李业龙

(中铁十七局集团第三工程有限公司,河北 石家庄 050200)

引言

近年来，随着中国经济的发展，工业和民用建筑中混凝土的应用越来越多。而混凝土施工过程中，混凝土结构产生的裂纹问题日益突出，给建筑工程带来了严重的安全问题和潜在危险。因此在分析和使用混凝土裂缝原因时，使用者对这些问题提出了相应的对策，对实际业务中产生的裂痕控制有很重要的意义。混凝土结构具有良好的耐久性、耐火性、可塑性和整体性，在施工材料中占有巨大的优势，在当地建筑房屋、道桥方面有很多优点。但是在硬度、强度低的环境下，脆弱性材料在形成时，材料质量、施工工艺、施工过程的等诸多因素都容易受到影响，一旦环境温度发生变化、地基沉降等问题，结构将更加不稳定，非常被动，而且容易产生裂纹龟裂的问题。

1 国内公路工程施工中混凝土裂缝的现状及分类

1.1 国内公路工程施工中混凝土裂缝的现状

我国的公路工程施工中，裂缝问题是一个比较严重的问题，在实际的施工中，裂缝问题的产生会对整个工程的质量造成非常大的影响和损失。在公路的建设过程中，由于受到各种因素的综合作用，导致公路的结构出现了一定程度的破坏和变形，最终使得公路的使用年限大大的降低了。所以说，如果要想保证道路工程能够安全、稳定地运行，就必须要重视裂缝这一问题。目前，国内大部分地区都采用的是粗放型混凝土浇筑方式，这种浇筑方法主要是利用钢筋来完成，但是因为粗放型混凝土浇注量不足，因此会使其抗拉强度以及承载力都有所下降，从而使其抗裂性能变差，甚至还会发生开裂现象。

1.2 混凝土裂缝的分类

按照裂缝的成因，可以将其分为以下四类:第一类是结构性裂缝，主要是由混凝土自身的收缩和温度变化所引起的裂缝;第二类是由混凝土的原材料质量所引发的裂缝;第三类则是从施工现场的环境因素和施工材料本身的性质等方面来进行分析，从而导致的裂缝;第四类则属于外界的条件下产生的裂纹，这种现象的出现往往会对工程的整体造成影响，所以要在施工前对这些问题做好预防工作。根据不同的情况，采取相应的措施来避免这类问题的发生以及减少损失。如果在施工中的外部环境发生变化时，就需要及时调整混凝土的配合比，使其达到最佳的效果以保证公路工程的正常运行。因此，在公路工程的建设中，要严格的控制好水灰比，并对水灰的使用量加以限制，防止因为水灰比过大而使路面的承载力下降，进而破坏整个公路的功能与美观。

2 混凝土裂缝的原因

2.1 混凝土材料本身的原因

注入混凝土后，建筑结构的硬化是一个渐进的过程。在混凝土硬化的过程中，水泥会产生大量的热量，从而影响内外温度导致温差较大，这些热量将会积聚，从而导致内部温度迅速上升，一般都会有很大的热量，在自然冷却条件下，建筑物的混凝土表面迅速散热，从而导致内外温度差距大，这类断裂通常发生在混凝土施工的中后期。

2.2 混凝土具有伸缩的特点

通常工程材料都具有热胀冷缩的性能，混凝土也是如此，混凝土会因为内外环境温度变化而发生改变，当其附加应力超过混凝土的抗压强度时，可能会产生裂缝，这种裂缝在施工过程中显而易见，如果这种裂缝不采取措施加以控制的话，裂缝会扩大造成变形甚至是损坏建筑物，比如一些常见的水泥路开裂，导致路基大部分下陷。混凝土的裂缝会导致部分路段或房屋的不美观，甚至使建筑物成为危险结构，所以我们应该重视混凝土在浇筑中的特点。从而克服混凝土的热胀冷缩，最大限度地减少损失。

2.3 施工方面的因素

混凝土是一种人工拌和材料，其质量的关键在于成型后的拌和，混凝土拌和、运输、灌溉等各个实际过程中的缺陷和疏漏，除此之外，现场保护不好的也是混凝土龟裂的重要原因，所以要及时保养。而且还存在大部分施工没有修缮，最终在复合物表面出现了裂痕。缝隙都是人为原因造成的，要加强施工方面的管理，消除可能发生龟裂的原因。其次，其张力低，普通的混凝土一般是由人造材料和填充骨料之间的材料组成，常用到的有沙砾、沙子、水泥和水组成的，将其混合后会发生硬化，其中沙子和石头等人工材料起到骨架的作用，水泥浆补充骨架之间的空间，一般在润滑的作用下，混凝土会有水泥收缩作用和良好的工作性能。但除水外，所有的混合表面都是脆性的，拉力很小。混合土在形体发生变化时，尽管量不多，但也会出现相同问题。

2.4 混凝土的缺点

混凝土在建筑结构中的牵引力低，一般由砾石、砂、水泥和水组成，人工材料在养护过程中形成，其中砂、石等材料已达到承载骨骼的能力。控制框架的作用和水泥收缩效应，它覆盖集料的表面，厚而小，填充集料之间的空间，水泥水复合泥浆可在泥浆养护前润滑混凝土拌合物。混凝土外加剂具有良好的工作性能。养护后，骨料可凝结成整体，但除水外，所有材料都是易碎的，当拉力较小时，混凝土受力变形，过大的压力会引起破坏，普通的混凝土的弹性材料具有高抗压强度的特点。由于低弹性，路面和桥梁上的荷载过大。当受力不足时，加载力不均匀，产生了无法承受的力量情况所以就有了裂痕。随着桥梁建设的发展，混凝土应用出现的问题越来越严重。目前研究结果表明，通过对混凝土的浇筑过程进行观察，发现混凝土的耐久性达不到工程预计目标。

耐久性表现在防冻和防止侵蚀等方面，通过《绿色建筑评价标准》的研究，发现混凝土本身的不透明度很强，而抵抗寒冷和侵蚀性很弱。冷冻防止性是指混凝土在使用环境中多次结冰，但仍然保持自身强度和完整性，一般情况下，当气温低于零度时，混凝土的膨胀力增大，混凝土本身的强度降低，裂缝增大。耐蚀城堡混凝土在酸碱盐等腐蚀性环境中也能保持良好的抗扰性，但它是根据环境的不断恶化掺合而成的。混凝土质量下降或保护层厚度不足，土壤保护层被二氧化碳侵蚀，混凝土强度耐久性下降。

2.5 施工质量的影响

混凝土在道路桥梁施工过程中，其中混凝土结构的铸件、结构材料的制作、建模、运输等环节进行施工时，工程不合理、施工工艺质量不良等情况也同样会造成混凝土结构的龟裂等问题。

3 混凝土出现裂缝后预防措施及对策

3.1 混凝土温度裂纹的控制

因为混凝土的内外温度差存在较大的差距，所以可能会导致混凝土的裂纹，我们可采取利用微型水泥的措施，如塔明水泥等，降低混凝土的温度差，从而达到降低抗压强度的目标，符合现行国家标准。所以在建筑房屋时，需要测量水泥的湿度和温度，从而确定混凝土的标准，避免混凝土的裂缝出现，进而减少工程误差，降低水泥的使用，提高比例，降低混凝土的破损程度[2]。

3.2 混凝土施工方案控制

合理施工方案对防裂控制起决定性作用，要确定几个重要工程，避免在变化断面产生应力集中，应力集中部位需采取强化措施。在易裂边缘设置钢筋灯，提高混凝土的拉伸应力，需充分考虑施工时的气候特点和合理安装后的修补工件。调节混凝土的水和材料，减少混凝土的塌陷度，搅拌适量塑胶等。在施工的过程中，为了防止混凝土产生裂缝应该采取相应的保护措施，严格调整混凝土的内外温度差，采取合理的施工方案，避免裂缝的产生，保障施工的质量。铸件面冷却或者在混凝上填埋管道，利用冷水通过内部下降和混凝土入模温度等手段调节时间工作温度。裂缝产生的主要原因是温度的变化，特别是东北地区冬夏温差的变化，使得混凝土结构更容易发生裂缝。为了防止混凝土表面开裂，保温是防止开裂的重要手段，目前，保温是防止混凝土内外温度不平衡引起的温度变化而产生裂缝的重要手段。

3.3 混凝土管理控制

维修技术的关键是使混凝土内部的温度越来越相近，用温度计测量温度下降过程的温差，减少温差引起的内部反应力，减少裂纹的产生，其目的是使混凝土逐渐正常化生长，受外部环境影响较少。目前普通的管理方法是浇水保湿，这样的话混凝土结构可以减少表面的收缩、防止裂缝、减少损失。然而，体积大的混合应力土根据内外的温度而不同，有强度增大的倾向。当出现缓慢地表面破裂时，保护混凝土仅用一般的方法是不够的。拆完模型后，避免外部气候的影响，保护期应以混凝土强度最快增加的阶段为准。混凝土在浇筑后的7～8日是进行养护的最好时间，只有合理保护，才能减少龟裂的可能性。

3.4 加强浇筑前后的管理

根据实际情况，可以从以下四个方面来进行预防混凝土裂缝的措施:(1)在施工过程中，要严格控制混凝土的配合比，保证混凝土的强度和耐久性。(2)在浇筑前，应该先对模板的位置做好标记，防止出现漏浆现象，并将其放置于潮湿的地方。(3)在浇筑完成后，应先用砂浆抹平然后再做接缝处理，要对其表面的平整度、含水量、含泥量等指标及时的检查和校正，确保其符合设计要求。同时，还要对钢筋的保护层厚度及间距等都有一定的检测标准。(4)如果发现混凝土的内部结构出现了问题，应立即停止施工后继续下工，待混凝土达到规定的抗渗性能之后，再重新做水泥砂浆的配制。若是有的混凝土中含有较多的骨料，则需要采取相应的措施来修补，使之具有足够的抗压性。

3.5 施工条件控制

通过对混凝土的试验研究可以确定影响混凝土的因素有:温度变化、水泥的用量、外加剂的用量以及施工的条件等。这些因素的综合作用，对工程的质量和安全起到了决定性的作用;同时，还能有效地控制裂缝的发展和扩大。在进行实际的混凝土配合时，需要注意以下四个方面:(1)要根据现场的具体情况，选择合适的原材料;(2)要严格的按照设计要求，保证混凝土的强度等级达到规定的标准;(3)在浇筑完成后，应及时的做好养护工作，防止由于天气原因造成的砼收缩变形，从而引起裂缝的产生;(4)如果采用的材料是砂石，那么就要加强对砂石的保护措施，避免因为水化热导致的砼内部的水分蒸发，进而使其内外部的温差过大，最终出现开裂的现象发生。

3.6 混凝土中温度条件的控制

在施工过程中，混凝土浇筑的温度和湿度都会影响到其质量，如果在浇筑时没有控制好浇注的温差，就会使混凝土的内外部产生较大的温差，从而使其出现裂缝。所以要对混凝土的内部结构进行合理的设计和调整，保证其具有足够的强度、刚度，同时还要对外部环境的热辐射情况做好相应的预防措施，以防止因为外界的因素而导致的混凝土开裂。在不同条件下以下三个方面：(1)在冬季的时候需要注意，要避免阳光直射，尽量减少太阳的照射; (2)气温较低的地区可以采用保温和覆盖的方法来降低水化热，以达到降温和保护冻土的目的;(3)当寒冷的气候条件下，还应该考虑到风的作用来减小冰冻的发生概率，采取保湿的办法来提高建筑的抗冷性。例如:用水泥砂浆或石粉等材料代替部分的水化反应，这样就能有效改善建筑物的抗冷性，也能延长使用寿命。

4 结 语

近几年来，随着我国社会经济的快速发展，城市建设中建筑工程量也越来越多，大部分作业中都要用混凝土，但混凝土自身强度较大容易在浇筑作业中产生裂缝，而且很容易影响正常使用，为了防止混凝土裂缝，需要采用合理设计和先进设计的施工方案，同时也十分需要良好的维修措施，并需要以专业化生产的方式安排工程的全部工序才能取得良好的效果。随着科学技术的持续创新和发展，提高施工技术和专业知识素养、技术范围和人员规模，这些不足之处终会得到完美解决，推动中国道路桥梁的施工建设，从而达到巅峰。