馬國(guó)平

（浙江科欣工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司 浙江杭州 310015）

0 引言

現(xiàn)澆混凝土是指在結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)位置處澆灌入模、成型、密實(shí)和硬化的混凝土，在一定程度上能夠確保結(jié)構(gòu)的完整性，提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，適當(dāng)加快施工進(jìn)度。近些年來(lái)，建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，趕工期抓質(zhì)量成為建筑公司增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段?，F(xiàn)澆混凝土因其優(yōu)越性而被廣泛應(yīng)用于各類建筑，但同時(shí)其質(zhì)量問(wèn)題也被各方關(guān)注?，F(xiàn)澆混凝土的施工程序基本都在現(xiàn)場(chǎng)完成，其裂縫的控制很難做到，而裂縫的數(shù)量以及深度對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的壽命，包括穩(wěn)定性、安全性、極限荷載能力等都有著比較大的影響?？刂屏芽p的形成和大小可謂十分重要。

1 裂縫的種類和形成原因

1.1 裂縫的種類

1.1.1 混凝土收縮徐變產(chǎn)生的裂縫

現(xiàn)澆混凝土在澆筑完成后會(huì)有一個(gè)凝結(jié)硬化期，混凝土本身是由石灰、骨料以及一些其他添加劑混合而成，當(dāng)混凝土凝結(jié)硬化是形成混合料包裹較大的骨料，而混凝土在攪拌時(shí)不可能將各部分混合完全均勻，再加上骨料的沉降等原因?qū)е禄炷羶?nèi)部會(huì)產(chǎn)生隱藏的細(xì)小裂縫。而在現(xiàn)澆混凝土表面會(huì)因?yàn)楸砻嫠稚⑹л^快，也會(huì)因收縮產(chǎn)生較小的裂縫。

1.1.2 荷載裂縫

混凝土構(gòu)件的整個(gè)使用過(guò)程中都是帶有裂縫的。由現(xiàn)澆混凝土澆筑而成的混凝土構(gòu)件大部分是梁和柱這一類的，它們本身就是房屋結(jié)構(gòu)中承受豎向荷載和水平荷載的構(gòu)件，在使用過(guò)程中一般都是帶著裂縫工作的。一部分較深的裂縫便是荷載過(guò)大造成小裂縫擴(kuò)大。

1.1.3 溫度裂縫

當(dāng)混凝土凝結(jié)硬化的時(shí)候，其內(nèi)部也在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，凝結(jié)硬化的過(guò)程也是放熱的過(guò)程，在此過(guò)程中，熱量過(guò)大而無(wú)法散出時(shí)，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大于混凝土本身的抗拉應(yīng)力，就會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生溫度裂縫。同時(shí)，外界溫度與混凝土內(nèi)部水化熱散發(fā)時(shí)的溫差達(dá)到25℃以上時(shí)很容易產(chǎn)生裂縫。

1.2 裂縫產(chǎn)生的一些原因

1.2.1 水灰比的控制

混凝土在攪拌之前就應(yīng)該設(shè)計(jì)好水灰比，水灰比過(guò)大的構(gòu)件容易產(chǎn)生干燥裂縫，水灰比的設(shè)置不符合構(gòu)件的要求時(shí)，混凝土構(gòu)件一受到長(zhǎng)期的荷載作用時(shí)就容易產(chǎn)生裂縫。同時(shí)如果水灰比過(guò)大，水泥用量過(guò)多便會(huì)在凝固時(shí)造成上面所說(shuō)的水化熱過(guò)大產(chǎn)生深層裂縫。

1.2.2 施工速度過(guò)快

現(xiàn)在的工程中為了降低成本，大都會(huì)想方設(shè)法縮短工期，因而施工的速度便大大加快，尤其是立體式施工的現(xiàn)在，施工的各個(gè)階段被打亂，多個(gè)施工隊(duì)同時(shí)進(jìn)行建設(shè)工作，彼此之間經(jīng)常被催促著完工，因而出現(xiàn)混凝土的攪拌不夠充分，各原材料的投放比例不嚴(yán)格的現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法保證施工的質(zhì)量。

1.2.3 后期養(yǎng)護(hù)方法不合理

混凝土的凝結(jié)硬化是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，澆筑結(jié)束后，為了使其能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，就必須對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。模板支撐剛度不夠、過(guò)早拆模以及過(guò)度干燥等，導(dǎo)致在凝結(jié)過(guò)程中混凝土產(chǎn)生了裂縫。在養(yǎng)護(hù)期間，混凝土構(gòu)件需要在一定的溫度和濕度條件下保持較長(zhǎng)的一段時(shí)間才能夠確保設(shè)計(jì)時(shí)想要其達(dá)到的強(qiáng)度和承載力。

2 控制裂縫的措施

2.1 采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

預(yù)應(yīng)力混凝土是為了防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件過(guò)早出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在構(gòu)件使用之前，預(yù)先給混凝土一個(gè)壓應(yīng)力，在后期受力時(shí)能夠抵消受拉區(qū)構(gòu)件所受的力，限制了混凝土的伸長(zhǎng)，延緩或者不使混凝土產(chǎn)生裂縫。預(yù)應(yīng)力混凝土近些年來(lái)逐漸應(yīng)用于各類較大跨度的結(jié)構(gòu)中，如車庫(kù)會(huì)議廳等。這種措施是從受力的角度來(lái)對(duì)裂縫進(jìn)行控制，其本身的極限承載力并沒(méi)有改變。在缺少柱支撐的地方使用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，減少了裂縫的產(chǎn)生，從而保證結(jié)構(gòu)的安全性，，增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的壽命。

2.2 設(shè)計(jì)之前的充分準(zhǔn)備

房屋結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)的混凝土構(gòu)件參數(shù)是確定的，其本身的正常使用承載能力和極限承載能力是在設(shè)計(jì)之初就確定下來(lái)的，后面的措施都是保證這個(gè)參數(shù)的最終實(shí)現(xiàn)，因此，在設(shè)計(jì)之初就對(duì)裂縫進(jìn)行控制最有效。

各類建筑對(duì)裂縫的要求不同：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫，一般要求不出現(xiàn)裂縫，可出現(xiàn)少數(shù)微小裂縫。這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)就要清楚明白，設(shè)計(jì)時(shí)所要澆筑的構(gòu)件應(yīng)承受的荷載是確定的，再應(yīng)對(duì)此確立一個(gè)波動(dòng)的范圍作為構(gòu)件設(shè)計(jì)的參照?；炷岭m然受力鋼筋的面積是確定的，但是應(yīng)以直徑較小間距較密為原則，受力鋼筋的配置要盡量合理，可適當(dāng)提高構(gòu)件的配筋率，較長(zhǎng)的構(gòu)件箍筋和彎起鋼筋不能缺少。其次是保護(hù)層的設(shè)置，保護(hù)層不能夠過(guò)厚，若保護(hù)層過(guò)厚，在構(gòu)件受到較大荷載作用時(shí)一側(cè)混凝土?xí)粔簤?，另一?cè)會(huì)容易被拉壞。再者要選用合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，水泥用量就會(huì)越多，水灰比越大，出現(xiàn)裂縫的可能性更大?，F(xiàn)澆板的尺寸一般較大，其強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C30。而各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間因?yàn)橄嗷ソ佑|傳遞荷載等原因，它們的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)盡量接近。最后是放眼整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑平面應(yīng)盡量規(guī)則，在結(jié)構(gòu)變化較大的地方應(yīng)適當(dāng)增加配筋，同時(shí)按照規(guī)范要求控制房屋的長(zhǎng)度，當(dāng)房屋長(zhǎng)度超出規(guī)范規(guī)定的數(shù)值之后，設(shè)置變形縫和溫度縫。

2.3 支模和澆筑

確保模具剛度足夠，在設(shè)計(jì)底模和支架時(shí)應(yīng)提前計(jì)算好施工時(shí)需承受的荷載，混凝土澆筑后必須留有足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)養(yǎng)護(hù)，在沒(méi)有達(dá)到拆模強(qiáng)度時(shí)，不得減少模板的支架。若要加快施工速度，可在混凝土配料上做文章，加入減水劑等加快混凝土的凝固。施工速度必須有科學(xué)的組織和安排，不可一味追求速度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際認(rèn)真編制澆筑方案，科學(xué)確定澆筑的順序和方向，按照規(guī)范要求留置施工縫，在條件允許的情況下?lián)饺霚p水劑，減少水泥用量和用水量，采用低水灰比的混凝土減少混凝土的收縮，同時(shí)能夠減少水化熱防止內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微裂縫。澆筑完成后注重抱養(yǎng)，保證混凝土表面的濕潤(rùn)，維持較好的溫度濕度條件，確保養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

2.4 大體積混凝土裂縫的控制

現(xiàn)代建筑中經(jīng)常用到大體積混凝土施工，大體積混凝土的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)敦實(shí)，混凝土量大施工要求較高。大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分為兩類：①混凝土收縮引起的裂縫，一般是表面裂縫危害不大；②溫度應(yīng)力引起的裂縫，容易形成深層裂縫。

在大體積混凝土施工時(shí)：①要盡量減少水泥水化熱，如摻入粉煤灰可替代部分水泥，既降低了水泥水化熱，又減少了水泥的用量；夏季施工時(shí)采用冰水拌和和混凝土輸送管道全程撒冷水等措施。②進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期不少于14d，使得混凝土硬化時(shí)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力小于其本身的抗拉強(qiáng)度。③采用分層分段法澆筑混凝土，分層振搗密實(shí)來(lái)使混凝土的水化熱盡快散失。

3 結(jié)語(yǔ)

裂縫的控制對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性穩(wěn)定性有著極其重要的作用。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)和建造時(shí)，根據(jù)相應(yīng)的裂縫控制等級(jí)做出統(tǒng)籌安排，嚴(yán)格按照建筑規(guī)范來(lái)進(jìn)行鋼筋的配置、混凝土強(qiáng)度等級(jí)的選取、水灰比的確定和構(gòu)件厚度的控制；施工過(guò)程中混凝土混合均勻，澆筑時(shí)盡量振搗密實(shí)，保證內(nèi)部不出現(xiàn)氣泡，同時(shí)關(guān)注水化熱的問(wèn)題。如此，構(gòu)件的裂縫才能最大程度的得到控制。在建筑工作中要竭力保證建筑的質(zhì)量，裂縫的控制尤為重要，不能只貪圖施工進(jìn)度。