郭世軍

（福建省泉州市東海建筑有限公司）

淺談混凝土裂縫施工控制技術(shù)
——以寧德市某保障性住房工程小區(qū)為例

郭世軍

（福建省泉州市東海建筑有限公司）

建筑施工中先進(jìn)的混凝土控制技術(shù)能確保建筑物的質(zhì)量和壽命，有利于提高施工質(zhì)量。近年來混凝土裂縫問題一直是建筑施工過程中要攻克的難關(guān)，本文結(jié)合實(shí)際施工，從實(shí)際出發(fā)找出造成混凝土裂縫的原因，期望從根源上解決混凝土裂縫問題，提高工程質(zhì)量。

混凝土裂縫；控制技術(shù)；措施

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水和其它外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料，別名叫“混凝土”[1]。實(shí)際建筑施工中，混凝土發(fā)揮著重要的作用，不論大中型或小型工程項(xiàng)目都離不開混凝土，然而在施工過程中，由于人們忽視了混凝土的技術(shù)控制措施，常常導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，對建筑物造成極大的安全隱患，因此，為了更好的使用建筑中的混凝土，保證施工質(zhì)量，提高建筑物的安全系數(shù)，必須對混凝土裂縫進(jìn)行實(shí)質(zhì)性研究。筆者和小組工作人員對寧德市金涵小區(qū)二期工程中出現(xiàn)的混凝土裂縫現(xiàn)象進(jìn)行分析探討，以期幫助相關(guān)從業(yè)人員更深刻認(rèn)識到混凝土裂縫問題，并有效解決此類問題，提高整體的工程質(zhì)量。

1 工程概況

本小組對寧德市保障性住房金涵小區(qū)二期B區(qū)4#、5#、6#、7#、8#、9#樓及北區(qū)地下室工程進(jìn)行了全面的采樣分析研究，本期建筑工程的整體結(jié)構(gòu)采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，工程質(zhì)量符合相關(guān)文件規(guī)定，經(jīng)檢測合格，建筑工程中采用的混凝土為商品型混凝土。

混凝土種類繁多，特點(diǎn)也不盡相同，從混凝土表觀密度上劃分，混凝土有重混凝土、普通混凝土和輕質(zhì)混凝土，這三種混凝土是由于骨料的不同。按混凝土拌合物來劃分，它分為干硬性混凝土、塑性混凝土和流態(tài)混凝土等。按膠凝材料可分為無機(jī)膠凝混凝土和有機(jī)膠凝混凝土。金涵小區(qū)所采用的混凝土為普通型無機(jī)膠凝干硬性混凝土，此種混凝土在商用混凝土的范圍之內(nèi)，具有可塑性好、穩(wěn)固的特點(diǎn)，混凝土中摻雜了石膏和硅酸鹽，石膏和硅酸鹽成分僅占10%。對本工程中的混凝土進(jìn)行采樣后，本小組進(jìn)行了為期兩天的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室分析，發(fā)現(xiàn)此種混凝土受水泥深邃話影響嚴(yán)重，這是導(dǎo)致金涵小區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫的根本原因?，F(xiàn)筆者結(jié)合相關(guān)資料，對現(xiàn)代建筑工程中混凝土出現(xiàn)裂縫的原因加以總結(jié)分析。

2 建筑施工中混凝土裂縫的原因

2.1 水泥水化熱的影響

混凝土在澆筑過程中采用水泥的水化效應(yīng)產(chǎn)生熱能，在澆筑后短時(shí)間內(nèi)又集中放熱，大量的水化熱會在混凝土內(nèi)部集中釋放，導(dǎo)致混凝土中心溫度遠(yuǎn)高于外部，明顯的溫度差使其內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度后在混凝土表面會產(chǎn)生裂縫，長時(shí)間后裂縫越加嚴(yán)重。

2.2 樓板的力學(xué)形變

樓板的彈性形變和支座處的負(fù)筋下沉均會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，施工時(shí)混凝土并未達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度就過早拆?；蛘咴诨炷翛]到終凝時(shí)間就對混凝土加荷載，這樣一來直接造成混凝土樓板的彈性變形，滴強(qiáng)度的混凝土在承受彎、壓、拉應(yīng)力后出現(xiàn)裂縫[2]。

2.3 溫度因素

在施工期間，外界氣溫的變化會對混凝土的凝固產(chǎn)生影響，混凝土內(nèi)部的溫度是受澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和混凝土的散熱影響，在外界溫度下降過快時(shí)，混凝土產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，引發(fā)開裂，另外，外界的濕度也會造成混凝土出現(xiàn)裂縫，外界濕度降低加速混凝土的干縮，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.4 混凝土配比不當(dāng)

高強(qiáng)度混凝土的水灰比在0.24～0.38之間，在實(shí)際施工中，混凝土的水灰比沒有進(jìn)行嚴(yán)格控制，而對普通混凝土而言，也沒有控制在0.6。在水泥水化后，多余的水分殘留在混凝土中形成水泡，在水分蒸發(fā)后形成氣孔，降低了混凝土的實(shí)際載荷能力，根據(jù)力學(xué)分析，在荷載的作用下，孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，混凝土表面出現(xiàn)裂縫[3]。

3 建筑施工中混凝土裂縫的控制

針對實(shí)際施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的問題，現(xiàn)對混凝土裂縫的控制提出以下措施：

3.1 混凝土裂縫控制要點(diǎn)

（1）建筑設(shè)計(jì)方面：在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，一定要將強(qiáng)度放在考慮范圍內(nèi)，有些設(shè)計(jì)者沒有將溫度差和混凝土的收縮性能進(jìn)行綜合考慮，導(dǎo)致施工過程中所用到的鋼筋強(qiáng)度不符合抗裂的需求，設(shè)計(jì)者一定要增加處于陽臺角落的面板配筋的強(qiáng)度，所采用的負(fù)筋不要用分離方式將其切斷，應(yīng)該沿著房屋的整個(gè)長度進(jìn)行負(fù)筋的配置，調(diào)整好相應(yīng)的密度和粗度。同時(shí)應(yīng)用兩層雙向的方式對鋼筋進(jìn)行加密，防止發(fā)生45°傾斜裂縫的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。

（2）施工材料方面：嚴(yán)格對施工材料進(jìn)行驗(yàn)收，保證施工材料的質(zhì)量；對施工所用的石子應(yīng)用連續(xù)級配的方式，采用中粗型的黃砂，從而可以減少施工中水泥的用量；保證支撐材料具有相應(yīng)的剛度和強(qiáng)度；混凝土澆搗過程中，嚴(yán)禁施工人員在鋼筋上走過，這樣才能保證上面一層鋼筋不會移位；考慮電線埋管的方向；鋼筋施工人員一定要足夠，盡量保證在三人以上；在容易產(chǎn)生裂縫的地方和受力最大的位置設(shè)置臨時(shí)性的跳板；受工期的影響，施工材料在吊運(yùn)時(shí)很容易產(chǎn)生裂縫，應(yīng)該在混凝土具有一定受壓能力后進(jìn)行施工材料的吊運(yùn)，并且將運(yùn)上來的材料分散放置，保證樓板受力均勻。

3.2 混凝土裂縫控制技術(shù)

（1）改善混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免采用高強(qiáng)度混凝土，適當(dāng)采用中低強(qiáng)度的混凝土。為了避免體積較大的混凝土表面出現(xiàn)裂縫，可以在承臺表面合理增加分布鋼筋用量，值得注意的是，單靠增加分布鋼筋并不能夠顯有效防止裂縫的出現(xiàn)，增加分布鋼筋的方法可以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，有利于減小溫度裂縫的寬度。大體積的混凝土工程施工中在允許設(shè)置水平施工縫的情況下，應(yīng)根據(jù)溫度裂縫的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分塊，并且設(shè)置合理的連接方式。圖1為具體混凝土鋼筋施工現(xiàn)場圖。

圖1

（2）改善混凝圖澆筑施工藝：由于化學(xué)反應(yīng)，混凝土本身的熱量來自水泥，為了降低混凝土在施工過程中的熱量，可以考慮選擇低熱型水泥，在采購水泥時(shí)，按照合理的混凝土配合比設(shè)計(jì)，能夠有效降低水泥的水熱化，避免混凝土因內(nèi)部溫升而產(chǎn)生開裂?；炷恋拿谒詫?dǎo)致骨料下沉，產(chǎn)生收縮裂縫，因此混凝土在初凝到終凝的過程中必須對其表面進(jìn)行二次壓實(shí)磨光。在樓層混凝土澆筑完畢的24h內(nèi)，僅限于測量、定位和彈線工作的進(jìn)行，不得吊卸大量材料，避免因沖擊振動導(dǎo)致混凝土開裂。24h后可先分批安排吊運(yùn)少量小型材料，做到輕拿輕放。第三天可以正常開始從事樓層墻板和樓面的模板施工工作，為增強(qiáng)混凝土剛度，在該區(qū)域新筑混凝土表面鋪設(shè)舊木?；蚰_手板加以保護(hù)和擴(kuò)散應(yīng)力，防止混凝土裂縫[4]。

（3）混凝土原材料的選擇與配比：①當(dāng)混凝土采用吸收率較大的骨料時(shí)，會導(dǎo)致混凝土的干縮性增大，同時(shí)，在混凝土中摻加粉煤灰或高效減水劑能使混凝土具有良好的和易性，防止?jié)B水現(xiàn)象的發(fā)生，避免混凝土出現(xiàn)裂縫。②設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場進(jìn)行配合比的合理性設(shè)計(jì)，依據(jù)施工現(xiàn)場的操作水平和構(gòu)件截面等情況，合理選擇混凝土的設(shè)計(jì)坍落度，針對現(xiàn)場的砂石等原料及時(shí)調(diào)整施工中混凝土原料的配合比，協(xié)助現(xiàn)場做好構(gòu)件的保養(yǎng)工作，采用合適的摻合料和混凝土外加劑，抑制混凝土中的堿類反應(yīng)，正確掌握混凝土的補(bǔ)償收縮技術(shù)[5]。

（4）加強(qiáng)成型后混凝土的養(yǎng)護(hù)工作：①保溫養(yǎng)護(hù)是混凝土養(yǎng)護(hù)工作中的重要環(huán)節(jié)，保溫養(yǎng)護(hù)的目的是降低大體積混凝土內(nèi)外溫差來降低混凝土的自約束能力，以此減弱混凝土的降溫速度，充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度，提高混凝土的抗裂能力，避免混凝土因溫度控制不良而產(chǎn)生裂縫。②提高環(huán)境溫度有利于降低內(nèi)外溫差，緩解降溫速度，從而減小溫度應(yīng)力，有利于增大混凝土的強(qiáng)度和應(yīng)力，有效避免混凝土因表面干裂而產(chǎn)生收縮引發(fā)裂縫。養(yǎng)護(hù)期間的混凝土表面與中心溫度差不大于25℃，混凝土澆灌過程中，如果遇到風(fēng)雨天氣，應(yīng)搭設(shè)防水設(shè)施進(jìn)行遮蓋，周邊做好排水工作，保證混凝土澆筑的連續(xù)性和施工質(zhì)量，在遇到高溫天氣時(shí)，澆筑后應(yīng)立即用塑料布遮蓋，避免混凝土表面水分散發(fā)過快，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量不合格，表面產(chǎn)生裂縫。當(dāng)氣溫較低時(shí)，成型后的混凝土應(yīng)覆蓋多層塑料布或麻袋布，進(jìn)行保溫。③加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗的養(yǎng)護(hù)，混凝土養(yǎng)護(hù)是整個(gè)施工過程中不可忽略的重要環(huán)節(jié)，如果忽視對混凝土的養(yǎng)護(hù)，容易降低混凝土的強(qiáng)度，使得混凝土在硬化過程中由于失水得不到及時(shí)補(bǔ)償而產(chǎn)生裂縫，在高溫下施工時(shí)，更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，避免因溫度過高導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，降低混凝土的約束能力。如圖2為混凝土的養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場圖。

圖2

（5）做好模擬分析，加強(qiáng)混凝土的整體運(yùn)用：從科學(xué)的角度上講，混凝土澆筑完成后并不是保持著相同的狀態(tài)，相反，它會隨著時(shí)間的延長而導(dǎo)致內(nèi)部溫度場分布發(fā)生變化，通過有限元模擬分析，參照混凝土各項(xiàng)參數(shù)及外界環(huán)境溫度，得出內(nèi)部最高溫度及澆筑后每個(gè)時(shí)間段內(nèi)溫度的變化趨勢，將理論分析的結(jié)果合理運(yùn)用到現(xiàn)場施工中，確定是否要采取冷卻措施降溫。

（6）裂縫修補(bǔ)：①裂縫表面修補(bǔ)：表面修補(bǔ)的方法具有明顯的優(yōu)勢，表面修補(bǔ)的具體做法是表面涂漿，在混凝土裂縫的表面涂抹水泥漿，有些工程中也采用涂抹環(huán)氧膠泥的方法，為了滿足防腐要求，在涂漿后進(jìn)行刷漆處理，常常在表面修補(bǔ)結(jié)束后，由于應(yīng)力的存在，使得混凝土裂縫繼續(xù)開裂，可在裂縫表面粘附玻璃纖維，保證裂縫修補(bǔ)完整。②灌漿法：當(dāng)裂縫對建筑結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重影響時(shí)，表面修補(bǔ)的方法也無濟(jì)于事，必須采用灌漿法進(jìn)行處理，即用真空壓力設(shè)備將漿液壓入裂縫中，漿液會隨著時(shí)間的推移達(dá)到硬化，以此穩(wěn)定混凝土的結(jié)構(gòu)[6]。

（7）完善管理制度：優(yōu)質(zhì)的建筑項(xiàng)目并不是某一個(gè)人的成功，是所有人共同創(chuàng)造的勞動成果，正因如此，工程的設(shè)計(jì)方和施工方應(yīng)該一起探討建設(shè)中出現(xiàn)的問題，及時(shí)交流，制定完善的管理制度，保證工程的質(zhì)量，獲得更大的效益。

4 結(jié)束語

建筑施工過程中，混凝土裂縫的出現(xiàn)是很常見的現(xiàn)象，盡管是常見的現(xiàn)象，但始終影響工程質(zhì)量，直接關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量，關(guān)系到建筑的壽命的使用安全，應(yīng)在全面分析裂縫產(chǎn)生的機(jī)理上，控制施工溫度，控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，降低裂縫對建筑的損害，提高建筑質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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TU755

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1673-0038（2015）24-0081-03

2015-5-20