建筑施工中商品混凝土裂縫控制探討

王偉

【摘 要】商品混凝土的穩(wěn)定、可靠、優(yōu)良的質(zhì)量深受建設(shè)單位的青睞，但是，目前使用商品混凝土施工的工程出現(xiàn)最常見的當(dāng)數(shù)裂縫問題。從商品混凝土原材料方面控制、設(shè)計(jì)方面、施工技術(shù)控制和施工后期商品混凝土的養(yǎng)護(hù)等方面提出了預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】建筑；商品混凝土；裂縫；控制

1.原材料方面控制

1.1 水泥品種的優(yōu)選

優(yōu)先選用C3A 含量低的中、低熱的普通水泥或復(fù)合、礦渣水泥等，除冬期施工外，不宜選早強(qiáng)型水泥；也不宜采用火山灰水泥，因火山灰水泥需水量大，易泌水。

水泥等級(jí)和混凝土等級(jí)應(yīng)相匹配，一般C25以下混凝土宜選32.5 級(jí)水泥，C30 以上混凝土宜選42.5 級(jí)水泥，但水泥品種不能混用，不同產(chǎn)家、不同品種即是同一水泥等級(jí)也不能混用，同廠家、同品種不同批號(hào)的水泥原則上也不能混用。因不同廠、不同品種雖說強(qiáng)度等級(jí)相同，但其中所含的礦物成分不同，水泥摻合料不同，所產(chǎn)生的水化熱亦不同，其收縮、變形、凝結(jié)時(shí)間等不同，水化時(shí)反映了各自水泥的水化個(gè)性，所以不能混用，如果混用：（1）可能造成收縮、變形不同，而影響結(jié)構(gòu)的耐久性；（2）凝結(jié)時(shí)間、需水量、水化速度不同，所產(chǎn)生的混凝土強(qiáng)度不同，將使混用后的混凝土強(qiáng)度降低5%-20%；（3）由于收縮變形不同，產(chǎn)生裂縫隱患存在。不同水泥應(yīng)分別使用，只能待上一品種水泥產(chǎn)生一定強(qiáng)度后，才可向其上面澆筑其他品種、等級(jí)的水泥。在保證混凝土強(qiáng)度的前提下，商品混凝土的水泥用量，應(yīng)降低到最低程度。

1.2 細(xì)骨料

細(xì)骨料宜采用中、粗砂。泵送砼宜采用中砂并靠上限，0.315mm篩孔篩余量不應(yīng)少于15%。實(shí)踐證明，采用細(xì)度模數(shù)2.8的中砂比采用細(xì)度模數(shù)2.3的中砂，可減少用水量20kg/m3-25kg/m3，可降低水泥用量28kg/m3-35kg/m3，因而降低了水泥水化熱、降低了混凝土溫升和收縮。細(xì)骨料的含泥量不超過3%，泥塊含量不得大于1%。其他質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》的規(guī)定。

為保證混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，以便于運(yùn)輸、泵送和澆筑，泵送混凝土的砂率要比普通流動(dòng)性混凝土增大約6%，為38%-45%。但是砂率過大，不僅會(huì)影響混凝土的工作度和強(qiáng)度，而且能增大收縮和裂縫。

1.3 粗骨料是混凝土的重要組成

它在混凝土中主要起到骨架的作用，并且對(duì)膠凝材料的收縮具有一定抵抗作用。集料的級(jí)配越好，所組成的混凝土骨架越穩(wěn)定，抵抗變形能力越好。同時(shí)，集料的級(jí)配越好，能降低混凝土中單方水和水泥的用量，降低混凝土的收縮。此外，粗骨料的含泥量、泥塊含量對(duì)混凝土的收縮也有很大的影響。

1.4 砂

采用中、粗砂，細(xì)度模數(shù)必須控制在2.3以上，含泥量控制在2%以下。因?yàn)椴捎眉?xì)度模數(shù)為2.8：2.3的中砂每立方混凝土可減少水泥用量約30kg，減少水用量20kg-25kg，從而降低混凝土水化熱和溫差引起的收縮。泵送混凝土?xí)r，砂率應(yīng)控制在38%-45%。

1.5 選用優(yōu)質(zhì)高效的外加劑

為達(dá)到抗裂、防水的目的，在配制混凝土?xí)r，一般需要摻人減水劑、緩凝劑、膨脹劑等。外加劑的質(zhì)量對(duì)混凝土的影響非常大，有些膨脹劑與其他外加劑一起使用可能會(huì)產(chǎn)生副作用，因此在使用前應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。

2.設(shè)計(jì)方面

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范主要解決的是結(jié)構(gòu)的安全問題。但個(gè)別設(shè)計(jì)者未能作全過程（包括施工過程）數(shù)理分析。以混凝土收縮裂縫問題為例。一般的設(shè)計(jì)文件只給出混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，沒有針對(duì)結(jié)構(gòu)具體情況對(duì)混凝土的收縮量的限制值及收縮量制值相匹配的后澆帶設(shè)置。特別是某些工程師盲目地相信某些補(bǔ)償收縮混凝土的作用，不留混凝土后澆帶甚至不留形縫，使得裂縫發(fā)展得很快。另外，混凝土收縮裂縫與現(xiàn)在設(shè)計(jì)的板和墻的尺寸越來越大也有關(guān)系?；炷亮?、板和墻的尺寸增大。尺寸大，構(gòu)件總的收縮量大，容易出現(xiàn)混凝土收縮裂縫。

3.施工技術(shù)控制

（1）混凝土施工過分振搗，模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落，擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時(shí)灑水不夠，過于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫?；炷翝矒v后，過分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。

（2）混凝土施工過分振搗，模板、墊層過于干燥?；炷翝仓駬v后，粗骨料沉落，擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發(fā)后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時(shí)灑水不夠，過于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產(chǎn)生裂縫?；炷翝矒v后，過分抹干壓光會(huì)使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。

（3）現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開裂最主要的原因。混凝土澆筑后，若表面不及時(shí)覆蓋、澆水養(yǎng)護(hù)，表面水分迅速蒸發(fā)，很容易產(chǎn)生收縮裂縫。特別是在氣溫高、相對(duì)濕度低、風(fēng)速大的情況下，干縮更容易發(fā)生。有資料表明，當(dāng)風(fēng)速為16m/s時(shí)，混凝土中的水分蒸發(fā)速度為無風(fēng)時(shí)的四倍。一些高層建筑的樓面為什么更容易產(chǎn)生裂縫，就是因?yàn)楦呖罩械娘L(fēng)速比地面大。

4.施工后期商品混凝土的養(yǎng)護(hù)

由于商品混凝土流動(dòng)性較大，容易在早期發(fā)生混凝土半和物沉縮裂縫，塑性收縮裂縫，干燥收縮裂縫，溫度裂縫等，因此必須加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件?；炷翝沧⒑髴?yīng)覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜，過高過低的環(huán)境溫度以及激劇的溫度變化都會(huì)引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。但由于熱擴(kuò)散時(shí)間延長，混凝土強(qiáng)度和松弛作用得到充分發(fā)揮，使混凝土總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，防止貫穿裂縫的產(chǎn)生。澆筑時(shí)間不長的混凝土，仍然處于凝結(jié)、硬化過程中，水泥水化速度較快，適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。

5.裂縫部分處理技術(shù)

（1）涂抹：以涂為主，在裂縫表面涂抹新型高分子防水涂料，這種涂料是以合成橡膠或者合成樹脂作為成膜材料，效果很好。目前常有聚氨脂，環(huán)氧樹脂、丙烯酸橡膠、聚酯樹脂防水涂料。

（2）封堵：多用于水平面上的裂縫，其寬度大于0.3mm。裂縫較小時(shí)，采用低粘度樹脂；在干燥自然環(huán)境下可采用的材料很多，如高分子涂料，聚合物水泥砂漿及摻有速凝劑的防水砂漿等；在滲漏潮濕環(huán)境下必須進(jìn)行封堵再進(jìn)行表面處理，封堵用堵漏靈、堵漏王、水不漏等速凝材料；在漏水情況下可采用PBM-7聚合物混凝土封堵。

（3）嵌縫：在裂縫處鑿八字形槽，并在槽內(nèi)嵌填不同材質(zhì)的密封材料處理。

（4）灌漿：適用于修補(bǔ)較深的裂縫和混凝土內(nèi)部有空洞、疏散等情況。

（5）增大截面加固法：用同等級(jí)混凝土，加大原結(jié)構(gòu)截面，以達(dá)到滿足承載力的要求。

（6）外包角鋼加固法：用角鋼鑲嵌在四角，并用扁鋼將角鋼箍緊，以提高結(jié)構(gòu)承載能力。

（7）粘鋼加固法：在混凝土表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，以提高混凝土承載力。

（8）增設(shè)支點(diǎn)加固法：用增設(shè)支點(diǎn)減少結(jié)構(gòu)跨度，達(dá)到減少結(jié)構(gòu)受力。

（9）增設(shè)剪力墻加固法：結(jié)構(gòu)在地震作用下，其強(qiáng)度與變形不能滿足規(guī)范要求時(shí)，還可以在房屋適當(dāng)位置增設(shè)剪力墻以抵抗地震作用。

（10）外加力加固法：采用外加力或壓力、改變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)或減少原結(jié)構(gòu)薄弱處的受力，以提高結(jié)構(gòu)的總體承載能力。 [科]