周卓英

中鼎國際建設(shè)集團(tuán)江西建筑工程有限責(zé)任公司 江西萍鄉(xiāng) 337000

混凝土裂縫屬于民用建筑地下室施工中普遍存在的病害之一，對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與美觀程度產(chǎn)生影響的同時(shí)，可能導(dǎo)致混凝土碳化與鋼結(jié)構(gòu)腐蝕等嚴(yán)重后果。引起混凝土裂縫的原因眾多，具體施工階段，施工人員務(wù)必嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，基于橋梁設(shè)計(jì)、施工與后期養(yǎng)護(hù)等多方面加強(qiáng)管理，并結(jié)合混凝土裂縫控制技術(shù)，有效避免裂縫的形成。

1 混凝土裂縫對(duì)于民用建筑地下室的危害性

在民用建筑地下室中，混凝土起到的作用舉足輕重。民用建筑地下室的地基、墻體都是用的混凝土，所以它在整個(gè)工程中承受的壓力也是最大的，而裂縫會(huì)影響混凝土的堅(jiān)固程度，使整個(gè)工程受力不均勻，導(dǎo)致整個(gè)民用建筑地下室變形、開裂、甚至坍塌。生成的混凝土裂縫會(huì)使整個(gè)工程出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，而且，在上部和外部的壓力下，裂縫會(huì)越來越大。嚴(yán)重影響民用建筑地下室主體的穩(wěn)定性和安全性，為民用建筑地下室后期的運(yùn)作埋下很大的隱患?；炷亮芽p最可怕的地方是，在潮濕的環(huán)境中，二氧化碳會(huì)與混凝土內(nèi)部的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成CaCO3，從而增加混凝土的堿性，破壞混凝土內(nèi)部鋼筋的純化膜，加速鋼筋的腐蝕，而且還會(huì)導(dǎo)致混凝土碳化，雙重作用下，整個(gè)墻體的承受能力會(huì)大大下降，隨時(shí)可能導(dǎo)致內(nèi)部的坍塌，進(jìn)而嚴(yán)重威脅民用建筑地下室的安全性[1]。

2 混凝土裂縫類型

2.1 收縮裂縫

收縮裂縫是常見的一種混凝土開裂的形式，形成收縮裂縫的作用機(jī)理在于混凝土澆筑過程中至澆筑完畢成形階段，在這一階段，由于外界的干擾，如大風(fēng)、高溫情況，造成混凝土水分蒸發(fā)過快，形成失水現(xiàn)象，以及雨水或其他在攪拌成形后繼續(xù)加水為充分?jǐn)嚢璧那闆r下，混凝土中的水析出，造成已攪拌的混凝土攪拌不充分形成的失水。在這種狀態(tài)下，隨著混凝土后續(xù)階段的硬化過程，會(huì)出現(xiàn)混凝土收縮，產(chǎn)生中間寬大、兩端較細(xì)的裂紋。

2.2 沉陷裂縫

通常來說，優(yōu)質(zhì)的混凝土不會(huì)受到外界因素的影響而發(fā)生裂縫或形變，但如果在混凝土澆筑的過程中出現(xiàn)一些外力，例如地基不穩(wěn)定不均勻，回填土不密實(shí)不均勻，模板支撐變形等現(xiàn)象，會(huì)讓混凝土在自身膨脹力和重力影響下產(chǎn)生形變，或者在外界存在誘因的時(shí)候，產(chǎn)生形變。例如，在冬季的施工中，在凍土過程中，混凝土同樣會(huì)發(fā)生凍土現(xiàn)象，而發(fā)生解凍時(shí)，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到了破壞，一旦出現(xiàn)上述所說的外力作用，就會(huì)產(chǎn)生沉陷裂紋。而這種裂紋一旦產(chǎn)生，可能出現(xiàn)裂紋很深的現(xiàn)象，從內(nèi)部開始出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重情況下，甚至?xí)a(chǎn)生混凝土延裂縫出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)施報(bào)廢。

2.3 溫度裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)受溫度的影響產(chǎn)生裂縫就稱為溫度裂縫。產(chǎn)生溫度裂縫的作用機(jī)理主要是兩個(gè)方面。第一，混凝土本身存在結(jié)構(gòu)缺陷，如因攪拌不均勻?qū)е戮植抗橇线^多或過少、未夯實(shí)造成內(nèi)部空洞等情況，這時(shí)候在一些極端溫度的天氣下，其內(nèi)部局部不均勻的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不均勻的溫度變化，進(jìn)而出現(xiàn)應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫。第二，混凝土的澆筑處于極端的溫度環(huán)境中，其后養(yǎng)護(hù)完成投入使用過程中，環(huán)境溫度發(fā)生相反的較大變化，其內(nèi)部的受溫度變化的膨脹應(yīng)力有可能導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋，這種裂紋與沉陷裂縫不同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)正常，僅受到環(huán)境溫度的影響，這在一些高寒地區(qū)的混凝土施工中容易發(fā)生[2]。

2.4 干縮裂縫

混凝土裂縫中最常見的是干縮裂縫，主要由于混凝土自身性能問題導(dǎo)致?；炷粱旌衔镏泻写罅可笆笆氖湛s能力有限，直接影響了混凝土的收縮能力。水泥石收縮能力和選擇品種、水量和石灰配比有關(guān)，在通風(fēng)環(huán)境下收縮裂縫在水泥凝結(jié)之前就會(huì)產(chǎn)生，但是在封閉空間的養(yǎng)護(hù)下收縮裂縫現(xiàn)象不會(huì)出現(xiàn)。墻板澆筑成型后混凝土已經(jīng)初具一定強(qiáng)度，發(fā)生收縮時(shí)將表現(xiàn)為干縮。混凝土干縮情況與溫度裂縫幾乎同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)受到溫度影響，墻體內(nèi)的水分蒸發(fā)，在混凝土內(nèi)部形成濕度梯度。熱脹冷縮原理下濕度梯度會(huì)轉(zhuǎn)變濕度應(yīng)力，由于技術(shù)人員沒有定期養(yǎng)護(hù)，受到干燥的影響墻體毛細(xì)孔產(chǎn)生收縮，最終導(dǎo)致混凝土早期出現(xiàn)表層干裂現(xiàn)象。

3 民用建筑地下室混凝土裂縫的影響因素

3.1 設(shè)計(jì)方面

在民用建筑地下室施工期間，混凝土裂縫的形成，同設(shè)計(jì)方案具有緊密聯(lián)系。由于設(shè)計(jì)方案缺乏科學(xué)合理性，最終引發(fā)較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題，而混凝土裂縫的形成則較為常見。設(shè)計(jì)方面產(chǎn)生的影響在眾多方面均有所體現(xiàn)，較為關(guān)鍵的則屬整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若沒有對(duì)民用建筑地下室施工標(biāo)準(zhǔn)作出全面綜合考慮，對(duì)施工現(xiàn)場具體情況并未作出充分仔細(xì)地勘察，致使設(shè)計(jì)方案缺乏合理性與可行性。除此之外，設(shè)計(jì)方案的不足之處通常體現(xiàn)為有關(guān)力學(xué)計(jì)算分析存在問題及民用建筑地下室結(jié)構(gòu)整體缺乏平衡性，此類因素也最終致使民用建筑地下室具體施工受到相應(yīng)的影響，較易形成混凝土裂縫問題[3]。

3.2 材料方面

在民用建筑地下室施工期間，混凝土裂縫的形成和混凝土材料之間存在非常重要的緊密聯(lián)系，若混凝土材料質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，勢必對(duì)具體使用效果產(chǎn)生不利影響，致使施工中較易形成混凝土裂縫。關(guān)于混凝土材料產(chǎn)生的影響，同樣體現(xiàn)在眾多方面，如水泥材料類型不匹配，或水泥加入比例不合理，繼而導(dǎo)致水化熱現(xiàn)象，后期施工階段會(huì)引發(fā)溫度應(yīng)力影響，導(dǎo)致形成溫度裂縫。除此之外，骨料是非常關(guān)鍵的構(gòu)成部分，若骨料吸水性明顯較差，含有大量雜質(zhì)，同樣會(huì)對(duì)混凝土使用效果產(chǎn)生不利影響，繼而形成沉降裂縫，并產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量威脅。

3.3 施工方面

混凝土裂縫的形成與施工方面的因素影響至關(guān)重要。施工材料缺乏合理性與規(guī)范性，致使混凝土結(jié)構(gòu)處理存在問題，從而形成相應(yīng)的裂縫問題，如混凝土澆筑施工，由于澆筑連續(xù)性受到影響，實(shí)際澆筑施工階段出現(xiàn)較長時(shí)間的中斷施工，從而引發(fā)相應(yīng)的裂縫問題。在混凝土澆筑施工階段，并未對(duì)混凝土進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部熱量不能得到釋放，內(nèi)外溫差增加，極易形成相應(yīng)的溫度裂縫問題。混凝土結(jié)構(gòu)后期養(yǎng)護(hù)施工階段，若并未采取科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)管理，如保濕不到位，致使混凝土結(jié)構(gòu)表面水分過度蒸發(fā)，以此形成相應(yīng)的干縮裂縫問題。除此之外，若民用建筑地下室基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工存在不合理的情況，致使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)缺乏良好的承載力，會(huì)引起不均勻沉降情況，以此形成沉降裂縫問題。

3.4 溫度變化方面

熱脹冷縮屬物質(zhì)的基礎(chǔ)性質(zhì)，而混凝土表現(xiàn)得更加顯著，我國氣候冷熱交替較為明顯，此種情況下，由于混凝土內(nèi)外溫差的變化，致使混凝土出現(xiàn)相應(yīng)的變形。如果混凝土溫度保持恒定，承受拉力性能會(huì)出現(xiàn)明顯降低，若超過承受的標(biāo)準(zhǔn)范圍，則會(huì)形成裂縫問題，且裂縫會(huì)隨溫度變化產(chǎn)生相應(yīng)的變化[4]。

3.5 收縮變化方面

具體施工階段，混凝土易受到收縮變化的影響形成裂縫。針對(duì)收縮形成的裂縫問題，可分成塑性收縮及縮水性收縮，塑性收縮通常在施工期間產(chǎn)生，混凝土澆筑期間較為常見，由于水泥存在水化反應(yīng)，會(huì)造成大量水分蒸發(fā)，且骨料由于自身重量產(chǎn)生下沉，混凝土并未硬化的情況下產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，從而產(chǎn)生裂縫?？s水性收縮通常出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)硬化后，表層水分發(fā)生大量蒸發(fā)，且溫度緩慢下降，混凝土體積出現(xiàn)收縮，以此形成收縮裂縫。收縮變化引發(fā)的裂縫，通常同水泥品種、骨料與外摻劑、振搗和水灰比等有關(guān)。

4 民用建筑地下室混凝土裂縫控制技術(shù)探究

4.1 材料的選擇

對(duì)于混凝土用于民用建筑地下室來說，原材料的選擇對(duì)于混凝土后期的安全性和功能性有很大的影響。一般而言，項(xiàng)目施工的整體質(zhì)量取決于施工材料的選擇，混凝土裂縫的出現(xiàn)很大程度上是因?yàn)椴牧系倪x擇有問題，所以在制作混凝土整個(gè)過程中施工方要嚴(yán)格把握材料的使用，加強(qiáng)對(duì)水泥和摻和材料質(zhì)量的管控，選擇合適的水泥，可以降低混凝土內(nèi)部的溫度，有效防止內(nèi)外溫差過大，保持混凝土的強(qiáng)度和堅(jiān)固度，避免膨脹裂縫的產(chǎn)生。除此之外，還要選用黏合度較大的水泥作為原材料，加強(qiáng)混凝土抗裂的能力，防止沉降裂縫的產(chǎn)生。選擇合適的水泥，可以大大降低混合后混凝土對(duì)于溫度的感知，防止出現(xiàn)膨脹裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)，施工人員應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇一定量的其他材料，來控制原材料自身的搭配比例，從而最大限度保障混凝土的安全性和功能性。

4.2 膨脹帶

為了實(shí)現(xiàn)混凝土澆灌時(shí)能夠無縫施工，膨脹帶能夠滿足施工的要求。混凝土中膨脹劑的作用下無法完全補(bǔ)償與混凝土早期的收縮，在施工過程中需要設(shè)置膨脹帶。膨脹帶需要設(shè)置在混凝土膨脹和收縮應(yīng)力最大的部分，通常在地板中間，針對(duì)超過一半混凝土伸縮縫設(shè)置間距的情況需要使用多條膨脹帶。其作用表現(xiàn)為：①膨脹帶能夠提高混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，和不設(shè)置膨脹帶比能夠提升8MPa左右，能夠有效提高混凝土的強(qiáng)度和抗拉應(yīng)力，有效避免了混凝土在中間部位斷裂問題。②膨脹帶中使用的膨脹劑需要比其他位置使用量較高，能夠形成中間膨脹較大、兩端膨脹較小的情況，以此來補(bǔ)償收縮曲線。做法為：膨脹帶寬3m左右，兩端裝有5mm鋼絲網(wǎng)，帶內(nèi)和帶外混凝土分開減少石子通過。鋼絲網(wǎng)要用垂直的方式放置在鋼筋之間，鋼絲網(wǎng)兩端固定在鋼筋上。鋼筋與膨脹帶垂直，兩端高出膨脹帶2m，兩端再使用鋼筋固定，間接加密且鋼筋直徑縮小。膨脹帶來的目的是為了避免混凝土發(fā)生形變問題，能夠更加符合無縫施工的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 后澆帶

在一定范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)的長度會(huì)影響溫度的應(yīng)力。后澆帶和膨脹帶都是施工過程中避免裂縫出現(xiàn)的有效方法，能夠在混凝土早期時(shí)釋放約束力。后澆帶設(shè)計(jì)上與膨脹帶不同，在鋼筋斷開、寬度標(biāo)準(zhǔn)和加強(qiáng)筋連接方面都有不同標(biāo)準(zhǔn)。①控制后澆帶鋼筋的總量能夠更好地釋放混凝土收縮應(yīng)力。由于焊接施工較為方便，在樓板內(nèi)鋼筋及側(cè)壁進(jìn)行斷開處理。同時(shí)由于在梁鋼筋連接處焊接操作難度系數(shù)較大，需要保留一部分鋼筋，盡量保證梁底鋼筋的連貫。②后澆帶內(nèi)鋼筋抗拉能力小于兩側(cè)混凝土抗拉能力，后澆帶內(nèi)鋼筋提供拉伸變形，截?cái)嗟暮鬂矌挾缺Ａ?00mm即可，施工過程中為了操作方便常選取900mm。鋼筋連續(xù)的后澆帶需要根據(jù)施工需要選擇性增加其寬度。

4.4 增強(qiáng)鋼筋混凝土抗拉能力

混凝土裂縫問題出現(xiàn)與混凝土拉伸極限強(qiáng)度有關(guān)，而拉伸極限又與配筋率有所關(guān)聯(lián)。所以為了避免裂縫問題則需要使用抗變形鋼筋，能夠在溫度變化過程中更好地抵抗熱脹冷縮帶來的影響。在側(cè)壁上還需要使用水平鋼筋，對(duì)混凝土面層起到一定的保護(hù)。側(cè)壁受到上下板的約束導(dǎo)致混凝土膨脹和收縮表現(xiàn)不一，為了解決這一問題需要設(shè)置水平暗梁提高整體的抗拉能力，能夠有效避免裂縫問題出現(xiàn)[5]。

4.5 做好工程后期養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)是指讓混凝土有一個(gè)適宜的環(huán)境條件。在混凝土早期的養(yǎng)護(hù)中，要特別注意混凝土的干濕程度，確?；炷敛粫?huì)因?yàn)楦煽s而產(chǎn)生裂縫，但也要保證混凝土能夠正常進(jìn)行水化熱作用，從而加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度和持久性。施工人員還應(yīng)注意對(duì)混凝土前期的保鮮，隔離措施，防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致鋼筋的腐化，防止混凝土發(fā)生塑性裂縫的產(chǎn)生。此外，后期的養(yǎng)護(hù)也是有非常重要的作用，所以施工單位應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的環(huán)境情況適當(dāng)調(diào)整養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，從而達(dá)到有效防止混凝土裂縫產(chǎn)生的目的。

5 結(jié)語

要控制民用建筑地下室中的裂縫問題，必須注意原材料混凝土的選擇，在配比時(shí)要嚴(yán)格按照比例進(jìn)行，選擇骨料時(shí)要對(duì)有害物質(zhì)、混合物進(jìn)行精細(xì)處理，注意控制鋼筋以及樓板的結(jié)構(gòu)、位置問題，避免超重負(fù)荷造成壓力，從而導(dǎo)致變形問題。