摘要：混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料，具有材料不匀质、脆性、易收缩的负面缺点，混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，但有害裂缝的大量存在与发展会直接影响结构使用甚至寿命和安全，本文分析总结了防治砼裂缝基本原因和措施。
关键词：混凝土；裂缝分析；施工与设计控制
1、前言
基于砼裂缝控制的难度大、受环境、人为因素影响，混凝土裂缝问题是项技术难题，长期困扰工程界。要控制砼有害裂缝的产生，保证建筑工程中砼结构施工质量，必须从设计、施工、管理及材料多方面进行综合管控，以期达到最佳施工质量效果。
2、混凝土结构裂缝的性质、种类、判断、处理
2.1 裂缝的性质、判断、处理原则
裂缝是混凝土结构完成后无法完全避免的，并且裂缝的成因是复杂多变的，常规分为有害裂缝和无害裂缝两个大类。控制杜绝有害裂缝，较少无害裂缝的影响。无害裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，宽度一般在0.05mm以下，这种混凝土本身固有的微观裂缝，有害裂缝宽度在0.05mm以上，现实中通常认为宽度小于0.2∽0.3mm的裂缝是无害的，但前提是裂缝不再扩展，为最终宽度。
2.2裂缝成因深层原因浅析
根据混凝土裂缝产生的原因，可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类；按裂缝的成因划分，结构性裂缝由各种外荷载引起的裂缝，也称荷载裂缝。它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。
非结构性裂缝由各种变形变化引起的裂缝。它包括温度裂缝、自身收缩裂缝、和不均匀沉降、施工操作不当等原因出现的裂缝。从大量文献查阅分析可以看出，非结构性裂缝在工程中占了绝大多数，约为80%，其中以收缩裂缝为主导。
3、收缩裂缝分析与防控
3.1收缩裂缝原因分析
收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分，混凝土在施工中，为保证其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4∽5倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。收缩是混凝土固有的物理特性，一般来说，水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大，则其收缩值越大，也越易产生收缩裂缝。
3.2收缩裂缝的控防治措施
①掺加高效减水剂、泵送剂以尽量降低用水量，施工时，下料不宜过快，并振捣密实。
②对于早期收缩裂缝的防治，除加强早期养护外，宜在混凝土终凝前进行二次抹压，可掺加促凝剂，且宜采用早期强度高、保水性好的普通硅酸盐水泥；对于干缩裂缝的防治，可以适当延长养护时间，材料上宜选用粉煤灰水泥或中低热水泥等干缩率小的品种。
③在满足强度和施工的情况下尽可能降低水泥用量，增大粗骨料的含量，且宜选用石灰岩作为粗骨料，严格控制骨料的含泥量，砂率不宜过大，骨料应具有良好的级配。
④混凝土浇筑抹光后要及时用塑料薄膜覆盖或潮湿的草垫覆盖，风季施工时应设挡风设施。
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4、控制温度裂缝控制施工措施
①策划合理施工工艺，如浇筑大体积混凝土时，设计后浇带、分块、分层浇筑，改善结构约束条件；较长结构要设温度缝或后浇带，在基岩上浇筑时，要铺50∽100 mm砂层以消除其嵌固作用。加强混凝土养护，做好表面保温措施（如蓄水养护或覆盖潮湿草垫等），适当延长拆模时间，使混凝土表面缓慢散热；对于超厚或夏季施工大体积混凝土，控制砼入模温度不大于5∽30℃[1]，控制混凝土内外温度差在25℃[2]以内。
②施工过程由于施工操作不当或构件本身的刚度不够引起的裂缝。如预应力工程中，张拉不当会使构件因尚末形成强度或强度不足而开裂；模板工程中若混凝土与模板粘结则拆模或提升模板时易将混凝土拉裂、吊装工程中，会因构件侧向配筋少或吊点不正确等因素产生裂缝。防止这类裂缝的关键是严格按照施工方案和规范进行，如预应力张拉须在构件强度达到75%以上时进行、模板与混凝土间涂刷隔离剂，拆模或滑升时，先均匀松动，再缓慢拆离或提升。
③混凝土顶板、底板不宜留施工缝，墙体施工缝不应留在底板与墙体水平交界处[3]。
5、产生裂缝后处理基本方法
混凝土结构一旦开裂应在立即进行评估的基础上采取相应的措施。常用的修补方法有表面封闭法、压力灌浆法、填堵法。
表面封闭法：针对宽度小于0.2mm的微裂缝，可将聚合物水泥膏、弹性密封胶、渗透性防水剂涂刷于裂缝表面，以恢复其防水性和耐久性。该法施工简单，但仅适用于浅裂缝。
压力灌浆法：针对宽度大于0.3mm且深度较大的裂缝，用化学灌浆材料（如聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸液等）通过压力灌浆设备注入到裂缝深处，以恢复结构整体性、防水性及耐久性。
填堵法：对宽度大于0.5mm的宽大裂缝或钢筋锈蚀裂缝，可沿裂缝将混凝土凿成“U”型或“V”型槽，然后嵌填修补材料，以恢复防水性、耐久性或部分恢复结构整体性。
6、大面积砼结构裂缝施工与设计控制措施
①在设计上，根据砼设计规范合理设置后浇带，通过设计审查；施工上，通过图纸自审尽量及早发现设计不足不符合设计规范，与大体积砼施工规范的冲突和违规范设计，制定严密的后浇带施工方案。按照现行的混凝土设计规范，混凝土结构为避免超长引起使用期和施工期的收缩裂缝，需要设置永久伸缩缝与施工后浇带。
②基于后浇带施工所产生的诸多不利因素，GB50496-2018[1]列入了跳仓法施工方法，就是充分利用了混凝土在5到10天期间性能尚未稳定和没有彻底凝固前容易将内应力释放出来的“抗与放”特性原理，将大面积砼板块区域划分成多个区域，间隔施工，以达到减少和控制砼裂缝产生的效果。该方法已在青岛院士港、上海真如等多个工程获得成功应用，并取得良好效果。
结语
近年来，随着高早强型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推广、混凝土强度等级的提高、大体积混凝土的涌现，在取得成效的同时也使裂缝问题更为突出，甚至成为混凝土质量问题的焦点。而目前混凝土裂缝主要是收缩变形和温度变形所致，控制这些裂缝除工程建设人员在设计与施工方面采取相应措施外，也需要科研人员尽快地研制出能减少水泥收缩和水化热的高效材料，从而将裂缝问题降低到最小限度
参考文献：
[1]大体积混凝土施工标准GB50496-2018[S] 中国建筑工业出版社 2018年11月第一版 北京.
[2]混凝土结构工程施工规范GB50666-2011[S]中国建筑工业出版社 2012年5月第1版 北京.
[3]高炳权 浅谈地下室防水与裂缝控制[J]民营科技 2013年第9期 193
[作者简介]： 1 臧言礼（1963—），男，上海人，上海宝冶集团有限公司 高级工程师
2 周霞菊（1988—）女，江苏常州人，上海宝冶集团有限公司 工程师，通讯作者
论文作者:臧言礼1,周霞菊2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/15
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