文｜廣東省第一建筑工程有限公司 陳昌騰

一、引言

近年來(lái)我國(guó)快速發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)離不開(kāi)建筑業(yè)強(qiáng)有力支持，建筑業(yè)已成為重大國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)支柱之一，隨著國(guó)家持續(xù)深入打造質(zhì)量型經(jīng)濟(jì)，房屋建筑工程大規(guī)模進(jìn)行密集建設(shè)，混凝土產(chǎn)生裂縫質(zhì)量問(wèn)題逐漸成為社會(huì)各界關(guān)注的重要焦點(diǎn)，在房屋建筑施工中對(duì)混凝土出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題直接影響到結(jié)構(gòu)主體的耐久性、安全性。因此，采取有效應(yīng)對(duì)措施控制混凝土裂縫是施工單位必須面對(duì)的主要任務(wù)之一。

二、房屋建筑混凝土裂縫產(chǎn)生成因及對(duì)工程相關(guān)影響

1.混凝土裂縫產(chǎn)生原因分類

在房屋建筑工程混凝土施工中影響因素非常多，不同形狀、不同性質(zhì)的混凝土導(dǎo)致的裂縫出現(xiàn)的情況較多，通常說(shuō)來(lái)，裂縫引起的因素主要有：結(jié)構(gòu)內(nèi)部引起的變形、荷載的不同變化、地基不均勻沉降的程度大小等，在這里，建筑結(jié)構(gòu)溫度的變化、混凝土收縮、沉降程度導(dǎo)致的混凝土裂縫所占比例達(dá)到百分之八十左右，剩下百分二十原因與荷載問(wèn)題密切相關(guān)，此外還會(huì)受到不同的環(huán)境因素如地震、凍脹、火災(zāi)、劇烈碰撞等影響，因此，針對(duì)存在的主要影響因素可以分為收縮裂縫、溫度裂縫、塑性沉降裂縫、徐變裂縫、應(yīng)力裂縫和施工裂縫等（圖1），對(duì)于這些裂縫的成因辨別能較好地找到它們真正的內(nèi)在影響，如施工裂縫的產(chǎn)生有可能是現(xiàn)場(chǎng)振搗不到位、材料配合比不當(dāng)、選擇的材料不合格等。按照裂縫分布不同部位分類，可以分為不規(guī)則龜裂、橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、X 形交叉裂縫、八字和倒八字形裂縫等，按照時(shí)間分類可以分為施工過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫和后期正常使用發(fā)現(xiàn)的裂縫。

2.混凝土裂縫對(duì)房屋建筑工程的影響

房屋建筑工程中混凝土是常用主材之一，在施工應(yīng)用非常廣泛，它由骨料、水、水泥按照一定比例拌合而成，不同的材料具備不同的物理性質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)條件下水分迅速流失形成凝固體受到內(nèi)部約束力、收縮變形及結(jié)構(gòu)荷載共同作用下，在現(xiàn)場(chǎng)處理的技術(shù)是否規(guī)范都可能導(dǎo)致產(chǎn)生混凝土裂縫。一般來(lái)說(shuō)，建筑構(gòu)件體積最小尺寸大于800mm 時(shí)可定義為大體積混凝土，大體積混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量水化熱，內(nèi)外溫差因素會(huì)導(dǎo)致建筑在正常使用中出現(xiàn)混凝土裂縫，內(nèi)部混凝土膨脹過(guò)大時(shí)，出現(xiàn)較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)裂縫，不但影響到建筑裝飾的美觀性，也直接降低房屋建筑正常使用壽命和安全性。

3.導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的主要成因

（1）堿骨料反應(yīng)

圖1 混凝土裂縫分類

混凝土中的堿含量超過(guò)2.1kg/m3時(shí)發(fā)生堿骨料反應(yīng)，直接導(dǎo)致混凝土破壞開(kāi)裂，出現(xiàn)這種裂縫是由于混凝土骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的，出現(xiàn)這樣的裂縫后續(xù)維修難度較大。

（2）水化熱因素

混凝土在水?dāng)嚢柘?，水泥顆粒與水接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)水泥顆粒中的礦物質(zhì)析放出大量熱量，由于混凝土的熱量析放自內(nèi)向外進(jìn)行，導(dǎo)致出現(xiàn)混凝土內(nèi)部與外部環(huán)境出現(xiàn)一定程度的溫差，當(dāng)溫度差超過(guò)混凝土正常承受的內(nèi)力時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫，溫度裂縫受溫度直接影響很大，夏季溫度裂縫寬度比冬季要大一些，混凝土與砌體之間產(chǎn)生溫度裂縫原因是二者線膨脹系數(shù)不一所導(dǎo)致。因此，在混凝土攪拌、振搗施工過(guò)程中需要采取多種形式降溫、控溫手段，實(shí)施散熱處理，以降低因水化熱因素帶來(lái)的直接影響。

（3）外部環(huán)境因素

外部環(huán)境因素的影響既有偶然因素如火災(zāi)、地震、劇烈碰撞，也有自然因素如高溫、雨雪、濕度等的影響，自然因素對(duì)混凝土裂縫影響較多，高溫季節(jié)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)水分快速流失，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑的內(nèi)外溫差控制有利，因高溫氣候下水分流失過(guò)大需要注意后期的保溫養(yǎng)護(hù)。在低溫條件下實(shí)施混凝土澆筑，內(nèi)外環(huán)境溫差過(guò)大極容易產(chǎn)生收縮，拉應(yīng)力過(guò)度集中時(shí)導(dǎo)致出現(xiàn)混凝土裂縫，在凍融循環(huán)的環(huán)境反復(fù)凍脹導(dǎo)致嚴(yán)重裂縫產(chǎn)生。干燥天氣下澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)表面水分流失速度過(guò)快導(dǎo)致出現(xiàn)收縮從而產(chǎn)生裂縫。有試驗(yàn)研究表明，外部環(huán)境溫度不超過(guò)10℃時(shí)，混凝土內(nèi)部礦物質(zhì)失去活力，水化反應(yīng)也無(wú)法進(jìn)行且難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值，外部環(huán)境溫度達(dá)到0℃時(shí)，混凝土中的水結(jié)冰，混凝土就會(huì)產(chǎn)生一定程度的損壞。

（4）后期養(yǎng)護(hù)工作不到位造成裂縫

混凝土澆筑完成后，拌合物中水分隨著大量流失，強(qiáng)度快速增加，外部環(huán)境溫度和濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度的最終形成產(chǎn)生直接影響，后期的養(yǎng)護(hù)一旦不到位，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)收縮拉應(yīng)力過(guò)大或產(chǎn)生過(guò)早導(dǎo)致表面或結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度深淺裂縫，很可能影響到房屋建筑結(jié)構(gòu)的正常使用功能。

此外還有鋼筋裸露后長(zhǎng)期銹蝕產(chǎn)生的裂縫，施工過(guò)程中產(chǎn)生的混凝土裂縫，當(dāng)混凝土拌合過(guò)程中不均勻，攪拌和運(yùn)輸商品混凝土?xí)r間過(guò)長(zhǎng)、大體積混凝土澆筑時(shí)間過(guò)快、施工縫留置不當(dāng)，交接處時(shí)間跨度過(guò)大均有可能造成裂縫的產(chǎn)生。

三、在房屋建筑施工實(shí)施有效混凝土裂縫控制應(yīng)對(duì)措施

1.在進(jìn)行混凝土配合比時(shí)要科學(xué)合理

材料配合比合理性對(duì)房屋建筑工程混凝土施工的和易性有直接的作用，能滿足混凝土規(guī)范要求和施工需要?；炷撂涠鹊目刂菩枰獜臐仓课弧⑹┕すに?、現(xiàn)場(chǎng)條件、技術(shù)操作特征等進(jìn)行綜合考慮，注重混凝土配合比的科學(xué)性和合理性，選用偏粗的中砂，盡量少用硅灰和高細(xì)度礦渣，一方面要精密控制原材料砂、石的質(zhì)量，級(jí)配的添加劑可以根據(jù)施工工藝、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件選擇不同性能的材料，如選用高效減水劑降低水的使用量，泵送混凝土添加引氣劑，冬季施工添加早強(qiáng)劑，夏季考慮到稠度變化摻入緩凝劑，地下室結(jié)構(gòu)添加防水劑等，有效改善混凝土流動(dòng)變化性能、凝結(jié)時(shí)間、耐久性，保證建筑結(jié)構(gòu)符合強(qiáng)度要求時(shí)控制水泥使用量，減少混凝土裂縫出現(xiàn)的可能性。

2.加強(qiáng)控制結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生裂縫的技術(shù)措施

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前需要對(duì)整體結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行綜合考慮，尤其是房屋建筑工程中高大樓板、梁、柱等受力較為集中的部位，要充分考慮到結(jié)構(gòu)體中的混凝土過(guò)度集中密集受力較大，可適當(dāng)增加構(gòu)造配筋密度來(lái)降低裂縫的發(fā)生可能性，鋼筋位置正確且保護(hù)層厚度合理，適度增加的鋼筋對(duì)房屋建筑整體結(jié)構(gòu)受力均衡分配有良好的作用，能較好地控制裂縫出現(xiàn)的長(zhǎng)度。房屋建筑中應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)如梁、板等部位，進(jìn)行大體積混凝土施工需要根據(jù)施工工藝、設(shè)計(jì)需要進(jìn)行分片、分塊、分層澆筑，振搗時(shí)應(yīng)均勻和保持合理速度，澆筑過(guò)程應(yīng)保持工藝連續(xù)性，施工縫的設(shè)置不能隨意設(shè)置要科學(xué)合理，長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范要求的房屋結(jié)構(gòu)依照設(shè)計(jì)澆筑混凝土后澆帶，對(duì)大體積混凝土構(gòu)件模板和支架的剛度要嚴(yán)格控制，拆模時(shí)間不能過(guò)早或太晚。

3.對(duì)溫度和濕度實(shí)施針對(duì)性控制措施

控制好房屋建筑工程混凝土溫度和濕度非常重要，預(yù)防性措施必須提前落實(shí)到位，注意收集當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，避免在大雨或大風(fēng)中澆灌混凝土。在夏季高溫時(shí)需要降低施工主要物料的溫度，砂石堆場(chǎng)設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施，采用泵送混凝土適當(dāng)添加緩凝劑和保塑劑，減少混凝土運(yùn)輸時(shí)間，澆筑完畢成型的混凝土及時(shí)覆蓋塑料薄膜保濕或噴專用養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑之前模板預(yù)先澆濕，降低混凝土入模溫度。針對(duì)大體積混凝土做好測(cè)溫控制措施，可通入冷卻水管或冰塊措施降低內(nèi)部溫度，控制內(nèi)外溫度差在規(guī)定要求的范圍值之內(nèi)。

4.材料精心選用減少水化熱產(chǎn)生

混凝土材料的級(jí)配、添加劑摻量能有效降低混凝土水化熱產(chǎn)生，首先選擇水化熱低、強(qiáng)度高的水泥是控制熱量產(chǎn)生的重要基礎(chǔ)，其次選擇的粗骨料級(jí)配較好、外觀粗糙，其中的有害物質(zhì)含量、泥土含量均應(yīng)符合材料規(guī)范要求。添加的摻合料和外加劑量直接對(duì)混凝土不同工藝性能產(chǎn)生影響。如添加粉煤灰不但對(duì)減少水泥出現(xiàn)的水化熱有良好效果，還能減少混凝土凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的泌水問(wèn)題出現(xiàn)。

5.注重混凝土后期養(yǎng)護(hù)措施

澆筑混凝土完后要及早對(duì)其表面實(shí)施收光，要求比較高的表面可實(shí)施多次。養(yǎng)護(hù)的材料可根據(jù)不同環(huán)境選擇塑料薄膜、養(yǎng)護(hù)劑、濕麻布、濕草簾、鋸木屑等進(jìn)行覆蓋或噴灑。養(yǎng)護(hù)的時(shí)間可參照不同季節(jié)進(jìn)行選擇實(shí)施，要注意早期養(yǎng)護(hù)工作，夏季氣溫高，養(yǎng)護(hù)時(shí)間在澆筑完成后24h 實(shí)施，在高溫、干燥氣候下及早噴水養(yǎng)護(hù)，冬季則要48h 后實(shí)施養(yǎng)護(hù)，合理的時(shí)間養(yǎng)護(hù)能較好地避免表面發(fā)生起皮問(wèn)題的出現(xiàn)。不同的水泥養(yǎng)護(hù)時(shí)間均不相同，如普通硅酸鹽水泥，礦渣水泥砂漿的養(yǎng)護(hù)分別為7d 和14d，時(shí)間必須控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。

6.設(shè)計(jì)前對(duì)可能發(fā)生混凝土裂縫精心考慮

混凝土裂縫控制設(shè)計(jì)過(guò)程中需要精心考慮，高度重視，設(shè)計(jì)房屋建筑物不過(guò)度追求新奇特異，避免造型過(guò)度獨(dú)特產(chǎn)生結(jié)構(gòu)受力不均勻?qū)炷亮芽p難以控制，設(shè)計(jì)中需要控制好建筑物長(zhǎng)高比，建筑結(jié)構(gòu)要受力分布均勻，合理配置構(gòu)造鋼筋，設(shè)置變形縫以及控制伸縮縫間距，充分考慮地基不均勻沉降問(wèn)題，地基不同設(shè)置不同墊層的厚度，積極考慮摻入膨脹劑以補(bǔ)償混凝土的收縮。

7.強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理

制定混凝土澆筑施工工藝后，施工單位需要加強(qiáng)混凝土施工管理，澆筑、振搗均要嚴(yán)格依照施工技術(shù)規(guī)范要求實(shí)施，澆筑要注意避免產(chǎn)生離析現(xiàn)象出現(xiàn)，保證足夠振搗時(shí)間和速度。混凝土澆筑前制作的模板構(gòu)造和安裝支架保證符合規(guī)范要求，防止出現(xiàn)施工活動(dòng)荷載作用下對(duì)模板產(chǎn)生直接失穩(wěn)影響，控制好拆除模板時(shí)間。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)大量房屋建筑工程建設(shè)滿足人民改善物質(zhì)生活環(huán)境需求，房屋建筑工程質(zhì)量越來(lái)越受到人民高度關(guān)注，混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)直接影響到建筑物外觀，甚至抗?jié)B、承受荷載都有不同程度影響。因此，需要采取多種措施防范和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，以提升房屋建筑工程的整體施工質(zhì)量。