摘要：本文分析了混凝土变形裂缝的成因，提出了相应的预防措施，供广大技术人员参考。 关键词：混凝土 变形裂 外加剂 预防措施 1前言 在现代建筑中，水泥混凝土（以下简称混凝土）无疑发挥着举足轻重的作用。但是随着建筑施工的技术日新月异发展，混凝土结构的许多通病却依然存在。比如，混凝土结构的裂缝就是一个几乎无处不在的问题，严重影响着混凝土结构的整体性和耐久性。根据大量的工程实践表明，由于变形引起的裂缝约占混凝土结构裂缝的80%以上，由外荷载原因而引起的裂缝仅占少数。同时，由于国家规范和规程中对混凝土结构的设计和施工过程的荷载控制很严格，因此，在实际施工过程中，只要严格按国家规范、规程执行即可避免由荷载使混凝土结构产生裂缝。本文就建筑工程变形裂缝的原因、预防及处理措施进行探讨。 2混凝土变形裂缝产生的原因 2.1 湿度的变化 混凝土由于温度变化发生体积变形，膨胀或收缩这是材料固有的物理特性。当这种体积变化受到约束时就会产生内应力，当由此产生的混凝土内部的拉应力超过混凝土抗拉强度极限时，混凝土便产生温度裂缝。例如大体积混凝土浇筑后，混凝土在硬化期问水泥产生大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面与内部温差很大，如果其内部温度与表面温度超过25℃时，混凝土表面就会引起拉应力，当这种拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会产生裂缝；就是在后期混凝土降温过程中，如果其降温速率过快，当超过规范规定的1.5℃/d时，由于受到基础、内部、钢筋、混凝土本身的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，混凝土表面温度降低的同时表面还会引起很大的拉应力。这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，还会出现裂缝。 2.2 收缩裂缝 混凝土的收缩分为自生收缩、塑性收缩、碳化收缩、干缩。 自生收缩也称硬化收缩，这是混凝土凝结硬化过程中由于化学作用引起的收缩，是化学反应的结果.这种收缩与外界温度变化是没有关系的。自生收缩可能是正的变形，也可能是负的（膨胀）。例如普通硅酸盐水泥及大坝水泥混凝土的自生收缩是正的，即是缩小变形，而矿渣水泥的混凝土的自生收缩是负的，即为膨胀变形。对于高强度混凝土而言，由于其本身具有较高的自缩，较大的冷缩，如果在施工中没有采取相应补偿收缩的措施，也将出现变形裂缝。 塑性收缩，混凝土浇筑后还处于塑性状态时，水泥水化反应激烈，混凝土内水份急剧蒸发现象，引起失水收缩，是在初凝过程中发生的收缩。塑性收缩的量级很大，可达1%左右，所以在浇筑大体积混凝土后4～15h内，在混凝土表面特别是在养护不良的部位出现龟裂，裂缝无规则，既宽（1mm2mm）有密（5mm10mm），属表面裂缝。由于沉缩的作用，这些裂缝往往沿钢筋分布。水灰比过大、水泥用量大、外掺剂保水性差、粗骨料少、用水量大、振捣不良、环境气温高、表面失水大等都能导致塑性收缩表面开裂。 碳化收缩，即大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。由于各种水化物不同的碱度，结晶水及水分子数量不等，碳化收缩量也不大相同。碳化作用只有在适中的温度，约50%左右才发生。碳化速度随二氧化碳浓度的增加而加快.碳化收缩与干燥收缩共同作用导致表面开裂和面层碳化。干湿交替作用使混凝土收缩更加显著。 干缩（失水收缩），一般多在混凝土硬化过程中，由于混凝土失水干燥，引起体积收缩变形，这种体积变形受到约束时，就可能产生干缩裂缝。 2.3 混凝±水灰比、塌落度过大。或使用过量粉砂 混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼为了满足坍落度大、流动性好的泵送条件，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，砼脱水干缩时，就会产生表面裂缝。 3控制措施 3.1温度裂缝的控制措施 （1）宜选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸水泥，充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。大量试验研究和实践表明，每m 混凝土的水泥用量增减lOkg，其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低l℃。 （2）掺加粉煤灰和外加剂。在满足强度等设计指标要求的情况下，掺加原状或磨细粉煤灰，可以降低混凝土中水化热，减少绝热条件下的温升，提高混凝土的后期强度及抗裂能力，效果非常显著。试验表明：掺加20%粉煤灰的水泥混凝土，其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%。外加剂由于其减水作用和分散作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热峰出现的时间，从而减少温度裂缝发生的可能性。 （3）控制混凝土出机温度和浇筑温度。最有效的办法是降低石子温度，混凝土中石子比热最小，但每m3混凝土中石子所占重量最大。在气温较高时，为了防止太阳直接照射，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，必要时可向集料喷淋雾状水，或者在使用前用冷水冲洗集料。 （4）改进振捣工艺和养护工艺。对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振捣，可排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。 3.2 沉陷（塑性）收缩裂缝的控制措施 （1）要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下，水灰比在0.6以下，在满足浇筑要求时，尽可减少坍落度。 （2）混凝土搅拌时间适当，过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。 （3）混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分。 （4）在炎热的夏季和大风天气，为防止水分激烈蒸发，形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝，应采取措施缓凝和覆盖。 （5）遵循“精料供应”的原则，混凝土中的较大含泥量及其它杂质可以明显地降低混凝土的抗拉性能，有的混凝土骨料中混入有害膨胀物引起混凝土的崩裂。 3.3 干缩裂缝的控制措施 （1）从减少收缩的角度出发，宜采用中低水泥和粉煤灰水泥。不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为：矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。 （2）严格控制单方混凝土用水量。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比，成直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。 （3）合理使用“双掺”技术。为降低用水量，掺加适当数量干燥收缩小、减水率高、分散性好的外加剂是非常必要的。矿渣、硅藻土、火山灰等粉状掺合料，一般都会增大混凝土的干燥收缩。但是质量良好，含有大量球状颗粒的一级粉煤灰，由于内比表面积小，需水量少，却能降低混凝土的干燥收缩值。 （4）掺加膨胀剂补偿收缩。在地下室和防水工程中，掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用，有利于防止裂缝。但一定要严格控制掺量保证混凝土有足够的强度，否则混凝土会肿胀和开裂。 （5）养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。必须在混凝土终凝之前进行早期保温、保湿养护。 4结束语 以上对施工中常见混凝土结构变形裂缝的产生原因和防治措施进行了探讨。百年大计，质量为本，我们必须在实践中多观察、多分析、多总结，结合采用各种针对性预防措施，有效解决混凝土变形裂缝问题。
摘要：本文分析了混凝土变形裂缝的成因，提出了相应的预防措施，供广大技术人员参考。 关键词：混凝土 变形裂 外加剂 预防措施 1前言 在现代建筑中，水泥混凝土（以下简称混凝土）无疑发挥着举足轻重的作用。但是随着建筑施工的技术日新月异发展，混凝土结构的许多通病却依然存在。比如，混凝土结构的裂缝就是一个几乎无处不在的问题，严重影响着混凝土结构的整体性和耐久性。根据大量的工程实践表明，由于变形引起的裂缝约占混凝土结构裂缝的80%以上，由外荷载原因而引起的裂缝仅占少数。同时，由于国家规范和规程中对混凝土结构的设计和施工过程的荷载控制很严格，因此，在实际施工过程中，只要严格按国家规范、规程执行即可避免由荷载使混凝土结构产生裂缝。本文就建筑工程变形裂缝的原因、预防及处理措施进行探讨。 2混凝土变形裂缝产生的原因 2.1 湿度的变化 混凝土由于温度变化发生体积变形，膨胀或收缩这是材料固有的物理特性。当这种体积变化受到约束时就会产生内应力，当由此产生的混凝土内部的拉应力超过混凝土抗拉强度极限时，混凝土便产生温度裂缝。例如大体积混凝土浇筑后，混凝土在硬化期问水泥产生大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面与内部温差很大，如果其内部温度与表面温度超过25℃时，混凝土表面就会引起拉应力，当这种拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会产生裂缝；就是在后期混凝土降温过程中，如果其降温速率过快，当超过规范规定的1.5℃/d时，由于受到基础、内部、钢筋、混凝土本身的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，混凝土表面温度降低的同时表面还会引起很大的拉应力。这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，还会出现裂缝。 2.2 收缩裂缝 混凝土的收缩分为自生收缩、塑性收缩、碳化收缩、干缩。 自生收缩也称硬化收缩，这是混凝土凝结硬化过程中由于化学作用引起的收缩，是化学反应的结果.这种收缩与外界温度变化是没有关系的。自生收缩可能是正的变形，也可能是负的（膨胀）。例如普通硅酸盐水泥及大坝水泥混凝土的自生收缩是正的，即是缩小变形，而矿渣水泥的混凝土的自生收缩是负的，即为膨胀变形。对于高强度混凝土而言，由于其本身具有较高的自缩，较大的冷缩，如果在施工中没有采取相应补偿收缩的措施，也将出现变形裂缝。 塑性收缩，混凝土浇筑后还处于塑性状态时，水泥水化反应激烈，混凝土内水份急剧蒸发现象，引起失水收缩，是在初凝过程中发生的收缩。塑性收缩的量级很大，可达1%左右，所以在浇筑大体积混凝土后4～15h内，在混凝土表面特别是在养护不良的部位出现龟裂，裂缝无规则，既宽（1mm2mm）有密（5mm10mm），属表面裂缝。由于沉缩的作用，这些裂缝往往沿钢筋分布。水灰比过大、水泥用量大、外掺剂保水性差、粗骨料少、用水量大、振捣不良、环境气温高、表面失水大等都能导致塑性收缩表面开裂。 碳化收缩，即大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。由于各种水化物不同的碱度，结晶水及水分子数量不等，碳化收缩量也不大相同。碳化作用只有在适中的温度，约50%左右才发生。碳化速度随二氧化碳浓度的增加而加快.碳化收缩与干燥收缩共同作用导致表面开裂和面层碳化。干湿交替作用使混凝土收缩更加显著。 干缩（失水收缩），一般多在混凝土硬化过程中，由于混凝土失水干燥，引起体积收缩变形，这种体积变形受到约束时，就可能产生干缩裂缝。 2.3 混凝±水灰比、塌落度过大。或使用过量粉砂 混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼为了满足坍落度大、流动性好的泵送条件，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，砼脱水干缩时，就会产生表面裂缝。 3控制措施 3.1温度裂缝的控制措施 （1）宜选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸水泥，充分利用混凝土后期强度，以减少水泥用量。大量试验研究和实践表明，每m 混凝土的水泥用量增减lOkg，其水化热将使混凝土的温度相应升高或降低l℃。 （2）掺加粉煤灰和外加剂。在满足强度等设计指标要求的情况下，掺加原状或磨细粉煤灰，可以降低混凝土中水化热，减少绝热条件下的温升，提高混凝土的后期强度及抗裂能力，效果非常显著。试验表明：掺加20%粉煤灰的水泥混凝土，其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%。外加剂由于其减水作用和分散作用，在降低用水量和提高强度的同时，还可以降低水化热，推迟放热峰出现的时间，从而减少温度裂缝发生的可能性。 （3）控制混凝土出机温度和浇筑温度。最有效的办法是降低石子温度，混凝土中石子比热最小，但每m3混凝土中石子所占重量最大。在气温较高时，为了防止太阳直接照射，可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚，必要时可向集料喷淋雾状水，或者在使用前用冷水冲洗集料。 （4）改进振捣工艺和养护工艺。对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振捣，可排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。 3.2 沉陷（塑性）收缩裂缝的控制措施 （1）要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下，水灰比在0.6以下，在满足浇筑要求时，尽可减少坍落度。 （2）混凝土搅拌时间适当，过短、过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。 （3）混凝土浇筑时，下料不宜太快，防止堆积或振捣不充分。 （4）在炎热的夏季和大风天气，为防止水分激烈蒸发，形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝，应采取措施缓凝和覆盖。 （5）遵循“精料供应”的原则，混凝土中的较大含泥量及其它杂质可以明显地降低混凝土的抗拉性能，有的混凝土骨料中混入有害膨胀物引起混凝土的崩裂。 3.3 干缩裂缝的控制措施 （1）从减少收缩的角度出发，宜采用中低水泥和粉煤灰水泥。不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为：矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。 （2）严格控制单方混凝土用水量。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比，成直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。 （3）合理使用“双掺”技术。为降低用水量，掺加适当数量干燥收缩小、减水率高、分散性好的外加剂是非常必要的。矿渣、硅藻土、火山灰等粉状掺合料，一般都会增大混凝土的干燥收缩。但是质量良好，含有大量球状颗粒的一级粉煤灰，由于内比表面积小，需水量少，却能降低混凝土的干燥收缩值。 （4）掺加膨胀剂补偿收缩。在地下室和防水工程中，掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用，有利于防止裂缝。但一定要严格控制掺量保证混凝土有足够的强度，否则混凝土会肿胀和开裂。 （5）养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。必须在混凝土终凝之前进行早期保温、保湿养护。 4结束语 以上对施工中常见混凝土结构变形裂缝的产生原因和防治措施进行了探讨。百年大计，质量为本，我们必须在实践中多观察、多分析、多总结，结合采用各种针对性预防措施，有效解决混凝土变形裂缝问题。