浅析常见混凝土施工中裂缝产生原因及防治措施 裴 涛 （合肥市建筑质量安全监督站，安徽合肥２３０００１） 摘要：在房屋建筑及市政桥梁混凝土施工过程中，常因出现裂缝而严重影响工程质量，防止和控制裂缝产生是亟待解决的问题。 文章对混凝土在房屋建筑及市政桥梁施工过程裂缝产生原因作了详细的分析，并提出相应的解决措施。 关键词：房屋建筑；市政桥梁；裂缝原因分析；防治措施 中图分类号：ＴＵ７５５．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—５７８１（２０１２）０２—０２５８—０３ １混凝土结构裂缝产生的原因分析 １．１荷载引起的裂缝 重。砂石中云母含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结 力，降低混凝土强度。 １．４施工工艺质量低劣引发的裂缝 在施工过程中，以下几种施工做法可引起荷载、 受力发生变化从而导致结构构件产生裂缝：不加 地在建（构）筑物上堆放施工机具、材料，下层混凝土 （１）混凝土振捣过快，混凝土流动性较低，在硬 化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，浇筑数小 时后容易发生裂缝，即塑性收缩裂缝。 抗压强度未达到设计要求，便架设上层模板等；不了 解预制结构受力特点，随意翻身、起吊（吊点位置选择 （２）混凝土保护层过厚或上层钢筋被踩压变位， 使承受负弯矩的受力钢筋保护层加厚，导致构件的有 效高度减少，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。 （３）混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不 不正确）、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结 构施工顺序，改变结构受力模式，不对结构做机器振 动下的疲劳强度验算等＿１ ］。 １．２温度变化引起的裂缝 当，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。 （４）施工模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于 侧向压力的作用，使模板变形，产生与模板变形一致 的裂缝，支架基础刚度不足，混凝土强度未达到设计 要求即拆模等也会产生裂缝。 混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或内部 温度发生变化，混凝土将发生变形。一旦变形遭到约 束，就会在结构内产生应力，当应力超过混凝土抗拉 强度时即产生温度裂缝。在一些大体积混凝土施工 中，温度应力可以达到甚至超过活载应力。引起温度 变化的主要因素有：冬季施工时，养护或施工措施不 ２常用混凝土裂缝预防方法 ２．１改善混凝土材料的施工性能 ２．１．１材料的控制 当，致使混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂 缝。大体积混凝土浇注后，由于水泥水化放热，致使 内部温度变高，内外温差变大，超过规定值导致表面 出现裂缝。 对混凝土配合比应进行对比试验，在高温或雨后 施工对砂、碎石应进行含水量实验，及时调整施工配 合比，确保混凝土的施工质量。 ２．１．２混凝土应严格按配合比计量投料 １．３施工材料质量引起的裂缝 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组 成。配置混凝土所采用的材料质量不合格，可导致结 构出现裂缝。砂石粒径太小、级配不良，空隙率大，含 泥量过大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝 土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严 收稿日期：２０１１—１２—３１；修改日期：２０１２—０２—０２ 作者简介：裴涛（１９７２一），男，安徽寿县人，合肥市建筑质量安全监督站工程师 混凝土拌和时问不应小于１～２ ｍｉｎ，使其和易 性好，不离析，不析水，运输时间短，浇注时分层分段 浇注，分层厚度不应大于３０ ｃｍ。振捣时应让振捣棒 插入前层５～１０ ｃｍ，振捣时间为１ ｍｉｎ左右，至排出 气泡为止。 ２５８《工程与建设》２０１２年第２６卷第２期 ２．１．３混凝土运输 （４）当平均气温连续５天低于５℃时，须按照冬 季施工措施组织施工。进入冬季后，及时与气象部门 保持密切联系，及时收听天气预报，防止寒流袭击，现 混凝土运输是混凝土施工过程中的一道工序，运 输工具应保证不渗漏，不析水，避免日晒雨淋；在运输 过程中，混凝土不能离析，混凝土运输、浇注及间歇时 间不应超过初凝时间；在高温下运输应及时检测混凝 场准备充足的防冻保暖物品、防冻剂等，做好混凝土 外掺剂的试配试验工作，提出合适的施工配合比，混 土坍落度，以确保由于蒸发而造成的水分损失并及时 凝土浇捣后，及时覆盖养护，采取防冻蓄热或保温保 调整坍落度。 ２．２ 改善混凝土的施工工艺和养护方法 ２．２．１二次振捣 在混凝土达到振动界限以前，对混凝土进行二次 振捣，有助于排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋 下部生成水分和空隙，提高混凝土的握裹力，防止因 混凝土沉降而出现裂缝，二次抹压处理，可以减少表 面收缩裂缝。 ２．２．２ 大体积混凝土施工要点 对于一般的混凝土结构，混凝土浇筑后，在一定 时间内采取适当的养护措施，保持混凝土适当温度和 湿度，促进水泥进行及时的、充分的水化，就能有效的 提高混凝土的强度，能减少水分的蒸发，减少裂缝的 产生。对于工程中常见的大体积混凝土，应特别注意 避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是 十分困难的，因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发 生为主。应进行保温法养护，在每次混凝土浇筑完 毕，除应按普通混凝土进行养护外，应及时按温控技 术措施的要求进行保温养护，保温养护持续时间不得 少于１４ ｄ。大体积混凝土的裂缝防治可以通过以下 措施预防： （１）合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧 面长期暴露。 （２）改善混凝土的性能，提高抗裂能力，防止表 面干缩。 （３）可以通过改善骨料级配，采用干硬性混凝 土、加添加剂等措施以减少混凝土中水泥用量，来降 低混凝土内部的水化热；还可以选用水化热较低的矿 渣水泥、粉煤灰水泥或低标号水泥；掺加粉煤灰和高 效缓凝减水剂，控制水泥用量以减少水化热；混凝土 施工完成后及时采用彩条布覆盖，洒水养护，避免日 光曝晒，以降低初始温度。严格按照设计要求布置冷 却水管和控制冷却水温度及其循环，开始浇筑混凝土 即通冷水，连续通水１５ ｄ，控制水压和出水温度，冷却 完成后，用净水冲洗冷却水管后压人高强度水泥浆填 满封闭。 湿等养护方法［３ ］。 ２．３使用特殊混凝土 ２．３．１使用膨胀混凝土 膨胀混凝土以其化学能——膨胀能，发挥补偿收 缩的作用，贯穿于混凝土水化硬化的全过程。膨胀混 凝土的膨胀源主要是水化过程中生成钙钒石。膨胀 混凝土成功的关键是根据不同的约束状态要有足够 的膨胀能。由于混凝土和膨胀反应贯穿于混凝土水 化、硬化的全过程，所以自收缩可以不考虑。 ２．３．２使用纤维混凝土 随着科学技术的发展，纤维在改善混凝土的开裂 性，提高混凝土的抗拉能力方面得到越来越多的应 用，早期常用的纤维主要是钢纤维［５］。 但是由于钢纤维混凝土价格昂贵，近几年合成纤 维逐步在工程中应用。合成纤维与钢纤维的区别在 于：钢纤维的阻裂效应主要体现在阻止硬化混凝土破 坏性的裂缝扩展上，使硬化混凝土在开裂后仍保持一 定的抗拉强度，阻裂效应作用的结果是提高了硬化混 凝土的变形能力，使混凝土基材在破坏后仍保持一定 的延性。聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维属于合成纤维， 阻裂效应主要体现在消除或减轻了早期混凝土中原 生裂隙的发生和发展，使混凝土的塑性收缩减小。相 对于大体积混凝土来说，合成纤维混凝土更适用于大 面积混凝土结构中，即可用于阻止或尽量减少大面积 混凝土结构中裂缝的出现［６］。合成纤维的加入，对混 凝土性能的影响是全面的、综合性的；其对早期混凝 土体积稳定性的提高，进而降低混凝土早期收缩裂缝 这一特点的应用价值最高。 ３常用混凝土裂缝处理措施 ３．１表面修补法 混凝土裂缝处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥 浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐 材料，同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开 裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维等措 施 ］。主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响 《工程与建设》２０１２年第２６卷第２期 ２５９ 的表面裂缝以及深进裂缝的处理。 ３．２灌浆、嵌缝封堵法 方法［ 。 灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防 渗要求的混凝土裂缝的修补，利用压力设备将胶结材 料压人混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形 成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结 材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氯酯等化 学材料。嵌缝法通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性 ４结束语 在施工过程中，只要严格控制好材料质量、温度、 施工工艺，以及现场的施工管理，根据现场条件，材料 特点温度等多种因素，采取合理的措施，就能有效地 控制裂缝的产生，确保工程的质量。 止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料 有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等口 。 ３．３结构加固法 ［参考文献］ ［１］应维亮．混凝土裂缝的形成机理和质量控制与防治［Ｊ］．建材与 装饰，２０１１（４）：１５一ｌ７． 当裂缝影响到混凝土结构性能时，就要考虑采取 加固法对混凝土结构进行处理。常用的加固方法主 要有：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外 ［２３黄学Ｌｊ』，况志敏，黄永．大体积混凝土裂缝成因及防治措施 ［Ｊ］．工程与建设，２０１０，２４（６）：８４Ｏ一８４１，８４４． Ｅ３］宣善宏．大体积混凝土裂缝控制的施工技术措施［Ｊ］．工程与建 设，２０１０，２４（５）：６７１—６７３． 包型钢、采用预应力法加固、粘结钢板加固、增高级支 点加固以及喷射混凝土补强加固＿１ 。 ３．４混凝土置换法 ［４］叶琳昌，沈义．大体积混凝土施工［Ｍ］．北京：中国建筑工业出 版社，１９８７． Ｅ５］赵国藩，黄承逵．纤维混凝土的研究与应用［Ｍ］．大连：大连理工 大学出版社，１９９２． 先将损坏的混凝土剔除，然后在置换人新的混凝 土或其他材料。常用的置换材料有普通混凝土或水 泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆，是处理 严重损坏混凝土的一种有效方法。 ３．５电化学防 电化学防是利用施工加电场在介质中的电 化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处在环境状 ［６３顾书英，岳莉．合成纤维在混凝土中的应用［Ｊ］．合成纤维， ２０００（１）：１２ １４． ［７］王铁梦．工程结构裂缝控制ＥＭ］．北京：中国建筑工业出版 社，２００５． ［８］章家海．大体积混凝土防裂控制措施及应用ＥＪ］．工程与建设， ２０１１，２５（４）：５５５—５５６． ［９］王铁梦．工程结构裂缝控制的综合方法［Ｊ］．施工技术，２０００（５）： ５ ９． 态，钝化钢筋以达到防腐的目的，阴极防、氯盐提 取法、碱性复原法是电化学防中常用的三种 （上接第２０４页） ＥｌＯ］ＧＢ ５０３６７－－２００６，混凝土结构加固设计规范ＩＳ］． ［１１］ＧＢ ５０２０４－－２００２，混凝土结构工程施工质量验收规范［ｓ］． ［２］陈守义．考虑人渗和蒸发影响的土坡稳定性分析方法［Ｊ］．岩土 力学，１９９７，１８（２）：８ １２． 管排渗作用约占总量的３Ｏ％左右，辐射井排渗作用 中竖井占主要作用。 ［３］吴琼，唐辉明．库水位升降联合降雨作用下岸坡中的浸润线研 究［Ｊ］．岩土力学，２００９，３０（１０）：３Ｏ２５ ３０３１． ［４］林宋之．岩土工程治理手册ＦＭ］．沈阳：辽宁科技出版社，１９９３． ［５］徐业平．驷马山切岭段滑坡地段地下水排渗措施的效果分析 ３结束语 驷马山切岭段滑坡区采用辐射井进行坡体排渗， 现场试验表明辐射井排渗效果明显。辐射井能有效 降低坡体内地下水位，尤其是雨季水位下降明显，使 ＿Ｊ］．滑坡文集，１９８８（６）：２６—３１． Ｅ６］徐业平．驷马山引江水道切岭段滑坡成因与排渗效果分析研究 ［Ｊ］．合肥工业大学学报（自然科学版），２００４，２７（４）：４１Ｏ ４１３． ＥＴ］江淑红，汪沁．基于目标中心距离加权和图像特征识别的跟踪 得坡体内浸润线比较平缓，减小渗透坡降，进而降低 坡体动水压力和渗透力，利于边坡稳定，并且通过分 析截面水深平均降落值可知，在辐射井排渗作用中竖 井占主要作用。 ［参考文献］ ［１］孙广忠．中国典型滑坡［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９８． ２６０ 《工程与建设》２０１２年第２６卷第２期 算法口］．电子学报，２００６，３４（７）：１１７５一ｌ１８０． ［８］李新，程国栋．空间内插方法比较口］，地球科学进展，２０００，１５ （３）：２６０ ２６５． ［９］石朋，芮孝芳．降雨空间插值方法比较与改进ＩＪ］，河海大学学 报（自然科学版），２００５，３３（４）：３６１—３６６． ［１Ｏ］王勇，李朝奎．权重对空间插值方法的影响分析［Ｊ］．湖南科 技大学学报（自然科学版），２００８，２３（４）：７７—８Ｏ．
