混凝土裂缝成因分析
发表时间：2024-12-10T09:16:32.483Z 来源：《基层建设》2024年第23期 作者： 余风
[导读] 摘要：一直以来，混凝土裂缝是困扰工程业多年的质量通病，如裂缝较多、较深，将直接影响结构的安全。 云南交投公路建设第六工程有限公司
摘要：一直以来，混凝土裂缝是困扰工程业多年的质量通病，如裂缝较多、较深，将直接影响结构的安全。阐述混凝土裂缝的类型，分析裂缝形成的主要原因，在此上提出了预防措施。 关键词：混凝土；裂缝；成因分析
近些年，随着我国经济的快速发展，无论城市道路建设还是工业与民用建筑的建设，用的商品混凝土也越来越多，但施工中的混凝土温度裂缝问题日显突出，并成为具有相当普遍性的问题，给工程项目带来了严重的安全隐患。因此，对混凝土裂缝的成因进行分析，并在材料、施工等方面提出了相对应的裂缝控制方法有很重大的实际工程意义。 1混凝土裂缝原因分析 1.1混凝土本身的影响
主要是水泥水化热过高，混凝土在浇筑振捣以后，水泥水化过程中产生一定的热量，水化热聚在结构内部不易散失，引起急剧升温，在工程中一般为20~30℃甚至更高。由于结构物在一个自然散热条件中，实际混凝土内部的最高温度多数发生在混凝土浇筑的最初3~5d。随着混凝土龄期的增长，弹性模量的增高，对混凝土内部降温收缩的约束也就愈来愈大，以致产生很大的拉应力，当混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力时，开始出现温度裂缝。 1.2混凝土的收缩变形
混凝土的收缩，也是产生裂缝的重要原因。实际所需拌和水比水泥水化所需的水要多得多。拌和水中只有约20%的水是水泥水化所必须的，其余的都要被蒸发掉。水分蒸发之后，引起混凝土收缩，当收缩受到约束时，则产生收缩应力，当收缩应力大于当时混凝上的抗拉应力时，则裂缝随之产生。
1.3新老混凝土之间的约束效应
混凝土在凝固过程中，内部会发生水化作用，其整体温度将会出现较为明显的变化，混凝土刚刚浇筑时，温度会上升，而随着凝固过程，整体温度会再次下滑。在这一过程中，其体积将会出现较为明显的波动，而老混凝土相对平稳的结构，会对新混凝土的体积波动过程造成较大的压应力，如果这一应力超过混凝土的承受上限，裂缝也会随之出现。 1.4施工方面的因素
施工工艺层面的缺陷以及实际施工人员的不合规操作等，都会导致实际的混凝土整体结构稳定性下滑，裂缝出现的可能性大幅度提升。例如，在实际的施工过程中，混凝土运输车因交通等因素而出现时间延误，施工人员为了确保混凝土自身的流动性，在已经完成搅拌作业的混凝土中二次加水，直接导致混凝土的强度下滑。另外，这种人工二次加水的作业方式，将会改变混凝土的水灰比，而这些存在差异的混凝土在进行同步的浇筑工序时，极容易出现凝缩裂缝与干缩裂缝。另外，很多施工人员对于混凝土振捣工序不够重视，实际的振捣手段没有按照对应的规范要求进行，进而导致混凝土出现内部分层、表层浮浆等现象，混凝土表面也在这一影响下出现开裂现象。另外，振捣工序失误，混凝土内部砂浆会在重力作用下流向低处，最终导致混凝土因不均匀沉降而在厚薄交界处出现裂缝。另外，混凝土完成浇筑后，如果没有实施合理的养护工作，也会造成混凝土出现开裂现象。 1.5环境气候的因素
混凝土浇筑过程对于天气的整体要求较高，如果外界气温昼夜温差较大，或者存在雨雪等因素干扰，都会导致混凝土自身的性质出现变化。当环境气温出现骤降，将会加大外层混凝土与内层混凝土之间的温度差，此时，而混凝土在这种情况下完成凝固过程，极容易出现开裂现象。
2混凝土温度裂缝控制要点 2.1提高材料标准
在实际工程建设过程中，为了有效降低混凝土裂缝的出现几率，在选择材料时，尽量选择低热微膨胀水泥，并适当提高水泥的标号，此过程可有效降低混凝土在凝固过程中的升温现象，当混凝土内表温度差被降低到规定水准，因温差而产生应力将会得到有效空间，进而降低裂缝出现的可能。在我国相关行业规范中，混凝土配置过程所使用的水泥水化热不能超出25千焦/公斤。另外，尽量避免使用早强型水泥，在条件允许的情况下，提高中热硅酸盐水泥或低热矿渣水泥的应用比例。工程人员在进行混凝土配比操作时，在保证混凝土自身流动性与强度的基础上，也需要尽量控制水泥的使用量，减少混凝土绝热温升的可能。混凝土内部可掺入适当的混合材料，并控制水的用量，提高混凝土整体稳定性，提高抗裂性能。 2.2提高施工控制手段标准 （1）混凝土浇筑温度控制
控制混凝土浇筑温度的要点在于最高温度与整体温差，在一些大型建筑工程当中，通常会对浇筑温度进行有效控制，甚至会在混凝土搅拌中加入冰水等。但是，这一手段对于常规工程而言，并不适用，通常情况下，施工人员会对混凝土搅拌机内部温度以及泵送过程温度进行有效控制，减少结构内外温度差值。为了有效处理季节因素的影响，混凝土输送管道通常会采取必要的保温措施，减少环境温度对混凝土温度的影响，并提高施工过程效率，减少混凝土的整体暴露面积，压缩浇筑过程所需要耗费的时间。在冬季施工过程中，也需要注意低温结冰现象对于混凝土质量的破坏，如果混凝土结构厚度超过1米，那么在施工过程中采用适当的保护手段，可以有效避免零下温度对混凝土自身所带来的冻害。 （2）合理安排施工进度
混凝土在搅拌完成后，需要尽快进入到施工作业段，并完成对应的浇筑工序，因此，在实际施工过程中，工程管理人员需遵循浇筑振捣同步、分层浇筑并一步到顶的工艺原则。在单次浇筑作业过程中，可将浇筑工序分作多层实施，每层之间的间隔需要尽量缩短，并保证下层混凝土进入初凝状态前，实施上层混凝土的浇筑过程。如果因为意外因素造成混凝土浇筑间隔大于混凝土初凝时间，那么工程人员需要对浇筑层面按照混凝土施工缝的处理方式来进行必要的加工。首先，需要消除下层混凝土表层浮浆、较软的顶部结构，并露出粗骨料部
分；其次，使用加压水枪，对混凝土表面的杂质与污染物进行清除，保持下层混凝土充分湿润的前提下，也不要存在水体残留；最后，如果混凝土的流动性较低，需要实施必要的接浆措施。 （3）搅拌工艺与振捣工艺的优化
混凝土实施搅拌工序时，针对当前众多工程现场所存在的搅拌弊端，需要改变传统的投料顺序，使用更为先进的“裹砂法”：在保证水、水泥与砂充分搅拌均匀后，再投入砂石。这种新型搅拌工艺也被称之为二次投料法，可有效降低混凝土上下层之间的强度差，具备无泌水现象的优势，并可防止水分在砂石与水泥砂浆的结合面处堆积，进而保证混凝土在硬化后具备较高的结构致密性。 2.3混凝土的养护
混凝土浇筑完成后，混合材料内部将会进行水化作用，而这一过程，需要整体具备较为合适的温度与湿度，并同时需要避免出现阳光暴晒、风吹与冻害等问题，因此，工程人员需要对混凝土进行必要的养护作业，避免混凝土出现不正常的收缩现象。 （1）养护手段
依照实际养护工艺的不同，可将混凝土养护手段分为自然养护与加热养护两种类别，其中，自然养护的应用查你干净更为广泛。施工人员在对混凝土实施养护操作时，需要注意养护作业与浇筑完工的时间间隔不能超过12小时，在混凝土强度达标前，禁止任何人与物体触碰到混凝土，更不能进行任何带有震动与冲击效应的工程作业。 （2）养护器具
1、混凝土表层覆盖物：工程布、草帘等等；2、为保证养护作业供水充足，需要安装必要的水管工程措施；3、使用喷雾器等器械完成水雾喷洒作业。 （3）养护程序
1、养护作业开始的时间点与浇筑作业完工的时间点不能超过12小时，并在此期间对混凝土表面覆盖必要的工程防护布；2、如果使用的是硅酸盐水凝或矿渣硅酸盐水泥，养护时间不能少于7天，如果混凝土内部掺入缓凝剂，并有着较高的抗渗要求，养护时间不能少于14天。3、保持混凝土时刻处于湿润状态，同时，养护用水需要与搅拌用水相同。4、使用塑料布对混凝土完成全覆盖；5、如果工程作业时间处于夏季，需要对混凝土内部及表层温度进行实施监测，有效控制整体温度变化，并保持结构湿润程度。 结束语
综上所述，混凝土裂缝现象是当前各类建筑工程所必须要解决的质量难题。本文以混凝土裂缝的各类成因为切入点，针对控制混凝土裂缝的各类工程手段进行了较为深入的研究，希望每一位工程人员都能在实践过程中不断总结工程经验教训，以提高工程质量为最终目标，不断提供施工工艺与技术水平。
混凝土裂缝成因分析
