試論建筑施工中混凝土裂縫控制方法

李　晶

摘 要：本文分析了建筑施工中混凝土常見(jiàn)裂縫分類(lèi)，并介紹了幾種常見(jiàn)裂縫的控制方法。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；控制；處理

1 前言

建筑工程施工中，如果混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，就會(huì)影響混凝土構(gòu)件的剛度和建筑物結(jié)構(gòu)的整體抵抗能力，即使裂縫的出現(xiàn)不會(huì)導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的破壞或建筑物的倒塌，也會(huì)影響到建筑外觀，當(dāng)裂縫寬度超出一定限度時(shí)，也會(huì)造成鋼筋銹蝕，影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性能。本文介紹混凝土工程施工中幾種常見(jiàn)裂縫的控制方法及裂縫的處理措施，對(duì)混凝土工程的施工有一定的參考價(jià)值。

2 常見(jiàn)裂縫分類(lèi)

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，情況較為復(fù)雜，綜合因素較多。對(duì)于某種裂縫的出現(xiàn)，人們很難給予一個(gè)準(zhǔn)確明晰的原因分析。工程實(shí)踐證明，裂縫形成的原因主要來(lái)自三個(gè)方面：變形、荷載以及不均勻沉降。一般由溫差、收縮、不均勻沉降等引起的變形贊成的裂縫約占80%，荷載等造成的約占20%，當(dāng)然還需要考慮其綜合原因。根據(jù)這些主要影響因素，人們常把混凝土裂縫歸納為收縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫、徐變裂縫、應(yīng)力裂縫和施工裂縫等幾大類(lèi)。

3 裂縫的控制措施

3.1 收縮（干縮）裂縫的控制

收縮（干縮）裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結(jié)構(gòu)、構(gòu)件具有相對(duì)穩(wěn)定的濕度。

加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑完后，裸露表面應(yīng)及時(shí)用草墊、草袋或塑料薄膜覆蓋，并灑水濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。在氣溫高、濕度低、風(fēng)速大的天氣應(yīng)及早覆蓋、噴水霧養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

加強(qiáng)混凝土表面的抹壓，但應(yīng)注意避免過(guò)分抹壓。

采用密封保水方法，在混凝土表面噴養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜，使水分不易蒸發(fā)，或采用其他養(yǎng)活空氣流動(dòng)（如設(shè)擋風(fēng)墻、罩）、延緩表面水分蒸發(fā)的辦法。

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件應(yīng)及時(shí)張拉，避免長(zhǎng)期堆放。

適當(dāng)選擇配合比，避免水灰比、水泥用量、砂率過(guò)大、嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度。

構(gòu)件長(zhǎng)期露天堆放時(shí)，應(yīng)繼續(xù)適當(dāng)灑水或覆蓋養(yǎng)護(hù)，以便有較長(zhǎng)的保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，特別是薄壁構(gòu)件，應(yīng)放在陰涼的地方覆蓋堆放。

3.2 溫度裂縫的控制

防止混凝土內(nèi)部約束引起的表面溫度裂縫，一般采用控制混凝土表面與外界或內(nèi)部的溫差的方法，使其小于25℃。常用控制措施是：對(duì)加熱養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件，應(yīng)采用緩慢升降溫，使升降溫度不大于10℃/h，并注意緩慢揭蓋、脫模，避免表面溫度應(yīng)力過(guò)大；對(duì)大體積結(jié)構(gòu)，當(dāng)混凝土與外界溫差較大時(shí)，應(yīng)采用保溫養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)處長(zhǎng)拆模時(shí)間，使溫差控制在25℃以?xún)?nèi)。

預(yù)防結(jié)構(gòu)受外部約束引起的混凝土溫度裂縫，一般可采取以下幾方面的技術(shù)措施：

選用低熱或中熱水泥（如礦渣水泥、抗硫酸鹽水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；在混凝土中摻加粉煤灰或減水劑；利用后期（90d、180d）強(qiáng)度以降低水泥用量和溫升；在基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋冷卻水管，通入循環(huán)冷水，將水化熱導(dǎo)出；在厚度大、少筋、大體積混凝土中，摻入20%以下塊石吸熱，并可節(jié)省混凝土用量。

避開(kāi)炎熱天氣及夜間澆筑混凝土。采用低溫水拌制混凝土，對(duì)砂石進(jìn)行冷水霧降溫，或設(shè)置簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置，以降低混凝土拌合物溫度。同時(shí)采用薄層澆筑混凝土，每層厚度不大于30cm，加快熱量散發(fā)，并使熱量分布均勻。

做好混凝土的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，緩慢降溫，充分發(fā)揮徐變特性，削減溫度應(yīng)力；夏季避免曝曬，冬季保溫覆蓋。采取長(zhǎng)時(shí)間養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”；混凝土拆模后，及時(shí)回填土，避免結(jié)構(gòu)側(cè)面長(zhǎng)期暴露。

大體積基礎(chǔ)采取分層分塊澆筑，合理設(shè)置施工縫，在適宜位置澆縫，以加快散熱；在巖石地基或厚混凝土墊層上澆筑大體積混凝土，應(yīng)在墊層上放置滑動(dòng)層（平面澆瀝青瑪蹄脂，鋪砂或鋪設(shè)卷材），垂直面放置緩沖層（貼聚乙烯泡沫塑料），以消除嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。

選擇良好級(jí)配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量；加強(qiáng)混凝土振搗，提高混凝土密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度；在基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋；在接縫部位，適當(dāng)增大配筋率，設(shè)暗梁，以減輕邊緣效應(yīng)，提高抗拉強(qiáng)度；同時(shí)加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，提高早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量。

避免降溫與干縮共同作用導(dǎo)致的應(yīng)力疊加；在混凝土中摻加水泥用量5%-10%的VEA混凝土微膨脹劑，以抵消由于干縮和降溫引起的混凝土收縮，控制混凝土開(kāi)裂。

采取“雙控計(jì)算”措施，即在澆筑混凝土前按施工條件和擬采取的防裂控制措施，計(jì)算可能產(chǎn)生的最大降溫收縮拉應(yīng)力，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過(guò)計(jì)算齡期的混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，調(diào)整所采取的措施使應(yīng)力控制在允許范圍內(nèi)；混凝土澆筑后，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)溫度和溫度升降曲線(xiàn)，計(jì)算每階段降溫時(shí)混凝土累計(jì)拉應(yīng)力，當(dāng)其大于該齡期的混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采取保溫養(yǎng)護(hù)措施，使各階段降溫時(shí)混凝土的累計(jì)拉應(yīng)力小于該齡期混凝土允許的抗拉強(qiáng)度，以控制裂縫出現(xiàn)。

由于混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)具體情況和條件，采取其中一種或數(shù)種措施。

3.3 沉降裂縫的控制

沉降裂縫主要在混凝土表面沿水平鋼筋通長(zhǎng)方向出現(xiàn)，分布面比較廣，一般在拆模后3d-7d出現(xiàn)，其主要原因在于，若混凝土澆搗時(shí)，骨料顆粒下沉，水泥漿上浮，受到鋼筋或埋件或大骨料的阻擋，造成混凝土分離。

在工程施工中，一般采取的措施為：在混凝土施工時(shí)應(yīng)注意布點(diǎn)下料的位置盡量要少；振搗下層鋼筋時(shí)可輕輕地對(duì)上部鋼筋進(jìn)行振動(dòng)，盡量減少上部鋼筋粘帶水泥漿；澆筑混凝土以前可對(duì)鋼筋及模板用水濕潤(rùn)，降低鋼筋及模板的溫度；夏季混凝土澆筑盡量選在早晨或晚間溫度較涼爽時(shí)；施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋的保護(hù)層厚度。

混凝土澆筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時(shí)間 ，振搗充分，且分層間隔不宜過(guò)長(zhǎng)。

3.4 徐變裂縫的控制

適當(dāng)加大端頭截面高度，配置承受水平力鋼筋、放射式配筋或彎起構(gòu)造筋（彎起方向平等于主拉應(yīng)力）。壓低預(yù)應(yīng)力筋彎起角度，減少非預(yù)壓區(qū)；支撐節(jié)點(diǎn)采用微動(dòng)連接，如采用螺栓連接，預(yù)留孔內(nèi)設(shè)橡膠墊圈、柔性連接等，以削減約束應(yīng)力；構(gòu)件吊裝前應(yīng)有一個(gè)較長(zhǎng)的堆放時(shí)間，吊車(chē)梁的最后固定盡可能晚些（徐變3個(gè)月可達(dá)60%，4個(gè)月基本穩(wěn)定，半年徐變可完成70%-80%），使徐變變形在吊裝前（或固定前）完成大部分，此時(shí)混凝土具有較長(zhǎng)齡期，強(qiáng)度也較高；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不要過(guò)早放張，以減少收縮徐變變形，提高抗裂能力；加大端頭支承墊板，改進(jìn)壓力分布層，減少應(yīng)力集中。

3.5 施工裂縫的控制

木模板澆水濕透，防止脹模將混凝土拉裂。采用翻轉(zhuǎn)脫模時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，防止劇烈沖擊和振動(dòng)，并應(yīng)在平整堅(jiān)實(shí)的鋪砂地面上進(jìn)行；預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)留孔時(shí)管芯要平直，混凝土澆筑后定時(shí)（15min左右）轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管，抽管時(shí)間以手壓混凝土表面不顯印痕為宜，抽管時(shí)應(yīng)平穩(wěn)緩慢；胎模應(yīng)選用有效的隔離劑，起模前先用斤頂均勻松動(dòng)，再平緩起吊；構(gòu)件堆放要按支承受力狀態(tài)設(shè)置墊木，重疊堆放時(shí)，支點(diǎn)應(yīng)保持在一條直線(xiàn)上，同時(shí)做好標(biāo)記，避免板、梁、柱構(gòu)件反放；運(yùn)輸中，構(gòu)件之間設(shè)置墊木并互相綁牢，防止晃動(dòng)碰撞；屋架、柱等大型構(gòu)件吊裝，應(yīng)按規(guī)定設(shè)置吊點(diǎn)；吊裝屋架等側(cè)向剛度差的構(gòu)件時(shí)，應(yīng)用腳手架橫向加固，并設(shè)牽引繩，防止吊裝過(guò)程中晃動(dòng)、碰撞；混凝土冬期施工在摻加氯鹽早強(qiáng)劑，同時(shí)也應(yīng)摻加亞硝酸鈉阻銹劑（為水泥質(zhì)量的1%-2%）；滑動(dòng)模板應(yīng)確保安裝尺寸和質(zhì)量，施工中若因某種原因停滑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)松開(kāi)模板后再滑升，以防止拉裂混凝土。

結(jié)束語(yǔ)：

以上對(duì)混凝土不同裂縫的控制措施作了具體分析，在具體施工中，要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問(wèn)題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。