陳小衛(wèi) 朱偉光 毛代紅 中國水利水電第七工程局有限公司

普通混凝土指以水泥為主要膠凝材料，與水、砂、石子，必要時摻入化學外加劑和礦物摻合料，按適當比例配合，經過均勻攪拌、密實成型及養(yǎng)護硬化而成的人造石材。因其原材料豐富，成本低；良好的可塑性；高強度；耐久性好；可用鋼筋增強等優(yōu)勢，在施工中得到廣泛應用。

因混凝土結構本身不受拉，工程上多數(shù)情況下在混凝土結構中受拉區(qū)域增加鋼筋，利用鋼筋網(wǎng)同混凝土共同工作來改善混凝土力學性質。由于受鋼材本身的易氧化的特性，故為確保鋼筋混凝土的耐久性，則混凝土的抗?jié)B性作為一項重要指標，對工程施工顯得尤為重要。

《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》中對不同環(huán)境作用等級、不同化學腐蝕環(huán)境對混凝鋼筋保護層的最小厚度進行了明確。若施工過程中混凝土施工工藝不當形成的表面裂紋將直接減少鋼筋保護厚度影響混凝土的抗?jié)B性能，甚至導致鋼筋直接接觸腐蝕環(huán)境，大大縮減混凝土結構的使用壽命。

由我方在我國廣東、福建等沿海地區(qū)在冬季進行混凝土施工時，發(fā)現(xiàn)混凝土結構表面多次出現(xiàn)的不影響結構性能和使用功能的表面裂紋，裂紋成龜裂狀。經查閱施工過程記錄，以及不同部位、不同區(qū)域參與混凝土施工全過程旁站，發(fā)現(xiàn)混凝土施工全過程如下：

混凝土澆筑前，模板內的雜物清理干凈，并用水將模板濕潤，再鋪2～3cm與混凝土同等級的水泥砂漿，然后才開始澆筑混凝土。采用1臺固定混凝土泵或溜槽輸送混凝土入倉?；炷翝仓叨却笥?m時，采取以下施工方法：利用混凝土泵管或串筒直接伸入模板內下料，避免了在模板上開口入混凝土而帶來的施工不便，以及影響混凝土的外觀質量。下料點間距不超過1.5m，使混凝土能夠自然攤平。避免堆積下料用振搗棒平倉，以免混凝土分離。分層澆筑時，分層厚度控制在50cm，振搗時振搗棒應穿越兩層之間的接縫，伸入下一層約5cm，以保證層與層之間的結合。相鄰兩層混凝土的澆筑時間間隔不應超過2小時，確保混凝土質量符合防水混凝土澆筑的規(guī)范的要求。振搗采用加長軟軸的插入式振搗器。側墻振搗要掌握好時間，振搗時間在10～30秒，以混凝土表面呈水平不顯著下沉，不出氣泡，表面泛灰漿為準。振搗棒要在墻中插入，不準靠墻放置，振搗棒須與模板保持一定距離，一般為5～10cm，防止振跑模板。如縱橫交錯處鋼筋很多、很密，在頂部無法下棒，必須從側面入棒逐層振搗密實，每棒插點不大于25cm，保證每個棒點間混凝土能全部振搗密實。混凝土澆筑完成后，經作業(yè)人員對混凝土表面進行了兩次收面后，立即采用土工布進行覆蓋，并利用模板進行了滿水養(yǎng)護，且均不少于7天。經7天后，發(fā)現(xiàn)混凝土結構表面存在一定數(shù)量的表面裂紋，且主要出現(xiàn)在混凝土頂板頂面部分。

混凝土常規(guī)情況下表面裂紋成因主要有如下成因：

塑性的沉降縫：主要原因是混凝土骨料在澆筑時，由于混凝土塌落度過大、或基礎沉降導致，一般發(fā)生在混凝土澆筑3個小時以內，主要因為此時混凝土未凝結，粗骨料沉降時受鋼筋阻擋所致。但本次混凝土澆筑前由試驗室進行了現(xiàn)場塌落度測試，并進行了現(xiàn)場取樣，坍落度滿足設計要求；測量人員進行基礎底板測量發(fā)現(xiàn)，基礎未見變形沉降，混凝土結構拆模后，未在側墻發(fā)現(xiàn)裂紋。故排除混凝土塑性沉降引起的裂紋。

原材料不合格引起的裂紋：主要為砂石骨料的含泥量超標，砂石級配不合格等原因，主要為混凝土在堿骨料反應中膨脹所致，主要出現(xiàn)在結構側墻拉桿鋼筋處，由于混凝土原材料每個批次均由試驗室進行了現(xiàn)場取樣，且有業(yè)主第三方試驗檢測單位同時進行了隨機抽樣，且混凝土裂紋主要出現(xiàn)在頂面，故本次亦排除原材料不合格的原因。

水化熱引起的結構膨脹：混凝土澆筑后在混凝土硬化時，水泥會發(fā)生水化熱，放出大量的熱量，導致混凝土芯部溫度不斷上升，當混凝土芯部同表面溫度超過20攝氏度時，主要出現(xiàn)在厚度大于1m的大體積混凝土表面，此時由于溫差導致的混凝土膨脹不同而導致混凝土表面存在較大的拉應力，當這個拉應力大于混凝土本身的抗裂強度時，及出現(xiàn)混凝土表面裂紋。由于本工程中最大厚度出現(xiàn)在混凝土倒角部位，最大厚度僅70cm，且倒角部位頂部及頂板頂部均出現(xiàn)了不同程度的混凝土龜裂，故排除。

混凝土拆模過早引起混凝土表面拉裂：經項目部現(xiàn)場技術人員、質檢人員對比現(xiàn)場上一倉號的混凝土表面裂紋分布情況，發(fā)現(xiàn)，混凝土結構側墻，底板，頂板底面均無明顯表面裂紋分布，頂板底面無裂紋則排除模板支架拆除過早造成的混凝土下?lián)弦鸹炷晾眩煌瑫r側墻拉桿亦及時松開，未引起側墻裂紋。

根據(jù)上述分析則混凝土表面裂紋產生原因僅剩余干縮裂縫一條。原因分析：經項目部人員再次全程施工旁站，并查詢施工記錄，混凝土澆筑完成后按照《混凝土結構施工規(guī)范》要求在混凝土初凝前和終凝前分別對混凝土表面進行抹面處理。規(guī)范中同時對混凝土養(yǎng)護做出了如下規(guī)定：混凝土澆筑后應及時進行保濕養(yǎng)護。未對具體覆蓋養(yǎng)護時間進行明確規(guī)定?，F(xiàn)場施工過程中多數(shù)情況下在混凝土澆筑完成后初凝前和終凝前均需對混凝土表面進行抹面處理后，立即覆蓋土工布進行灑水養(yǎng)護。經對比，在四川等內陸地區(qū)冬季施工中按照上述規(guī)范要求進行施工抹面后進行覆蓋養(yǎng)護很少出現(xiàn)混凝土表面裂紋現(xiàn)象。而廣東福建地區(qū)即使在對表面平整度要求不高的部位僅在初凝前進行一次收面后覆蓋仍存在較多表面裂紋。在不斷通過同現(xiàn)場施工技術人員及作業(yè)人員詢問后，進一步了解到混凝土澆筑順序后，同時結合現(xiàn)場不同施工部位查找對比后，發(fā)現(xiàn)混凝土表面裂紋多數(shù)位于混凝結構頂面，且混凝土澆筑時間越早則表明裂紋越多，表明施工過程中雖然嚴格執(zhí)行了規(guī)范規(guī)定要求，初凝前進行了覆蓋養(yǎng)護，但應該考慮此時混凝土表面已失水，導致混凝土本身水化熱引起的拉應力導致表面混凝土因失水導致強度不足而開裂。經查閱今年來廣東地區(qū)氣候發(fā)現(xiàn)，廣東地區(qū)冬季因2019年旱季降雨較少的原因，導致2019年冬季部分時段空氣相對濕度僅為40%～45%，加之廣東地區(qū)冬季白天日照充足或者晚上受海洋影響風急干燥，導致混凝土表面失水速度急劇增大，雖然現(xiàn)場進行過程控制過程中雖嚴格按照規(guī)范要求，在4個小時內進行了混凝土收面壓光，且感官上混凝土表面仍為濕潤狀態(tài)，但實際混凝土表面已失水，且已急劇發(fā)育為表面干縮裂紋，即使覆蓋灑水養(yǎng)護中嚴格按照規(guī)范要求進行了滿水養(yǎng)護，且水溫同混凝土表面溫差未超過15攝氏度，仍存在較多的混凝土表面裂紋，導致在拆模后混凝土結構的外觀缺陷，雖為一般缺陷但仍影響工程主體美觀。

在充分調查及分析后項目部就廣東沿海地區(qū)混凝土結構表面裂紋成因已初步鎖定，并在現(xiàn)場進行了針對性控制，主要施工采取措施如下：為減少混凝土表面失水過快，在廣東沿海等地區(qū)冬季混凝土澆筑時，首先對模板表面進行了表面噴霧潤濕，降低模板表面溫度，對部分迎風面澆筑倉號，混凝土澆筑前利用架管在混凝土結構倉號周圍搭設一個圍閉結構，并利用塑料薄膜進行遮擋，遮擋高度不小于混凝土結構頂面1.5m，降低混凝土表面風速，減少混凝土水分蒸發(fā)速度；對混凝土班組增加收面人員，在混凝土澆筑完成后，應在20～30分鐘后立即進行一次收面抹平，具備一個小區(qū)域立即抹平一個區(qū)域，避免全部澆筑完成后再整體收面，減少混凝土結構表面水分蒸發(fā)時間，同時根據(jù)結構的功能，同監(jiān)理項目及業(yè)主溝通，對部分覆蓋倉號，無外觀要求段落，僅對混凝土表面進行初抹找平，不再進行二次收面，進一步減少混凝土表面暴露時間。在混凝土收面后應立即采用薄膜覆蓋，收面一段立即覆蓋一段，進一步減少混凝土表面水分蒸發(fā)時間。通過上述措施，在混凝土澆筑后第二個倉號澆筑完成后，由監(jiān)理、業(yè)主、設計等各方單位進行的二次檢查驗收中，發(fā)現(xiàn)相同結構倉號，相鄰段混凝土表面裂紋得到有效抑制，未發(fā)現(xiàn)混凝土頂板頂面存在裂紋。混凝土澆筑質量得到了有效的控制。

我國因國土面積大，氣候復雜，導致混凝土施工規(guī)范中條文存在一定的不明確性，混凝土施工作為一項特殊工序，存在施工不可逆的特性，施工中收面養(yǎng)護常常受到忽略，導致混凝出現(xiàn)表面裂紋的質量缺陷。施工時應根據(jù)當?shù)貧夂驐l件，選擇恰當?shù)幕炷潦彰婧宛B(yǎng)護時間，確保混凝土工程施工質量。