浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝成因分析及预防措施
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摘要：混凝土技术施工在建筑工程中是相当重要一个环节。混凝土的裂缝较为普遍，在建筑工程中裂缝几乎无处不在。尽管我们在施工中采取各种技术方法，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。本文通过对混凝土施工裂缝的根源进行分析，提出防治措施和方法，以保证工程顺利的竣工。
关键词：建筑工程；混凝土裂缝；形成原因；预防及处理
混凝土是由砂石、骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料，由于混凝土施工和本身变形、约束等问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微空隙、气穴和微裂缝。微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害，但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝会不断扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常见的裂缝。本文就建筑工程施工中混凝土裂缝的成因、预防及处理措施作一阐述。
1混凝土裂缝类型及成因
混凝土裂缝的类型主要有：变形引起的裂缝，如温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、结构不合理、原材料不合格、模板变形及基础不均匀沉降等；外载作用引起的裂缝；养护环境不当和化学作用引起的裂缝等。
（1）温度与湿度的变化引起的裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化期间水泥释放出大部分水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受基础或混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，当这些拉应力超过混凝土的抗裂能力时就产生裂缝。根据温度应力的形成过程可分为三个阶段，即早期、中期和晚期。早期自混凝土开始至水泥释放水化热基本完毕，这个阶段有两个特征：一是水泥释放出大部分水化热，二是混凝土弹性模量急剧变化，混凝土内形成残余应力；中期自水泥释放水化热作用基本完毕时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期，由于混凝土的冷却其温度应力主要为外界气温的变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土的弹性模量变化不大；晚期为混凝土完全冷却后的运转时期，温度应力主要为外界气温变所引起，这些应力与早、中期的残余应力相叠加，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力，便出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或变化剧烈。如养护不周、时干时湿等情况，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，往往导致裂缝。
（2）塑性收缩裂缝
此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后、在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝形状不规则，长短宽窄不一，呈龟裂状，深度一般不超过50mm，多在表面出现。这主要是由于混凝土浇筑后3～4h表面没有被覆盖（尤其是平板结构），在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或基础、模板吸水过快，或混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度几近趋于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。
（3）原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。混凝土所采用材料的质量不合格可能导致结构出现裂缝。砂石含泥量超过规定，不仅降低混凝土的强度和抗渗性，还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝；砂石的级配差，或砂颗粒过细，用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇，水、硅反应会生成膨胀胶质，吸水后造成局部膨胀和拉应力，使构件产生爆裂状裂缝。此情况在潮湿的地方较为多见。拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。
（4）化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的化学反应引起的裂缝；混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应，并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂，这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现则很难补救，因此，应在施工中采取有效的措施预防。
2混凝土常见裂缝的主要预防措施
（1）控制温度
1）采用改善骨料级配、用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施，以减少混凝土中的水泥用量。
2）拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却，以降低混凝土的浇筑温度。
3）热天浇筑混凝土时，减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。
5）掌握适时的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧降温而增大温度梯度。
6）对于施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
7）为了防止温度变化与湿度变化的裂缝，减轻温度应力，可以从控制温度和改善约束条件、合理地分缝分块、避免基础过大起伏、合理安排施工工序、避免过大的高差和侧面长期暴露等方面入手。
（2）塑性沉降裂缝预防措施
1）在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度。
2）保证混凝土均质性，混凝土卸料前先高速运转20～30s，然后反转卸料。
3）施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能漏振、过振，以免混凝土离析分层。
4）施工过程中严禁随意加水。
（3）塑性收缩裂缝预防措施
1）浇筑混凝土后要及时覆盖、养护，增加环境湿度。
2）商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下，尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。
（4）施工原因造成的裂缝的预防措施
1）加强模板施工过程的管理。模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性，振捣过程中应由专人看模，防止松扣、下沉等现象发生；试块强度达到设计允许值时方可拆模。
2）混凝土的成品保护。对浇筑好的板面，必须在混凝土强度达到1.2N•mm-2后方可上人。
3）加强对钢筋绑扎施工中负弯矩筋的管理。加密支撑马凳的间距，确保板面负弯矩筋的保护层厚度。
4）振捣方法必须正确。振捣宜快插、慢拔。振捣时间过短则混凝土不均匀，时间过长则导致严重浮浆。
3混凝土常见裂缝的主要处理措施
裂缝不仅会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀，加速混凝土的炭化，降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力，加速建筑产品的老化，为此，我们应根据裂缝的成因，运用科学的方法及时处理，使建筑物的损伤减至最低，保证建筑物的安全使用。对于已产生的裂缝其补救措施主要有：
（1）表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补办法，主要适用于稳定的对结构承载能力没有影响的表面裂缝，通常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。为了防止混凝土继续开裂，可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
（2）灌浆、嵌缝封堵法灌浆法
主要用于对结构整体性有影响且有防渗规定的混凝土裂缝的修补，它是利用设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，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。胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。
（3）结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固常用加大混凝土结构截面面积的办法，在构件的角部外包型钢，采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
（4）混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效办法，此办法是先将损坏的混凝土剔除，然后置换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。
4结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现;对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行预防及处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
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