浅谈大体积混凝土裂缝原因及预防措施

第一篇：浅谈大体积混凝土裂缝原因及预防措施

浅谈大体积混凝土裂缝原因及预防措施

通过近几年来的现场实践，及查阅相关的技术资料，对混凝土裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行简要的阐述。

一、裂缝产生的原因分析

混凝土中产生的裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，原材料不合格（如碱骨料反映），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水热化热，内部温度不段上升，在表面引起拉应力，后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。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发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一中脆性材料，拉抗强度是抗压强度的1/10左右，短期加荷时的极限拉伸变形也只有（0.6~1.0）×104，长期加荷时的极限拉伸变形也只有（1.2~2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇注过程中的离析现象，在同一块混凝土中其拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力只要是由钢筋来承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力，但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

二、温度应力的分析

温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：

（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段有两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝土上弹性模量的急剧变化，由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。

（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中。温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝土上的弹性模量变化不大。

（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相叠加。

根据温度应力引起的原因可分为两类：

（1）自生能力：没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面的温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。

（2）约束能力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而一起的应力，如箱梁顶板混凝土和护拦混凝土；这两种温度应力往往和混凝土上的干缩所引起的应力共同作用；想要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算，混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具有计算这里就不在细述。

三、温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝，可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手，现场常用的措施如下：

（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）搅拌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，最好控制在500mm以内，以便于表面散热；第二层浇筑必须在第一段砼初凝前浇筑完毕。

（4）根据混凝土浇注面积，在混凝土上中下部设置一定数量测温管，定时测定内外温度，前4天每2h测一次，5－7天每4h测一次，8－15天每天一次，并及时记录，确保混凝土内外温差控制在25.以内，做到及时观察，出现温度超偏，可通过调整养护方式来降低温差。

（5）规定合理的拆模时间，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度，加强保温养护措施，现场通常采取措施为混凝土浇注后先覆盖一层塑料薄膜，用麻袋装锯末，厚度80～100㎜进行中层覆盖，最后覆盖1-2层100mm厚岩棉被。

（6）夏季施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面及侧边，设置专人撒水养护时间不少于14d，有条件的应对基础侧边进行覆土掩盖，避免内部水分蒸发过快，产生裂缝。

改善约束条件的措施是：

（1）合理地分区分块。

（2）避免基础过大起伏。

（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别主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贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力叠加，再加上混凝土干缩，表面拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险。但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一些轻型保温材料，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低，只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土的线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过 100~200kg/cm2，因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难，但加筋后结构内的裂缝一般就变的数目多、间距小、宽度与深度较小了。为了保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：

（1）混凝土中存在大量的毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。

（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%.（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。

（4）掺加减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。

（5）外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减 少干燥收缩。

许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性功能，我们在工程实践中应多进性这方面的研究，比单纯改善外部条件，可能会更加简洁、经济。

四、混凝土的早期养护

实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成的，寒冷地区的温度骤降也是容易形成裂缝的。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要；从温度应力观点出发，现场保温应达到下述要求：

（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。

（2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土的使用期的稳定温度。

（3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。

新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应该切实重视起来。

五、结束语

以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践的初步探讨，虽然现在对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

（河南六建建筑集团有限公司 周峰、凯瑞房地产置业有限公司 左高伟）

第二篇：浅析大体积混凝土温度裂缝原因及控制措施

浅析大体积混凝土温度裂缝原因及控制措施

中图分类号：TV544+.91

文献标识码： A 文章编号：

摘要：随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的不断加快，城市工程建设规模日趋大型化和复杂化，随之而来的混凝土温度裂缝问题逐渐成为了普遍性的问题。因此，文章结合工程实例，通过对混凝土的相关计算，针对混凝土裂缝产生的原因进行深入的分析，提出相关合理有效的控制措施。供工程技术人员参考。

关键词：大体积混凝土;温度裂缝;控制措施

Abstract: with the rapid development of economy of our country society and accelerating urbanization, the city engineering construction scale is large and complicated, with the temperature cracks of concrete problem gradually become the universal problems.Therefore, combining with engineering practice, by the related calculation of concrete, the causes of cracks in concrete thorough analysis, and put forward relevant reasonable and effective control measures.For reference of engineering technicians.Keywords: mass concrete;Temperature crack;Control measures

城市工程建筑业的快速发展使得高层建筑等大型设备基础大量的出现。大体积混凝土广泛应用于工程的施工当中，在现代建设当中占有重要的地位。但是，温度裂缝作为混凝土结构中常见的现象，逐渐成为建筑工程技术人员面临的技术难题，直接影响到整体工程建设的质量。因此，分析温度裂缝产生的原因，寻找合理有效的控制措施，从而预防和避免裂缝的产生是十分必要的。

1工程概况

某建筑项目为大型商住楼，占地总面积为75627?O，由地下室、商业裙房、商住楼组成。底盘平面尺寸为119.5m×81.1m，为满足建筑使用功能的要求，该工程结构没有设温度缝，采用了超长超宽大底盘多塔复杂结构方案。

2大体积混凝土温度裂缝的成因分析

在固结过程中，大体积混凝土常因温度下降引起开裂，裂缝出现过程基本上可分为3个活动期：

2.1初期裂缝

初期是指浇筑后的升温期。在此期间，由于水化热使混凝土浇筑后1～3d温度急剧上升，内热外冷引起“自约束应力”，超过混凝土抗拉强度即引起初期裂缝。

2.2中期裂缝

中期是指水化热降温期。当水化热温升达到峰值之后便逐渐下降，水化热散尽时结构物的温度接近于周围气温，在此期间结构物冷缩（另外还增加干缩）引起“外约束应力”，当超过混凝土抗拉强度便引起中期裂缝。

2.3后期裂缝

后期是指“准稳定期”。当混凝土接近周围气温之后即保持相对稳定，随季节温度和日温度而变化，如暴露在外面受到寒流袭击引起裂缝，混凝土干缩也会引起开裂，因其效果与降温引起的收缩变形相似，通常采用当量温度表示，并与温度变化共同考虑。这些称为后期裂缝。针对不同的混凝土厚度和外界条件，早期、中期与后期裂缝产生的大小程度有所不同。对于厚度较薄的大面积混凝土，由于水化热能较快的通过混凝土上下表面很快散去，其早期和中期裂缝问题可弱化，后期裂缝为主要问题；但对于大体积混凝土，其早中期裂缝问题比较突出。大体积混凝土温度裂缝控制验算分析

本工程地下室底板平面尺寸为119.5m×81.1m，面积为8877m2，混凝土总用量为12246m3。基础底板标高为-8.75m，设计混凝土强度等级为C40，抗渗等级S8。施工方式为泵送混凝土，采用52.5号普通水泥，内掺UEA，要求UEA补偿收缩混凝土的限制膨胀率ε，不低于2.5×104。混凝土线膨胀系数为1.0×10-5/℃。本工程基础底板超长超宽，且公寓楼、办公楼核心筒下基础桩筏承台及l#住宅楼桩筏承台均为大体积混凝土。为此，本文以公寓楼核心墙下桩筏基础承台大体积混凝土为例进行定量与定性分析。

3.1温度计算

3.1.1混凝土水化热最高温升值:

（1）

式(1)中：W1、W2、F分别为单方混凝土水泥用量、UEA用量、粉煤灰或矿粉用量（kg/m3）；Q1、Q2分别为水泥、UEA的水化热，取Q1=461kJ/kg，Q2=260kJ/kg；混凝土密度ρc=2450kg/m3，混凝土比热Cc=0.97kJ/kg?℃。将上述参数代入式（1）得：

△Tmax=86.2℃

参照不同浇筑厚度大体积混凝土龄期绝热温升曲线图，混凝土浇捣施工时，散热影响系数ξ∈取0.65，则混凝土内部实际最高温升值△T1=△ξTmax=56.0℃。

3.1.2本工程公寓楼部分底板施工期在秋季11月初，混凝土浇筑温度△Tj=24℃，环境温度取22.0℃，混凝土内部最高温度值按（2）式计算：

Tmax=Tj+△T1（2）

则混凝土内部最高温度Tmax=24+56.0=80.0(℃)

混凝土内外温差：88.0-22.0=58.0(℃)?25℃

根据《块体基础大体积混凝土施工技术规程》（YBJ224-91）的要求规定：混凝土浇筑块体的里外温差不应超过25℃。因此需采取温控措施，当混凝土内部为最高温度时混凝土表面温度应控制在不小于53℃左右，以控制早期、中期裂缝。表面温度的控制可通过材料热工系数计算，采取调整保温层的厚度来解决。

3.2.2后浇带封闭后混凝土温度收缩应力

本工程负二层地下室气温：冬天取平均10℃，夏天取平均26℃，温差△=l6℃；根据有关资料，基础底板最终收缩量取2.0×10-4，本工程施工期理论计算已完成收缩1.48×10-4。则正常使用阶段最大收缩变形值ε'd=0.52×10-4，收缩当量温差△T'2=5.2℃；在正常使用阶段，地下室底板因直接接触地基土，混凝土表面始终处于湿润状态，UEA能保持微膨胀状态，UEA限制膨胀率取ε'y=6×10-5，UEA补偿当量温差△T'1=εy/a=6.0℃，则后浇带封闭后使用阶段最大综合温差：

△T'=△T'1+△T'2-△T'3=16+5.2-6=15.2℃

将底板直线总长度L=119.5m，底板均厚H=1500，S（t）=0.28，及有关参数代人式（3），得温度应力σ'2=0.97MPa

σ'2为119.5m长基础底板中心位置附近最大拉应力，则公寓楼处衰减为γσ'2，取γ=0.6，则公寓楼区域处温度收缩应力σ2=γσ'2=0.6×0.97=0.58MPa

按照上述假定条件，本工程采用中国建研院SAP2000程序进行有限元计算复核，得后浇带封闭后该区域底板中心位置附近X向较大拉应力为0.55MPa，Y向较大拉应力为0.45MPa。此数值与上述计算σ2值很接近。

综合考虑上述两种，可估算出收缩和温差引起的公寓楼部分基础底板的最大拉应力：

σ=σ1+σ2=1.38+0.58=1.96MPa＜2.39MPa，抗裂安全度K=2.39/1.96=1.21＞1.15，满足抗裂要求。

从上面温度-应力双控计算结果分析，降温和收缩产生的拉应力不会引起基础混凝土贯穿裂缝。在采取合适的混凝土浇筑方法及良好的构造措施的前提下，基础底板的裂缝问题能得到较好的解决。

4大体积混凝土温度裂缝的控制措施

上述中关于定量分析中取值的研究与很多因素相关，其在施工中的参数具有一定的离散性，如大体积混凝土温度计算中，混凝土内部最高温度值、水平阻力系数及收缩影响系数等参数的取值直接影响到计算结果，这些都可能引起偏差。因此本工程的裂缝控制要求从原材料、设计、施工等方面进行综合控制。

4.1设计方面

(1)UEA补偿收缩混凝土结构自防水技术要求底板的UEA限制膨胀率不低于0.025％，本工程实测值为0.034％。

(2)设置后浇膨胀加强带，将传统后浇带做法与UEA混凝土膨胀加强带技术结合起来。本工程在纵横方向各设两道后浇带，将整个底板分成9个混凝土浇筑区间，在该条件下最大限度地削弱温度收缩应力Ea、△t。

(3)在满足强度、刚度、整体性和耐久性等结构计算的前提下，尽量降低混凝土强度

等级。可利用混凝土后期强度，以减小水泥用量，降低水化热。本工程基础底板混凝土强度等级比墙、柱降低两级。

(4)对大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算，确定大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、内外温差(不超过25℃)及降温速度(不超过1.5℃，d)的控制指标，制订温控施工的技术措施。

4.2构造方面

为提高基础底板混凝土表面抗裂性能，在表面配置双向构造钢筋。本工程大体积混凝土承台板四周侧面及大于2m厚混凝土中间均设置双向构造筋。超长结构梁侧面应加强构造腰筋。在结构突变(或断面突变)部位易产生应力集中，转角和孔洞处增设构造筋加强。

4.3材料方面

(1)选用中低水化热的水泥(本工程原设计要求采用矿渣水泥，后因材料来源供应不上而只好采用普通水泥)。

(2)粗骨料选用5mm～40mm连续级配的石子，细骨料采用中、粗砂，严格控制骨料含泥量在1．5％以下。

(3)采用双掺技术，即混凝土中掺人一定量的优质粉煤灰或矿粉以代替部分水泥并提高混凝土的和易性，同时掺人具有缓凝、减水、膨胀的混凝土外加剂，以改善泵送混凝土工作性能和可靠性。

(4)大体积混凝土的配制应优化配合比设计，本工程因条件限制，地下室底板混凝土的配合比见表1(注：JEA为UEA系列换代产品)。

表1

4.4施工措施

本工程施工浇筑方案采用连续薄层推移式浇筑，利用分层斜面充分散热。同时，层面最长时间间隔不大于初凝时间；当层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理。泵送混凝土摊铺厚度≤500mm，并在浇筑过程中及时清除混凝土表面泌水。

混凝土浇筑完毕后，应及时按温控技术措施进行养护。本工程500mm厚超长底板仅覆盖1层薄膜保湿和1层麻袋保温，可满足要求，但大体积混凝土的温控养护必须高度重视。公寓楼核心墙下承台2.2m厚大体积混凝土采用保温方案：表面采用覆盖2层塑料薄膜保湿、1层5cm厚泡沫塑料板和2层麻袋保温，该措施可满足温控指标要求1住宅楼、办公楼核心筒下2.5m厚桩筏基础平面尺寸较大，中心温升接近绝热温升，为降低浇筑块体在入模温度基础上的最大温升值，采用外保内降方案，除保温外，在混凝土内部还设置冷却水管。冷却水管沿长向排列，水平间距为1.0m，浇筑后1d开始通水，通水流量1.2m3/h，水管进水口设换向控制阀门，不断调换进、回水方向，水温与混凝土的温度差控制在20℃～25℃：

对筏板混凝土基础施工进行现场监测，随时关注温度场的变化，如果内部最高温度或内外温差、降温速率超过警戒值应立刻调整养护方案。结束语

综上所述，大体积混凝土温度控制是一项长期严峻的工作，其关键在于降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能。因此，在混凝土施工前，应对其温度和温度应力进行计算，加强施工过程中的监控，遇到突发问题应及时做好相应的控制措施，同时提高工程技术人员的综合技能，学习和引进国内外先进的技术和经验。最大限度地减少和避免温度裂缝的产生，从而保证工程建设的整体质量。

参考文献

[1] 周明荣;高层建筑大体积混凝土温度裂缝的形成与预防[J];广西质量监督导报;2009年11期

[2] 房进胜;韩新怀;大体积混凝土结构裂缝产生的原因及措施[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

第三篇：大体积混凝土温度裂缝（范文模版）

大体积混凝土温度裂缝

摘要：介绍了大体积混凝土概念的界定，从温度应力和内外约束两个方面浅析了大体积混凝土温度裂缝产生的机理，总结了混凝土开裂的三种方式。根据裂缝产生的机理，结合工程实践从设计和施工角度总结出大体积混凝土温度裂缝的控制措施。

关键词：大体积混凝土；温度裂缝；温差

在全球各地的土木工程中，混凝土是最重要的建筑材料，其强度高、耐久性好，广泛用于各类建筑物、构筑物。随着人类科技的不断进步，建筑技术的不断发展，各种新型结构相继涌现，使得大体积混凝土结构应用越来越广泛。但大体积混凝土自身导热性能较差，混凝土内部水化热量难以散发，而表面散热快，中心温度和表面温度的差异造成混凝土开裂。

混凝土的温度裂缝问题是一个相当普遍的质量问题，不仅影响建筑物的外观，更会危及建筑的正常使用及结构的耐久性。特别是随着建设规模的日趋增大，大体积混凝土结构日益增多，工程裂缝控制技术难度更高。很多研究学者对如何避免大体积混凝土开裂进行了研究，大部分学者提出采用埋设冷却水管的温控措施，或者使用微膨胀混凝土。但是这些方法不仅造价高，而且也不完全可靠。大体积混凝土温度裂缝的控制从设计、材料、施工等多方面入手，采用综合治理措施更为有效。大体积混凝土概念的界定

对大体积混凝土概念的界定问题，在工程界有一个逐步认识的过程。在研究初期主要是定量判别法，根据混凝土的厚度和温差来区别，采用0.8-1m和25℃作为区分的界限。

《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》 采用定量和定性相结合的解释，其定义为：混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。

美国混凝土协会（ACI 116R—00）的解释是：“任意体量的混凝土，当其尺寸大到必须采取预防措施控制由于水泥水化热和体积变化以最大限度减少裂缝时，均可称为大体积混凝土”（concrete, mass-any volume of concrete with dimensions large enough to require that measures be taken to cope with generation of heat from hydration of the cement and attendant volume change , to minimize cracking）。

而日本建筑学会标准(JASS5)的解释为：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，称为大体积混凝土”。

参考以上列出的解释，笔者认为大体积混凝土这个术语中的“大”在某种意义上属于约定俗成的说法；因为《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》和美国混凝土协会（ACI 116R—00）的解释中提到的因水泥水化热和体积变化引起混凝土裂缝，并没有对体积做出定量要求，而包含了体积不大但因预计水泥水化热和收缩会引起混凝土裂缝时需要采取预防措施来控制裂缝的混凝土结构。2 2.1 大体积混凝土温度裂缝产生机理浅析 温度应力

超大体积混凝土由于水泥水化时会放出大量的水化热，而混凝土自身体积较厚，混凝土表面和内部的散热条件不同，混凝土表面由于直接和空气接触，散热条件好，热量可向大气中散发，表面温度上升较少；而混凝土内部自身导热性能差，水化热积聚在混凝土内部不易散发，温度会上升较多，这样就形成外低内高的温差。由于外部约束和内部约束的存在，使混凝土不能自由变形，于是就会在混凝土内部产生温度应力，这种由于温度变化产生的变形受到约束而产生的应力称为温度应力。由此可见：产生温度应力必须具备两个必要条件是温差和约束。温差越大，产生的温度应力越大，混凝土越容易开裂。当超大体积混凝土被完全嵌固时，它受到的约束最大，此时温度应力会达到最大值，当约束减小时，所产生的温度应力也随之减小，开裂的概率也随之降低。

2.2 约束

超大体积混凝土受到的约束一般分为内约束和外约束两种。2.2.1 内约束引起温度裂缝的机理

一个物体或一个构件本身各质点之间的相互约束作用称为“内约束”。大体积混凝土在水泥水化时，会形成外低内高的温差，这种温差会使大体积混凝土内部温度分布不均匀，会引起质点发生的变形不一致，从而产生内约束。大体积混凝土中心由于温度较高，所产生的热膨胀也较表面大，因而在混凝土中心产生压应力，而表面则产生拉应力。当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会在大体积混凝土的外表面产生裂缝，这种裂缝比较分散、裂缝宽度小、深度也很小，俗称“表面裂缝”。它一般发生在浇筑后的温度上升阶段，是由于混凝土体积发生膨胀所形成的。表面裂缝的形状见图1所示。

图1 表面裂缝

2.2.2 外约束引起的温度裂缝的机理

一个物体的变形受到其它物体的阻碍，一个结构的变形受到另一个结构的阻碍，这种结构与结构之间，物体与物体之间，物体与构件之间，基础与地基之间的相互牵制作用称作“外约束”。大体积混凝土浇筑后数日(一般不少于5 d)，水泥水化热基本上释放完毕，由于环境温度较低，这时大体积混凝土就会从最高温度开始逐渐降温，降温的结果会引起混凝土的收缩，同时混凝土中多余水分也随之蒸发，这样就会引起混凝土体积出现不同程度的收缩。而地基、其它结构往往会对大体积混凝土进行约束，让其不能自由变形，在这种外部约束的作用下，混凝土的内外温差就会产生温度应力。这种温度应力一般是拉应力，当该温度应力超过混凝土的抗拉强度时，就会从约束面开始向上出现开裂，从而形成温度裂缝。若温度应力足够大，裂缝会连续产生，甚至会贯穿整个截面。贯穿裂缝会严重影响结构的性能，它会破坏结构的整体性、耐久性、防水性，给结构带来重大的损伤，直接影响到工程结构安全。贯穿裂缝一般发生在混凝土的温度下降阶段，且外部约束较大，裂缝一般与约束面成直角关系。如约束体为桩基、岩体、以及老混凝土结构面时，约束力会更大，产生的温度应力也会更大。但只有在温差(最高温度与最终稳定温度差)25℃以上，才会出现这种裂缝。此外，不同的约束体会导致不同的贯穿裂缝，且其发生部位和裂缝的多少也会不一样。若产生贯穿裂缝，后期养护不到位，还会加剧裂缝发展。外部约束应力形成裂缝的情况如图2所示。

图2 部约束应力所形成的裂缝

虽然引起大体积混凝土开裂的原因很多，但是按照裂缝深度的不同，一般可将裂缝分为：贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝。在这三种裂缝中，贯穿裂缝的危害最大，它贯穿了结构面，破坏了结构的整体稳定性，大大降低结构的安全使用性能。深层裂缝的危害其次，并没完全切断结构面，除地基或受既有建筑混凝土影响外，不会发展成贯穿裂缝，则对结构的影响不太大。表面裂缝的危害性一般较小，除特种结构(如：有防辐射要求的探伤室、有防水要求的堤坝等)外，表面裂缝可以通过抹灰等方式处理。

图3 大体积混凝士结构裂缝类型示意图 大体积混凝土温度裂缝的控制

混凝土开裂不但会使结构承载能力相应的下降，改变结构的受力状态，而且会影响到结构外表的美观，影响结构的正常使用。例如：若大坝开裂则会使水渗漏，若探伤室开裂则会使射线泄露，严重影响到结构的使用功能。因此，我们一定要采取有效措施控制大体积混凝土的开裂。王铁梦教授从1955年起就开始研究分析多种结构裂缝，并在此基础上，提出了“抗”、“放”的原则。许多学者在“抗”、“放”原则的基础上又提出了多种抗裂措施。在实际工程中，应结合工程特点灵活运用“抗”、“放”、“抗放”结合的原则控制裂缝的开裂。在实际工程的设计和施工中，就可以通过分析混凝土开裂的不同原因来采取具体的防裂措施。例如：开裂原因与结构设计和受力荷载有关时，应当结合概念设计、平面布置、受力加固等原则和方法考虑控制混凝土开裂的措施。控制大体积混凝土开裂的措施与一般混凝土相比，除了上述措施之外，由于大体积混凝土的固有特性(主要是混凝土中的温度应力和温差)，还有一些其他的抗裂措施。下面重点分析在设计和施工中，控制大体积混凝土开裂的措施。

大体积混凝土裂缝控制措施可分为两类，一类是：设计措施：设计控制措施可以分为以下几点：①合理布置平面、立面；可以避免体型突变，保证各种系数达到规范要求(安全系数应当适当提高)；②合理留设施工缝；施工缝位置应优先选在在受力较薄弱、剪力较小的结构上，例如：探伤室大体积施工时，其墙体的施工缝可以留在板底和墙体之间；③合理配置钢筋；一般大体积混凝土的配筋率较小，适当提高配筋率可以改善应力分布情况，增强混凝土的抗拉应力，抵抗温度应力的影响，降低裂缝产生的可能性。

控制大体积混凝土开裂的另一类措施是：施工措施，这是控制大体积混凝土裂缝的关键。其施工措施可分为以下几个方面：

(1)合理的混凝土配合比设计；配合比设计包括选材和比例控制，在选材时，水化热是造成大体积混凝土开裂的主要原因。配合比设计时，可以在保证混凝土结构强度的条件下，降低水泥的使用量，选用较低水化热的水泥(如粉煤灰硅酸盐水泥)，或者在混凝土中添加适当的粉煤灰、矿粉等，减少水化热的产生量。避免选用早强水泥、含氯化物、含铝酸钙等影响大体积混凝土结构使用的水泥。掺加适当的添加剂如：减水剂(在同等强度条件下，减水剂可以降低水灰比，在保证水泥用量不变时，节约用水；在保证用水量不变时，节省水泥。)、微膨胀剂(微膨胀剂可以减少混凝土的体积收缩，减小混凝土的收缩应力。)。为防止混凝土开裂，要严格控制骨料级配、含泥量，严禁使用海砂。在进行配合比设计时，一定要经过多次试验，经过试验合格后，方可用于施工；经检验配合比不合格或强度不够的混凝土，严禁用于工程施工。

(2)施工工艺的选择；施工工艺包含搅拌、输送、浇筑等几个过程，为保证混凝土有良好和易性和加工性能，一定要做好搅拌和输送工作。另外，需要注意：搅拌站或商品混凝土供应站应当建在实际工程附近。搅拌前可先用冷水冲刷骨料，降低建筑温度；搅拌时应该投料次序准确，不得一次性全加，按照配合比设计原则分清先后次序，一般情况下应先投水泥搅拌；搅拌时间合理，不得发产生分层、离析现象。运输时应当迅速，运输方式、运输路径应当便捷，保证运输车辆的运行，防止堵塞和交通拥挤，尽量减少周转次数和输送时间，避免离析(一旦发生，应进行二次搅拌)现象。浇筑前应进行技术交底，确定浇筑方案，做好准备工作；浇筑时供料及时，不能有离析，振捣密实，增强混凝土密实度，大体积混凝土还应当采用振捣棒振捣，并在混凝土初凝前进行二次振捣；妥善处理泌水；浇筑完成后，应及时采取合理措施，进行养护。

(3)采取合适的温控方案；温控方案包括两种：保温法和降温法。降温法指在混凝土内部埋设冷水管，这种方法多用于水利、交通结构。保温法一种是在混凝土表面采用保温材料覆盖，这种方法适用于我国南方气温在15℃以上的季节，寒冷地区不太适用；另一种是表面蓄水保温，表面蓄水保温可以控制表面龟裂，保证工程质量。在采用温控方案时一定要结合结构所在的地理环境和结构的组成形式。在混凝土结构设计时应当采取合理措施，避免结构形式和受力荷载所造成的混凝土开裂：施工时应当保证每个施工工序、施工措施都严格按照施工技术方案进行，并做好预警方案，一旦施工过程中出现问题即可立即实施备案，防止问题继续发展。

参考文献：

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[3] 张雄，张小伟，李旭峰．混凝土结构裂缝防治技术[M].化学工业出版社，2007． [4] 邹新辉．浅析大体积混凝土裂缝的常见问题及其预防措施[J].科技咨询，2010 [5] 宋锟等．大体积混凝土温度裂缝控制综合措施[J].山西建筑，2006 [6] 王润富，陈国荣．温度场和温度应力[M]．北京：科学出版社，2005

第四篇：浅析大体积混凝土裂缝控制措施

地下防水综合施工技术

摘要：淮南矿业集团顾北煤矿选煤厂—落煤筒地下通道防水等级为二级,为保证地下通道防水工程质量,从设计到施工采取了一系列综合防水技术,本文拟对此作一介绍,重点阐述混凝土结构自防水、SBS活性沥青复合胶卷材防水层、桩体四周与混凝土底板接触部位采用金汤水不漏修平、膨胀止水条防水施工措施.关键词：地下防水 综合施工技术 工程概况

顾北煤矿储煤厂落筒地下通道,基础底板厚1200mm,基础底板底标高-8.4m.柱基采用CFG柱,桩头嵌入基础底版100mm,地下水位标高-2.5m。

该工程地下室设计防水等级为二级,地下通道采用刚柔结合的防水体系,即地下通道、底板、外墙采用钢筋混凝土自防水〈混凝土抗渗等级为P8〉,外加一层SBS改性沥青复合胶防水卷材(4mm厚).桩头防水采用遇水膨胀止水条及金汤水不漏防水材料,施工缝采用钢板止水带.2 混凝土结构自防水

该工程基础底板和地下室外墙自防水采用C30P8防水混凝土,基础底板厚1200mm,外墙厚400mm,迎水面钢筋保护层厚度为40mm,施工过程中将混凝土的抗渗性、密实度及防止有害裂缝的产生作为控制重点，确保防水混凝土施工质量.2.1预拌混凝土供应

与搅拌混凝土厂家签订合同时,要求其对混凝土原材料质量及掺量上严格控制,对混凝土数量，使用水泥的质量，外加剂品种,砂石骨料的粒径,坍落度,混凝土初终凝时间供应速度及碱含量等均作详细要求。

2.1.1选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥，强度等级42.5。

2.1.2选用中砂，细度模量2.5~3.0含泥量≤2％,在可泵送情况下,粗骨料选用5～30mm连续级配石子,含泥量≤1％，以减少混凝土收缩变形。

2.1.3外加剂采用复合型高效减水剂，掺量为水泥用量的4％,掺入外加剂时,混凝土有适度的膨胀性能和较小的后期收缩落差,且不泌水,不离析,可泵性好,具备良好的密实性和抗渗性能。

2.1.4掺入粉煤灰，本工程粉煤灰掺量为水泥用量的12％。2.2混凝土浇筑施工

2.2.1采用适当的浇筑方法.在基础底板浇筑过程中“斜面分层、薄层浇筑、循序退打、一次到顶”的连续浇筑方法,施工中注意上下层混凝土浇筑时间间隔不得超过初凝时间。

2.2.2改善浇捣工艺.根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度,在每条浇筑带前、中、后各布置3道振动器.第一道布置在混凝土卸料点振捣手负责出管混凝土的振捣,使之顺利通过面筋流入底层；第二道设置在中间部位；第三道设置在坡角。振捣时控制好振捣方式及时间，避免漏振及过振。

基础底板上表面进行二次压光，即混凝土出现初凝后再进行一次压光，封闭混凝土表面很小的收缩裂缝。

2.3混凝土测温及养护措施

大体积混凝土的内外温差大，必须做好测温养护工作。本工程浇注时气温高达33℃，基础底板浇筑完毕后，采用JDC-2建筑电子测量仪进行测温。密切注意混凝土中心最高气温，严格控制混凝土内外温差≤25℃。采用浇水养护并覆盖塑料薄膜，防止混凝土水分蒸发和表面脱水产生干缩裂缝，养护时间不少于14d。SBS改性沥青复合胶卷材防水层

该工程防水采用1层SBS改性沥青复合胶防水卷材（4mm厚）。进场的防水卷材具有产品的合格证书和性能检测报告，材料的品种、规格、性能等符合规定的国家产品标准和设计要求，进场进行抽样送检，检验合格后方可正式投入施工。

3.1工艺流程

清理基层→涂刷基层处理剂→细部附加增强处理→弹基准线→热熔铺贴卷材→搭接缝处理→防水保护层施工

3.2清理基层

基层必须牢固，无松动，空鼓，起砂，裂缝，凹凸不平等现象，含水率小于9％。基层若高低不平或凹坑较大时用掺胶的1：3的水泥砂抹平，阴阳角处做成圆弧形。

3.3涂刷基层处理剂

在基层表面满涂一道用汽油稀释的氯丁橡胶沥青胶粘剂，要涂刷均匀，不得漏刷和漏底，以隔离基层水分上浮，增加卷材与基层粘接力。基层处理剂涂刷完毕后，经8h以上达到干燥程度方可进行热熔法施工，以免失火。

3.4细部附加增强处理

对于阴阳角、桩根部以上100㎜等部位做增强处理。做法是先按细部形状将卷材剪好，不要加热，在细部贴一下，视尺寸、形状合适后，再将卷材的底面（有热熔胶的一面）用手持汽油喷灯烘烤，待其底面呈熔融状态，即可立即粘贴在已涂刷一道密封材料的基层上，并压实铺牢。

3.5弹基准线

在已经处理好并干燥的基层表面，按照所选卷材的宽度留出搭接缝尺寸，即要求同一层卷材长边和短边搭接均不得小于100mm，上下两层和相邻两幅卷材的接缝相互错开1/3幅宽。且两层卷材不得相互垂直铺贴。将铺贴卷材的基层线弹好，以便按此基准线进行卷材铺贴施工。

3.6热熔铺贴卷材

施工采用“滚铺法”，先将整卷卷材置于铺贴起始端，对准已弹好的基准线，先将端部卷材铺贴牢固。起始端卷材粘牢后，用喷灯对准卷材和基层的夹角，加热卷材和基层，至卷材底层胶层呈黑色光泽并伴有微泡，及时推动卷材滚进行粘贴，后随一人进行排气压实工作。在立面与平面的转角处，卷材的搭接留在平面上，且距离立面600mm。

3.7保护层施工

地板防水保护层采用50mm厚C20细石混凝土保护层，施工时注意不破坏防水层，并及时养护。防水卷材用甩搓部位首先用塑料布盖严，再用砖和砂浆压住封闭盖严，局部用胶合板加强保护。地下室外墙防水卷材经验收合格后立即进行50mm厚聚乙烯泡沫板保护层施工。聚乙烯泡沫板保护层施工后直接进行回填土。桩头四周防水施工 该工程要求桩头锚入基础底板100mm,桩头与基础底板混凝土间的结合越好，工程基础的整体性能，防水性能，防震性能就越好。如果采用卷材式涂膜防水材料，桩头与基础底板之间会形成一道隔离层，不利于桩与基础底板的整体结合，并且卷材式涂膜防水材料都要求基层面平整，但是桩头及桩身平整度根本达不到要求，须另外进行桩头修补，不仅增加工程量，还延长工期，根据上述特点，该工程桩身四周选用金汤水不漏及膨胀止水条相结合的桩基防水施工方法。

金汤水不漏沿着桩身周围修补找平，可防止地下水从桩身缺陷部位渗水，然后表面再放一圈膨胀止水条。

4.1工艺流程

桩身四周清理剔凿→用水冲洗干净→抹金汤水不漏找平层→放置止水条→与垫层随打随压光→SBS防水卷材→50mm细石混凝土保护层

4.2桩身四周处理

桩头凿到设计标高以后，开始用手锤剔桩身四周凸出部位的混凝土及蜂窝内的泥土，疏松结构，直到见坚硬混凝土基层，用水冲干净。

4.3桩身局部处理

当桩身清理干净后，用金汤水不漏从桩根部往上找平一圈高10cm，特别是桩体中侧面的蜂窝必须填塞密实，同时开始浇筑垫层，边浇筑边放置止水条。变形缝、施工缝等细部防水措施

变形缝、施工缝等细部构造是地下防水工程中的薄弱环节，处理不当会导致渗漏。变形缝处采用固定式橡胶止水带安装，施工缝采用止水钢板。

5.1为保证防水混凝土施工质量，在地板以上700mm墙身留设水平施工缝，防水采用止水钢板。

5.2变形缝处防水措施

在地下通道每段从底板、立壁及顶板一圈。变形缝采用固定式橡胶止水带，每边埋入混凝土宽度相同，混凝土的浇筑顺序根据变形缝设置，隔一段浇筑一段，每段顶板和立壁一起浇筑不留施工缝。底板埋入式橡胶止水带，要把止水带下部的混凝土振捣密实，然后将铺设的止水带由中部向两侧挤压按定，再浇筑上部混凝土，墙体内的橡胶止水带，用成型的钢筋加固，采用和易性较好的混凝土，避免止水带周围骨料集中。

墙体变形缝两侧混凝土，应分层浇筑，并用插入式振动器分层振捣，切勿漏振或过振。棒头不得碰撞止水带。

5.3穿墙螺栓

地下通道外墙模板全部采用带止水环的穿墙螺栓，止水环的焊接质量必须逐个验收。防止有漏焊点等焊接不合格的现象而导致漏水。对拉螺栓两端放置塑料块堵头，拆模后将螺栓沿平凹底割去，再用膨胀水泥砂浆封。结束语

本工程地下防水以混凝土结构自防水为主，结合柔性卷材与桩头防水利用金汤水不漏加膨胀止水条。在合理设计的前提下，通过对多种防水技术的综合应用，多道设防，精心组织施工，认真贯彻执行地下工程防水规范要求，并注意对完成部位的保护、修补，确保地下防水工程的施工质量。

第五篇：浅析常见混凝土结构裂缝形成原因及预防措施

浅析常见混凝土结构裂缝原因及防治措施

程守智

在实际施工过程中，混凝土结构的开裂问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。在建筑物的建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着工程技术人员。本文对混凝土结构工程中常见的一些裂缝现象进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防措施。

一、总述

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。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人身和财产安全。

二、混凝土结构裂缝种类和成因

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土结构裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

（一）、荷载引起的裂缝

混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

1、直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。

2、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

3、荷载裂缝分类及其特征。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。

但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切、局部受压。

（二）、温度变化引起的裂缝 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或原有混凝上的约束，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,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

3、收缩引起的裂缝

在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩、缩水收缩（干缩）、自生收缩、炭化收缩。

4、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

5、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时，混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

6、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。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。①水泥。②砂、石骨料。拌和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。采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。

7、施工质量引起的裂缝 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：①混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②混凝土振捣不密实、不均匀。③混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低。④混凝土搅拌、运输时间过长。⑤混凝土初期养护时急剧干燥。⑥用泵送混凝土施工时，加大了水灰比。⑦混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好。⑧混凝土早期受冻。⑨施工时模板刚度不足。⑩施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。○11施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。○12装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，T梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。○13安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝；拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。○14施工质量控制差。

三、混凝土结构裂缝的防治措施

（一）、设计方面

1.设计中的‘抗’与‘放’。

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

2.设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

3.积极采用补偿收缩混凝土技术：

在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

4.重视对构造钢筋的认识：

在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。5.对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

（二）、材料选择和混凝土配合比设计方面

1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

2、选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

3、积极采用掺合料和混凝土外加剂。

4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。

5、配合比设计人员应深入施工现场，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

（三）、现场操作方面

1.浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

2.混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14—28天。

3.混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

5.对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

6.夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

7、采用综合措施，控制混凝土初始温度、混凝土温度和温度变化。引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

（四）因使用环境原因造成的裂缝防治

1、因使用期间气温湿度变化而形成的裂缝，一般不易根除，以采用对钢筋混凝土构件的保护措施，减少大气湿度变化对构件变化的影响为宜；

2、因多次冻融而产生的裂缝，除对已形成缺陷和损坏的部分要予以补强或加固外，宜添加对受冻混凝土构件的保温措施；

3、因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷和损伤，除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外，应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护；

4、因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防；对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。

另外，还可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。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；拌合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；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；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。

改善约束条件的措施是：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要，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十分困难，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

四、混凝土结构裂缝的处理方法(一)、表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏

（二）、填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

（三）、灌浆法 此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

（四）、结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。

（五）、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方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入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。

（六）、电化学防护法

电化学防腐是利用施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的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

（七）、仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

六、结 论

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，因此要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。

对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、施工、监理及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。