浅谈混凝土施工中三种非结构性裂缝成因及控制措施

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浅谈混凝土施工中三种非结构性裂缝成因及控制措施

摘要：本文结合混凝土施工特点和工程实例，分析了施工中非结构性裂缝产生原因，并介绍了各种裂缝控制措施，为相关工程实践提供参考。



关键词：混凝土施工；非结构性裂缝；成因；控制措施

目前的土木建筑工程，以混凝土结构占主导地位，混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝，而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。宏观上，混凝土裂缝可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两大类。



混凝土裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，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。本文将针对混凝土非结构性裂缝形从形成的原因着手分析，并对控制措施做简要阐述。



1、混凝土非结构性裂缝种类以及成因

1.1 沉陷裂缝

裂缝多为深进或贯穿性的，其位置与深陷方向一致。较大的深陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度与沉降值成正比。裂缝产生的原因是结构构件落在未经处理的回填土或松软地基上。混凝土浇灌后，因地基浸水引起不均匀沉降而导致裂缝。特别是平卧生产的钢筋混凝土构件（如薄腹梁），由于侧向刚度差，配筋少，最易引起弦、腹杆或梁的侧面产生裂缝。另外因模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动以及过早拆模，也常导致此类深陷裂缝出现。



1.2 收缩裂缝

收缩裂缝是混凝土施工中的主要的非结构性裂缝之一，根据试验测定，混凝土最终收缩量约为0.2%~0.45%。混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关。如潮湿条件下养护的混凝土，其收缩值比在干燥条件下养护的混凝土收缩值减少6%~8%。施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝。



塑性收缩裂缝、一般在干热或刮风天气易于出现，裂缝多为中间宽、两端细且长短不一，互不连贯。裂缝产生原因是由于混凝土在塑性状态时，刚开始终凝，而由于天气炎热，阳光直射，刮大风，使混凝土表面水分蒸发过快，混凝土表面产生急剧的体积收缩，此时混凝土尚未有强度，而致使混凝土表面出现龟裂。






沉降收缩裂缝一般多沿主筋通长方向，在混凝土表面出现，常在浇灌后发生，硬化后停止。裂缝产生原因是混凝土浇捣后，骨料颗粒沉落，水泥浆上浮，受到钢筋或埋设件或大骨料的阻挡，而使混凝土互相分离。另外混凝土本身组成材料沉落 不均匀造成开裂。



干燥收缩裂缝多在混凝土养护完毕一段时间后才出现，为表面性的较浅较细裂缝，多沿短方向分布。裂缝产生的原因主要是混凝土养护不周，受风吹日晒，表面水分散失过快，而混凝土内部湿度变化小，表面干缩变形受到混凝土内部的约束，而产生较大拉应力后产生裂缝。另外如后张法预应力构件，在露天堆放过久，不进行张拉也会出现此类裂缝。



1.3 温度裂缝

温度裂缝分为内约束裂缝和外约束裂缝两种。内约束裂缝由于混凝土内外温差过大而引起的。例如，混凝土养护期间受寒流侵袭，使混凝土表面急剧降温超过7~10℃就有可能引起混凝土表面裂缝，但其裂缝深度一般只有30mm左右，表层以下仍保护结构完整性。 外约束裂缝是由于混凝土体积过大，混凝土绝热温度与浇灌温度之差超过25℃以上而引起的。当混凝土结构厚度超过2.0m以上时，混凝土在硬化期间放出大量水化热，内部温度上升很快，一般在混凝土浇筑后72h达到最高温度（可达80℃左右），由于混凝土内部散热慢而混凝土表面散热快，这种温差在混凝土表面引起拉应力。而后期均匀降温冷却时，受到基岩或老混凝土垫层约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的搞拉强度时，混凝土产生温度裂缝。外约束裂缝多发生在施工后2~3个月或更长时间，多在结构中部出现。裂缝为较深或贯穿性的，破坏结构的整体性。



2、混凝土非结构性裂缝控制措施

2.1 沉陷裂缝的控制措施

尽量避免在松软土或填土上制作构件；保证模板有足够的强度和刚度，支撑牢固，并使地基受力均匀；防止混凝土浇灌过程中模板和地基被水浸泡。



2.2 收缩裂缝

对于塑性收缩裂缝：严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率，宜掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性；将基层和模板浇水均匀湿透；混凝土浇灌后及时覆盖，终凝后尽早进行养护；如遇风季，需设置挡风设施。



对于沉降收缩裂缝：可采用稠度适当的低流动性混凝土；加强混凝土振捣，不能漏振；对于断面相差大的结构物和混凝土剪力墙孔洞口处，先浇筑较深部位，静止1~2h，让混凝土沉降后，再与断面或孔洞上部混凝土一起浇筑；初凝前两次振捣和两次抹压混凝土表面。



对于干燥收缩：严格控制混凝土配合比，提高混凝土抗裂度；加强混凝土结

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