超长钢筋混凝土结构施工裂缝控制技术分析

摘要：近年来,各种平面尺寸超长、超大的大型公共建筑、厂房结构、商业中心等迅速涌现,超长混凝土结构的数量越来越多。在超长混凝土结构中,混凝土收缩及温度变形由于受到约束产生的间接应力常常引起结构大面积的开裂,业主及建筑师一般要求结构不设置伸缩缝,超长混凝土结构必须通过采取合理的技术和施工措施以达到裂缝控制的目的。对超长、大体积混凝土结构的裂缝问题，应作为一个非常值得讨论和研究的课题加以重视，以确保结构的安全性。

关键词：超长结构无缝施工裂缝控制技术

http:///
一、目前混凝土工程裂缝规律简介

混凝土工程产生裂缝的条件与特点介绍：

1、墙体、梁板结构裂缝较多，有些工程墙体裂缝达到每隔3～5m就有一道竖向裂缝。见示意图2。

2、混凝土强度等级越高，混凝土裂缝越多。

3、地上楼板混凝土构件裂缝也比较常见，呈不规则状（见图3）。

4、结构突变处裂缝较多，如楼梯口、门窗、预留洞等（见图4）。

更多内容请访问久久建筑网
5、时间性：裂缝出现大大提前，严重时，拆模时就已产生裂缝。目前混凝土开裂多发在早期（施工阶段），一般3～10天，混凝土就产生了大量的裂缝。混凝土后期裂缝原因复杂，在此不一一阐述。

以上所述的裂缝规律并不是因为结构超长引起的，即使结构不超长（已经留置后浇带），上述的裂缝照样经常出现。这些裂缝宽度一般不会超过0.3mm，可以说不影响结构的安全性，但对工程的耐久性和防水性会带来一些影响。

超长裂缝结构产生的原因及分类

混凝土裂缝产生的原因是多方面的，情况较为复杂，综合原因很多。工程实践证明，裂缝形成的原因主要有三个方面：变形、荷载及不均匀沉降。一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形形成的裂缝占80%，荷载造成的占20%。而对于超长结构、大体积混凝土产生的裂缝主要有以下两种。

1、温度差异造成混凝土裂缝产生：对于较大体积混凝土浇筑工程，在混凝土浇筑硬化的早期，由于水泥的水化能够发出大量的热量，导致混凝土内部温度升高过快，同时混凝土表层的温度由于受到空气的温度影响，气温很低，因此就产生了内部与外部相差很大的温差，从而使混凝土内部发生压力，混凝土表明产生拉力，当这些力度大于混凝土自身的抗拉强度后，混凝土的表面就会发生裂纹，所以大体积混凝土在施工过程中，一定要注意温度的作用。

2、体积压缩导致混凝土裂缝的产生：

当混凝土浇筑施工结束数天后，水泥所含的水化热量基本释放完毕，混凝土的温度逐步由高降低，在这个降温过程中会引发混凝土的收缩，再加上混凝土由于体积过大，内部在受到地基和结构的约束，混凝土不能自由改变形状，加上温度变化发生的拉应力，就有可能超出混凝土自身的极限强度，从而在约束面向下开始形成收缩裂缝，影响混凝土工程的质量与美观。

无缝设计的含义

所谓无缝设计是个相对概念，根据结构情况，可无缝或少缝。它不包括沉降缝。它指的是释放收缩应力的后浇带，其设计思路是：抗放兼备、以抗为主的原则。也即用CSA抗裂防水剂或膨胀剂补偿收缩混凝土作为结构材料，在硬化过程中产生的膨胀作用，由于钢筋和邻位约束，在结构中建立少量预压应力σ。

考虑结构强度的安全，膨胀不能太大，且在硬化14d基本结束。经研究，CSA替代水泥量8～12％范围内，对强度不影响，其膨胀率ε2=(2～3)×10-4，在配筋率υ=0.2～0.8％下，可在结构中建立0.2～0.7Mpa预压应力，这一预压应力大致可以补偿混凝土在硬化过程中产生温差和千缩的拉应力，从而防止收缩裂缝，或把裂缝控制在无害裂缝范围内。

百度搜索：99建筑网,查看数百万资料
四、控制裂缝的措施

预防大体积混凝土构件或者超出混凝土构件出现裂缝主要应从两个条件去控制，一个方法就是在浇筑过程中对温度进行控制，改善混凝土浇筑条件，减少温度对混凝土构件产生应力，另一方面就是从提升混凝土抗裂水平方面入手，添加抗裂剂，对混凝土自身性能进行改良。

（1）、水泥标号的选用与计量标准：由于水泥矿物成分的差异，各个标号的水泥水化热度差异也不同，要在源头上降低水泥水化造成的温度差，一方面要选

用水泥活性和强度等级较大的品种，另外一方面，就是降低单方水泥的剂量，这样就可以降低裂缝发生的条件。

（2）、使用混合材料：通过添加粉煤灰等混合材料既能减低水泥的使用量，可以使水泥水化热产生的温度降低，或者推迟水化热度的发生，加入混合材料，不仅能降低温差，还能提升混凝土的和易性，还能降低成本，对施工成本控制也有好的促进作用。

（3）、掺外加剂：宜采用缓凝型高效减水剂，以达到降低水泥用量、降低水化升温、推迟了水化热峰值出现的时间、提高砼工作性等目的。

（4）、掺用抗裂剂：TB-CSA的掺入不仅能补偿混凝土的收缩，而且能降低10~15%左右的水化热，更重要的是能降低砼的综合温差，使砼内部温度与环境温度控制在25℃以内，避免混凝土由于温差过大而产生裂缝。

（5）、使用混凝土抗裂纤维：混凝土的塑性开裂主要发生在混凝土硬化之前，特别是混凝土浇注后4~5小时内，此阶段由于水分的蒸发转移，而引起混凝土内部塑性裂缝的产生。混凝土中掺入抗裂纤维后，由于纤维分布均匀，起到类似网状作用，延缓或阻止早期混凝土塑性裂缝的发生和发展，极大地减少收缩裂缝，有效的抑制贯通裂缝的产生。

2、合理进行温度控制：混凝土允许的内外温差与混凝土材料的抗拉强度有关。如混凝土质量好，抗拉强度高，就能抵抗较大的温度应力。通过大量工程的实践和理论研究，当混凝土结构内外温差控制在25℃以下时，混凝土一般不会因温度应力过大而使结构物产生初期的混凝土裂纹，所以在这个时候一定要对混凝土内外温差进行干预与控制，大体积混凝土的温度干预与控制，一般可以从三个方面去进行。

（1）、混凝土浇入模板时进行温度控制，混凝土进入模板的温度由原材料的自身温度决定，当气温过高时，可以通过添加冷却水来进行降低骨料、水泥的温度，浇筑作业时也应该选择气温较低的夜晚来进行施工。

（2）、混凝土浇筑时温度峰值的控制：若施工条件许可的情况下，可以在混凝土浇筑内部埋上冷却水管，利用冷却水带走浇筑时产生的大量热量，降低浇筑时水泥水化热量的发生，这样的技术材料便宜操作灵活，主要还能控制内外温度的差异，可以在施工过程中大量推广。

（3）、在混凝土养护过程中进行温度控制：对于大体积混凝土的裂纹发生，尤其的混凝土表面的裂纹的形成，形成原因前面已经说过，主要是由于温度差异过大形成的，如何降低大体积混凝土浇筑过程中的温差过大问题，一般可以采取混凝土表层降温的措施，促使混凝土内部与外部温度的相近。最常见的温度控制材料有草帘、塑料薄膜、锯末沙土等，这些材料使用时要均匀铺装在混凝土表面，同时要注意混凝土构件周边的保温。

3、浇筑过程尽量做到分块分缝施工：这样施工的目的主要有两方面，一方面为了方便浇筑施工，将大体积的混凝土构件进行合理划分，然后逐块进行浇筑施工，这样不仅可以防止裂缝的发生，还能加速温度热量的释放，确保了混凝土浇筑工程的质量，这样浇筑的混凝土不仅裂缝出现几率会降低，还能增加施工效率。

4、混凝土浇筑施工要进行温度的监控：在大体积混凝土构件进行浇筑施工过程中，要对浇筑各部位的温度进行测量与监控，这样可以准确了解混凝土各个不同部件的温度，通过温度的测量与控制，可以对以后进行降低温度施工提供数据支持，确保混凝土降温施工措施成功开展。

五、结语

通过工程实践我们认识到：依据工程实际情况合理布置膨胀加强带、正确选择膨胀剂、优选混凝土配合比至关重要，是大体积超长结构抗裂技术重要的支撑，而混凝土浇筑施工、养护等关键环节是实现大体积超长结构抗裂的重要手段，二者缺一不可，需要我们不断加大对此类问题的研究，为提高建筑物承建质量献计献策，总之，膨胀剂技术的优越性在超长混凝土浇筑施工中作用明显，在建筑土建工程中得到广泛使用，有着很大的应用前景，施工企业应该多了解建筑市场上的新技术，新工艺，新产品，并在具体施工中加以使用，以提升施工企业的整体技术水平和科技含量。

参考文献：

丁园、赵健.混凝土施工概述.北京.高等教育出版社.2009.04.

刘凯.混凝土裂缝控制措施研究.学术论坛.2009.11.

朱亚楠.高层建筑混凝土浇筑养护技术分析.山西建筑科技.2010.10.