺陷及早期的塑性裂缝；二是提高混凝土表层的密实度；三是表层密实度提高后，减缓混凝土内水分迁移蒸发的速度，提高混凝土的抗裂能力。
2.6裂缝的其他处理方法
（1）化学灌浆法：采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充，既提高了结构的整体性，又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀。
（2）迭合层法：对原有混疑土层凿毛清理，铺设钢筋网，重新浇筑一层细石混凝土整浇层，提高板块的刚度和整体抗变形性能。
（3）整体处理法：通过增设构件、改变传力途径地基处理、结构补强等整体方法针对已出现的裂缝，视具体情况采取封堵或约束的方案。
3．结束语
以上對大面积混凝土裂缝问题进行了理论和实践上的初步研究。在具体施工中要靠多观察多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，可以在很大程度上减少大面积混凝土裂缝的产生，从而在一定程度上使大面积混凝土有害裂缝得到有效的控制。
参考文献：
[1]建筑施工混凝土裂缝的预防和处理
[2]对混凝土施工中温度裂缝的探析
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。