论文部分内容阅读
【摘要】通过多年的施工经验，查阅有关混凝土结构内部应力资料，发现大体积混凝土开裂后，会严重影响结构的长期安全性和耐久性。现从以下几个方面对大体积混凝土裂缝产生的原因和控制裂缝的措施进行论述，浅谈一下自己的观点。
【关键词】混凝土；裂缝；控制
混凝土在工程建设中具有强度高，可模性好，维护费用低，整体性好，易于就地取材等优点，在工程施工中应用很广泛.但混凝土出现裂缝的现象却一直存在。虽然我们在施工中采取各种措施，但裂缝的产生却不能消除。究其原因，主要有混凝土原材料的选用、水泥水化热、碱骨料反应、温度和湿度、钢筋锈蚀、混凝土浇筑工艺等因素造成的。现对以上因素进行分析。
一、混凝土裂缝产生的原因
（一）原材料不合格产生的裂缝
施工单位为了降低成本，提高经济效益，在选用水泥品种时不根据混凝土工程的特点、所处的环境条件及设计施工的要求进行，在施工中使用不合格材料，比如用低标号的水泥代替高标号的水泥，施工使用收缩性大的硅酸盐水泥等。这样会使水泥用量过大，增加裂缝产生的机率。水泥的体积安定性是很重要的一项，假如水泥硬化后出现不均匀的体积变化，会使混凝土结构产生膨胀裂缝，这样就会降低工程质量。粗、细集料中含泥量过大，集料颗粒级配不良，碎石的掺配比例不均匀，粗集料中针片状含量过高等。都容易造成混凝土收缩增大，成为混凝土产生裂缝的必然因素。
（二）水泥水化热产生的裂缝
大体积混凝土在施工过程中，水泥水化会释放出大量水化热。水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化，使混凝土浇筑体早期塑性收缩和混凝土硬化过程中的收缩增大，使混凝土浇筑体内部的温度—收缩应力剧烈变化，导致混凝土浇筑体发生裂缝。
（三）碱骨料反应产生的裂缝
碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时，会与骨料中所含的活性二氧化硅发生化学反应，并在骨料表面生成碱—硅酸凝胶，吸水后产生大的体积膨胀，导致混凝土胀裂的现象。
（四）温度和湿度产生的裂缝
混凝土在施工阶段内部温度和外部温度不协调，会使混凝土内部与外部出现温差和温度应力。当拉应力超过混凝土的抗裂能力时，就会产生裂缝。如养护不好，时干时湿。表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也会产生裂缝。
（五）钢筋锈蚀产生的裂缝
钢筋在混凝土中碱性环境内部不会发生锈蚀，但混凝土处在腐蚀环境或在空气中二氧化碳的作用下，生成碳酸钙和水。碳化使混凝土中的碱度降低，消弱混凝土对钢筋的保护作用，使得钢筋锈蚀。碳化会增加混凝土的收缩，使混凝土抗拉、抗折强度降低，导致混凝土结构破坏。
（六）混凝土浇筑工艺产生的裂缝
在混凝土浇筑时，不规范的施工方法和振捣都会引起裂缝，振捣时间短或不到位，混凝土不密实，但振捣时间长，石子下沉砂浆浮于表面，收缩不均匀也会产生裂缝。模板、垫层在浇注混凝土前不洒水或洒的太少，都会引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。多次抹面会使混凝土的细骨料浮到混凝土表面，形成水泥浆层，浆层收缩，表面裂缝。少于两次抹面也会使混凝土表面收缩造成裂缝。混凝土浇筑完后，养护时间要掌握好。养护是防止开裂的重要措施，必须制定养护方案，派专人养护。养护最好在混凝土初凝时开始。养护时间最好为7天以上。养护不好会降低混凝土的抗裂能力。比如：混凝土第一天浇筑完后，未在初凝时开始养护，到第二天开始浇筑时，会出现收缩形成的疏松混凝土。这时先要将第一天收缩形成的疏松混凝土凿除后，再开始新的浇筑工作，当施工人员不注重这一环节，没彻底凿除就会造成板面裂缝。其次，混凝土没达到规定的强度，施工人员为抢进度，过早的拆模，有的在混凝土没终凝的情况下加荷等。这些现象都会造成混凝土的弹性变形，导致出现裂缝。
二、控制混凝土裂缝的措施
（一）选择好的原材料
因为大体积混凝土施工要求高，所以，选择好的粗、细集料、水泥用量及掺合料是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。
1、粗、细集料的选择。粗、细集料的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用，在选择细集料时应选含泥量小，级配良好，质地坚硬，粒径小于5mm的河沙。选用粗骨料时，尽量选用质地坚硬，针片状含量少，级配良好的粗骨料，有条件的进行碱活性试验。集料要按规格分别堆放，不得混杂。
2、水泥的选择。选用水泥时，应能使所配制的混凝土强度达到要求，收缩小，和易性好，节约水泥为原则。对水泥应进行品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况的检查验收。对受潮或存放时间超过3个月的水泥，重新取样检验，并按其复验结果使用。对大体积混凝土宜选用矿渣水泥，火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥。可使水泥在拌和过程中水化热释放变小，用以减少混凝土升温。
3、混凝土强度的选择。根据结构的要求，选择合适的混凝土强度等级，普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，混凝土强度等级越高，混凝土的脆性也就越大，更加容易开裂。所以，在选择混凝土强度时尽量避免采用早期强度高的。
（二）选择好的施工温度
施工温度对混凝土的裂缝起到至关重要的作用，施工温度控制不好，就会出现温度裂缝，将温差控制在20-25℃范围内，就不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的情况下，少用水泥就可以降低混凝土入模温度，减少混凝土出现裂缝的机率。在施工温度高时，可在砂石料场，运输设备上搭设简易遮阳装置，在混凝土中埋设水管，通入冷水降低混凝土浇筑温度。采取以上措施可减少裂缝的产生。
（三）选择好的混凝土浇筑工艺
混凝土工程施工前，宜对施工阶段混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行计算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值、里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。同时应优先采用预拌混凝土的方法，预拌混凝土时要符合GB/14902的规定，要制定好混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施，方可施工。
混凝土施工时，应符合规范《大体积混凝土施工规范》（GB50496）的规定。混凝土浇筑方案可选择整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工方式，保证结构的整体性。
开始浇筑时，试验检测人要在施工现场，依据施工现场的浇筑工艺、操作水平、构件截面情况，合理选择混凝土配合比及坍落度和砂率。根据现场的砂、石材料质量及含水量调整施工配合比，同时在满足施工要求的情况下，尽量采用较小的混凝土坍落度，基础和楼板及屋面用的坍落度在120MM，柱、墙用的混凝土坍落度在150MM。在满足工作性要求的前提下，采用较小的砂率。试验检测人员必须协助现场技术人员做好构件的浇筑工作。
浇灌振捣时，在振动界限以前进行二次振捣，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，提高混凝土和钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土抗压强度提高，从而提高抗裂性。
三、结束语
混凝土结构裂缝产生原因复杂，危害也很大直接影响工程质量、进度、安全、功能、使用寿命等。为了避免有害裂缝的出现，确保工程质量.在施工中尽可能采取有效的技术和施工措施，减少裂缝或降低裂缝产生的数量和宽度。同时，我们必须高度重视，在工程实践中以预防控制为主，若构件出现裂缝要认真分析原因，并采取相應措施妥善处理。只有这样工程质量才能得到保障，只有这样才能干出一个个精品工程。
【关键词】混凝土；裂缝；控制
混凝土在工程建设中具有强度高，可模性好，维护费用低，整体性好，易于就地取材等优点，在工程施工中应用很广泛.但混凝土出现裂缝的现象却一直存在。虽然我们在施工中采取各种措施，但裂缝的产生却不能消除。究其原因，主要有混凝土原材料的选用、水泥水化热、碱骨料反应、温度和湿度、钢筋锈蚀、混凝土浇筑工艺等因素造成的。现对以上因素进行分析。
一、混凝土裂缝产生的原因
（一）原材料不合格产生的裂缝
施工单位为了降低成本，提高经济效益，在选用水泥品种时不根据混凝土工程的特点、所处的环境条件及设计施工的要求进行，在施工中使用不合格材料，比如用低标号的水泥代替高标号的水泥，施工使用收缩性大的硅酸盐水泥等。这样会使水泥用量过大，增加裂缝产生的机率。水泥的体积安定性是很重要的一项，假如水泥硬化后出现不均匀的体积变化，会使混凝土结构产生膨胀裂缝，这样就会降低工程质量。粗、细集料中含泥量过大，集料颗粒级配不良，碎石的掺配比例不均匀，粗集料中针片状含量过高等。都容易造成混凝土收缩增大，成为混凝土产生裂缝的必然因素。
（二）水泥水化热产生的裂缝
大体积混凝土在施工过程中，水泥水化会释放出大量水化热。水化热引起混凝土浇筑体内部温度剧烈变化，使混凝土浇筑体早期塑性收缩和混凝土硬化过程中的收缩增大，使混凝土浇筑体内部的温度—收缩应力剧烈变化，导致混凝土浇筑体发生裂缝。
（三）碱骨料反应产生的裂缝
碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时，会与骨料中所含的活性二氧化硅发生化学反应，并在骨料表面生成碱—硅酸凝胶，吸水后产生大的体积膨胀，导致混凝土胀裂的现象。
（四）温度和湿度产生的裂缝
混凝土在施工阶段内部温度和外部温度不协调，会使混凝土内部与外部出现温差和温度应力。当拉应力超过混凝土的抗裂能力时，就会产生裂缝。如养护不好，时干时湿。表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也会产生裂缝。
（五）钢筋锈蚀产生的裂缝
钢筋在混凝土中碱性环境内部不会发生锈蚀，但混凝土处在腐蚀环境或在空气中二氧化碳的作用下，生成碳酸钙和水。碳化使混凝土中的碱度降低，消弱混凝土对钢筋的保护作用，使得钢筋锈蚀。碳化会增加混凝土的收缩，使混凝土抗拉、抗折强度降低，导致混凝土结构破坏。
（六）混凝土浇筑工艺产生的裂缝
在混凝土浇筑时，不规范的施工方法和振捣都会引起裂缝，振捣时间短或不到位，混凝土不密实，但振捣时间长，石子下沉砂浆浮于表面，收缩不均匀也会产生裂缝。模板、垫层在浇注混凝土前不洒水或洒的太少，都会引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。多次抹面会使混凝土的细骨料浮到混凝土表面，形成水泥浆层，浆层收缩，表面裂缝。少于两次抹面也会使混凝土表面收缩造成裂缝。混凝土浇筑完后，养护时间要掌握好。养护是防止开裂的重要措施，必须制定养护方案，派专人养护。养护最好在混凝土初凝时开始。养护时间最好为7天以上。养护不好会降低混凝土的抗裂能力。比如：混凝土第一天浇筑完后，未在初凝时开始养护，到第二天开始浇筑时，会出现收缩形成的疏松混凝土。这时先要将第一天收缩形成的疏松混凝土凿除后，再开始新的浇筑工作，当施工人员不注重这一环节，没彻底凿除就会造成板面裂缝。其次，混凝土没达到规定的强度，施工人员为抢进度，过早的拆模，有的在混凝土没终凝的情况下加荷等。这些现象都会造成混凝土的弹性变形，导致出现裂缝。
二、控制混凝土裂缝的措施
（一）选择好的原材料
因为大体积混凝土施工要求高，所以，选择好的粗、细集料、水泥用量及掺合料是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。
1、粗、细集料的选择。粗、细集料的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用，在选择细集料时应选含泥量小，级配良好，质地坚硬，粒径小于5mm的河沙。选用粗骨料时，尽量选用质地坚硬，针片状含量少，级配良好的粗骨料，有条件的进行碱活性试验。集料要按规格分别堆放，不得混杂。
2、水泥的选择。选用水泥时，应能使所配制的混凝土强度达到要求，收缩小，和易性好，节约水泥为原则。对水泥应进行品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况的检查验收。对受潮或存放时间超过3个月的水泥，重新取样检验，并按其复验结果使用。对大体积混凝土宜选用矿渣水泥，火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥。可使水泥在拌和过程中水化热释放变小，用以减少混凝土升温。
3、混凝土强度的选择。根据结构的要求，选择合适的混凝土强度等级，普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，混凝土强度等级越高，混凝土的脆性也就越大，更加容易开裂。所以，在选择混凝土强度时尽量避免采用早期强度高的。
（二）选择好的施工温度
施工温度对混凝土的裂缝起到至关重要的作用，施工温度控制不好，就会出现温度裂缝，将温差控制在20-25℃范围内，就不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的情况下，少用水泥就可以降低混凝土入模温度，减少混凝土出现裂缝的机率。在施工温度高时，可在砂石料场，运输设备上搭设简易遮阳装置，在混凝土中埋设水管，通入冷水降低混凝土浇筑温度。采取以上措施可减少裂缝的产生。
（三）选择好的混凝土浇筑工艺
混凝土工程施工前，宜对施工阶段混凝土浇筑体的温度、温度应力及收缩应力进行计算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑体的升温峰值、里表温差及降温速率的控制指标，制定相应的温控技术措施。同时应优先采用预拌混凝土的方法，预拌混凝土时要符合GB/14902的规定，要制定好混凝土制备的技术操作规程和质量控制措施，方可施工。
混凝土施工时，应符合规范《大体积混凝土施工规范》（GB50496）的规定。混凝土浇筑方案可选择整体分层连续浇筑施工或推移式连续浇筑施工方式，保证结构的整体性。
开始浇筑时，试验检测人要在施工现场，依据施工现场的浇筑工艺、操作水平、构件截面情况，合理选择混凝土配合比及坍落度和砂率。根据现场的砂、石材料质量及含水量调整施工配合比，同时在满足施工要求的情况下，尽量采用较小的混凝土坍落度，基础和楼板及屋面用的坍落度在120MM，柱、墙用的混凝土坍落度在150MM。在满足工作性要求的前提下，采用较小的砂率。试验检测人员必须协助现场技术人员做好构件的浇筑工作。
浇灌振捣时，在振动界限以前进行二次振捣，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，提高混凝土和钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减少内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土抗压强度提高，从而提高抗裂性。
三、结束语
混凝土结构裂缝产生原因复杂，危害也很大直接影响工程质量、进度、安全、功能、使用寿命等。为了避免有害裂缝的出现，确保工程质量.在施工中尽可能采取有效的技术和施工措施，减少裂缝或降低裂缝产生的数量和宽度。同时，我们必须高度重视，在工程实践中以预防控制为主，若构件出现裂缝要认真分析原因，并采取相應措施妥善处理。只有这样工程质量才能得到保障，只有这样才能干出一个个精品工程。