对混凝土结构施工裂缝原因及控制的分析

・２２・　Ｉ・Ｊ芝材　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂｕｉｌｄｉｎｅ　ＭａｔｅｒｉａＩｓ　２０１０年第１期　第３６卷总第１５３期　２０１０年２月　对混凝土结构施工裂缝原因及控制的分析　周水长　（湖南省隆回县建筑工程管理站，湖南隆回４２２２００）　摘要：本文就建筑工程中混凝土结构施工裂缝原因　缩，在上层钢筋顶部产生沉缩裂缝；模板变形；浇筑顺序　或浇筑方法不当，如框架柱浇完后连续浇筑框架梁造成裂　缝；浇筑速度过快，如墙体浇筑速度过快而造成裂缝；模　板支撑沉陷或拆模过早，如悬板支撑下沉后造成板面裂缝；　及其控制进行了分析，并提出了相关控制措施，以供参考。　关键词：混凝土；结栖施工；裂缝；控制　中图分类号：ＴＵ７５５．７　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—４０１ｌ（２０１０）０１—００２２—０２　钢筋保护层过小或过大；养护差、早期收缩过大；早期受　震或早期受冻；过早加载或施工超载等。水泥水化热引起　过大的温差，混凝土凝固后表面失水过快，馄凝土硬化后　收缩等。　１引　言　在工业及民用建筑、桥隧工程、市政工程等项目的施　工中，混凝土结构得到普遍应用。混凝土结构在施工及使　用中很容易出现裂缝，尤其一些板梁承重构件，房屋建筑　３混凝土施工期约束变形的控制　混凝土施工期裂缝控制，就是要防止其施工期裂缝的　出现，使约束应力小于混凝土强度。控制的出发点①减小　约束应力；②提高混凝土构件受拉区的抗拉强度，如通过　增加配筋或提高混凝土的强度，达到提高其抗拉强度；③　控制结构体的不均匀沉降，包括结构本身及其地基施工的　控制。　３．１减小构件施工尺寸　工程的普通混凝土结构实质上是带缝工作的。当裂缝宽度　超过０．２　ｍｍ时，就会影响结构的安全性、耐久性，达不到　使用要求，这是施工规范和安全标准所不允许的。结构裂　缝普遍存于基础浇筑、梁柱的现浇、路面结构、地下工程　的衬砌等部位。结构出现裂缝的原因与机理是一个比较复　杂的问题。这些裂缝有的是在施工过程中出现，有的则是　在使用过程中出现。出现裂缝的主要部位是现浇墙体、大　体积基础底板及一些现浇板梁柱体当中。　在施工允许的情况下，对尺寸大的构件，采用留设施　２混凝土施工裂缝产生的基本原因　从强度方面分析，混凝土出现裂缝时作用产生的拉应　力大于混凝土的实际抗拉强度，因此要使混凝土不产生裂　缝，就要使作用产生的拉应力小于混凝土的实际抗拉强度。　施工期间裂缝因素的基本关系如图１。产生混凝土裂缝的常　见原因是：　Ｉ碳化　体　积　工后浇带、分层分块浇筑或跳仓法浇筑方法，以达到减小　构件变形的效果。　３．２减小温差　，　减少温差的方式包括控制温升和控制降温两个方面，　对构件内部要控制其温升：一是可以采用减小尺寸的方法；　二是要控制人模温度，注意避免运输过程的升温和控制原　料（砂、石、水）人机搅拌时的温度；三是控制水泥水化　热，注意用低水化热的水泥和减小水泥用量，．通过调整配　合比或掺加减水剂达到减少水泥的用量。　３．３控制失水　ｌ降温　Ｔ　收　缩　变　约　约　蝉瓦丽＿ｌ＿慌　　约　柬　约　体　积　膨　胀　变　形　柬　形　束　应　力　束　应　土　裂　力　缝　超　出　强　现　混　凝　通过加强养护或减少用水量（加减水剂）达到控制失　水目的。另外可加膨胀剂对混凝土构件的收缩进行补偿。　４大体积混凝土基础的温度裂缝控制　对于大体积混凝土基础的施工，应着重控制工期的温　度裂缝。首先在施工准备阶段要进行控温度裂缝的理论计　图１　混凝土施工期裂缝因素关系图　２．１材料质量　算厂建立控制的施工技术措施二是在施工过程中要建立测　温装置测温，并准备应措施控制混凝土内外温差在２５℃　以　。　主要有水泥安定性不合格；砂、石级配差，砂太细；　砂、石中含泥量过高，干缩后产生不规则裂缝；使用了反　应性骨料或风化岩，例如混凝土碱骨料反应引起裂缝；不　４．１水泥的选用　适当地掺用氯盐。　２．２地基变形　产生大体积混凝土结构裂缝主要的原因是水泥水化热　的大量积聚，使混凝土现早期温升及后期降温现象。施工　中降低水化热措施，一是采用中低热的水泥品种，如３２．５，　４２．５矿渣水泥，其２８　ｄ的水化热约为７０大卡／ｋｇ一８０大卡　／ｋｇ；二是利用混凝土后期强度。资料表明，水量每增减１Ｏ　ｋｇ，水化热亦相应升降ｌ℃，因此根据结构的实际承受荷　建筑结构一端沉降大、或两端沉降大于中间或局部沉　降过大，都可能会引起结构裂缝。　２．３施工工艺不当或质量差　主要有混凝土配合比不当，如水灰比过大，混凝土沉　２０１０年第１期　第３６卷总第１５３期　Ｓｉｃｈ　硎　“ｆ癖　砌　Ｉ。Ｊ　材　２０・２３・１０年２月　　载情况，采用Ｒ６０替代Ｒ２８作为设计强度，这样可使每ｍ　混凝土的水泥用量减少４０　ｋｇ～７Ｏ　ｋｇ左右，温度也跟降低４Ｉ　℃～７℃。　正温浇灌，保温养护（储热养护），并要求在混凝土没有达　到允许临界强度以前防止发生冻害。　４．５混凝土的施工　４．２掺入外加料　根据有关资料，普通混凝土的极限拉伸的离散性很大，　它与水泥用量、水泥浆量、水灰比、粗骨料品种、砂石含　泥量、混凝土的捣固以及养护条件等有关，以Ｃ２５混凝土　为例，在瞬时荷载作用下的极限拉伸情况如表２。　表２　’　在混凝土制作中掺人一定的加剂或外掺料，可以起到　降低水化热的作用。例如泵送混凝土中掺人水泥重量　０．２５％的木钙减水剂，不仅使混凝土的和易性有着明显的　改善，同又减小了１０％拌和水，节约１０％左右的水泥，从　降低了水化热；在混凝土中掺人一定数量的粉煤后不仅能　代替部分水泥，而且由于粉煤灰颗粒呈形状起润滑作用，　施工情况　施工质量很差　正常施工质量条件　瞬时荷载作用下的极限拉伸　３～５×１０—５　８～１０×１０一　可以改善馄凝土的可泵性，降的水化热是比较显著的，表１　数据可以说明。　表１　掺磨细粉煤灰对水泥水化热的影响　水化热（ｅａｌ／ｇ）　一天　４０．１３　施工高质量　ｌ５×１０—５　因此在施工的全过程，必须确保混凝土均匀密实，提　高其抗拉强度。控制的目标是：降低热强比Ｈ＝ｗＱｆｔ，（ｗ　为水泥最终水化热，Ｑ为每立方米混凝土的水泥用量，ｆｔ为　混凝土强度），改进振捣工艺和搅拌工艺。　４．６信息化施工　七天　６５．７８　水泥品种　粉煤灰参量　（％）　０　三天　５７．１４　矿渣水泥　１５　３２．２５　４７．８８　５８．６６　４．３粗细骨料级配应用自然连续的级配粗骨材　料配制的混凝土具有较好的和易性，较少的用水量和　为了进一步摸清大体积混凝土各部位水化热的大小　不同深度温度场升降的变化规律，以便有的放矢采取相应　水泥用量；细骨料以采用中、粗砂为宜。由试验资料表明：　当细度模数为２．７９，平均粒径为０．３１８的中、粗砂，比采　用细度模数为２．１２，平均粒径为０．２３６的细砂，每ｍ　混凝　土减少用水量２０　ｋｇ～２５　ｋｇ，水泥可相应减少２８　一２５　ｋｇ；　配制中，还应严格控制砂、石的含泥量，含泥量过大，对　混凝土的抗裂性是十分不利的。　４．４控制混凝土的出机温度及浇灌温度混凝土　技术措施，确保工程质量，可在混凝土不同部位及深度埋　设热传感器，采用混凝土温度测定记录仪，进行施工全过　程的跟踪和监测。　４．７加强养护工作　主要是两方面：一是通过循环水冷却，二是采用保温　保湿。　４．８设计构造　在各种原材料中，石子的比热较小，但石子所占的重　量最大；水的比热最大，但它的重量在混凝土中只占一小　部分。因此，对混凝土影响最大的是石子及水的温度，砂　的温度次之，水泥的温度影响最小。为了降低出机温度，　其最有效的办法是降低石子的温度。　混凝土从搅拌机出料后，经搅拌车运输、卸料泵送、　重点放在改善构筑物的构造和配筋、减小构筑物的内　外约束等两个方面。　上述控制方法思路，同样适用其他构件因温度等因素　作用的变形约束裂缝的控制。　参考文献：　［ＩＤ：５４７９］　浇灌振捣、平仓等工序后的温度称为浇灌温度。为了降低　［１］陈集，王旬，等．高层建筑地下室侧墙裂缝及处理对策［Ｊ］．建　筑技术，１９９７，（８）：５５１．　［２］　金宗镰，等．泵送混凝土剪力墙裂缝治理方案［Ｊ］．建筑技术，　１９９７，（１２）：８６５．　大体积混凝土的最高温升，减少结构内外温差，根据不同　季节可以采取相应的措施：对于夏季施工，应从降温保凉　着手，在搅拌筒上可搭设遮阳装置，整个长度水平输送管　道上复盖草包并经常喷洒冷水，采用一个坡度、薄层浇灌、　循序推进、一次到顶的浇灌方法来缩小混凝土暴露面积以　及加快浇灌速度、缩短浇灌时间；对于冬季施工，应确保　［３］ＧＢ５０２￣一２ｏｏ２，混凝土结构工程施工质量验收规范［Ｓ］．　［４］高勋华，等．超厚超长钢筋混凝土结构施工“温控”技术［Ｊ］．建　筑施工，１９８７，（２）：１８．　（上接第１７页）再经Ｋ２（关门到位常闭触点）给Ｊ３继电　失，减少了系统的发热量，同时节约了能源。现场工作良　好，完全能够达到设计要求。　‘　［ＩＤ：５５１８］　参考文献：　器供电，Ｊ３继电器吸合，由Ｊ３两个常开触点分别给１Ｓ和　４ｓ电磁阀供电，系统压力升高，斗门油缸动作，关门到位　后，关门到位开关断开，Ｊ３断开，１Ｓ和４ｓ电磁阀断电，液　压系统恢复到初始状态。　其余动作和亲其他拌合站相同，在此不再重复叙述。　［１］金瑞１０００型搅拌机说明书［Ｒ］．　［２］　王顺晃．智能控制系统及其应用［Ｍ］．　［３］机电一体化系统设计［Ｒ］．　。　３结束语　经过我们现场改装，在尽量减少增加部件的前提下，　保留原机型的先进性能，由手动改为自控，液压机电气系　［４］　雷天觉．新编液压工程师手册［Ｍ］．　［５］　液压传动简明手册［Ｍ　．北京：煤炭工业出版社　［６］李正午．新编电工手册［Ｍ］．　统全部正常，在需要增压时加压，减少了不必要的能量损