施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的防控

摘要：建筑工程施工中，混凝土的結(jié)構(gòu)性裂縫問題，會影響到建筑物的使用質(zhì)量。本文在首先分析了施工中混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因，接著在此基礎(chǔ)上提出了一定的防控措施。

關(guān)鍵詞：混凝土;結(jié)構(gòu)性裂縫;防控

0.引言

隨著城市化進(jìn)程的加快和社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)也在蓬勃發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)在廣泛運用的同時，其功能也越來越復(fù)雜。建筑物中結(jié)構(gòu)性裂縫問題對建筑的外觀和質(zhì)量都有一定的影響，甚至還會導(dǎo)致安全事故。工程實踐中，大多鋼筋混凝土構(gòu)件都會帶細(xì)微的裂縫工作的，由于不會影響其使用，可以存在。一些裂縫會因為長期的載荷或物理及化學(xué)作用的發(fā)生，混凝土保護(hù)層會脫落導(dǎo)致鋼筋腐蝕，使得鋼筋混凝土的強(qiáng)度和剛度削弱，其耐久性也降低，影響到結(jié)構(gòu)的正常使用。

1.施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的分類及原因

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的成因很復(fù)雜，裂縫產(chǎn)生時可能由一種或幾多種原因，最為常見的是混凝土的早期裂縫（如圖1.1），包括塑性沉降裂縫等，主要由于混凝土骨料沉降時受到鋼筋、模板的阻礙產(chǎn)生的。由于混凝土塌落度大、沉陷過高，在混凝土澆注后的數(shù)小時內(nèi)，仍然處于塑性狀態(tài)，表面水光消失時會立刻沿著梁及板上面鋼筋的走向產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。此外，如果施工過程中模板沒有綁扎好，模板在沉陷、移動時也會產(chǎn)生此類裂縫。

圖1.1混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫

1.1"外界溫度問題

在建筑工地施工中澆筑混凝土?xí)r，水泥遇水時會產(chǎn)生很多熱量，聚積在水泥內(nèi)部不易散發(fā)，混凝土的內(nèi)部溫度升高，但其表面散熱較快，形成內(nèi)外溫差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土的彈性模量發(fā)生變化。隨著水泥停止放熱到整個溫度趨于穩(wěn)定，混凝土冷卻和外界溫度的波動導(dǎo)致應(yīng)力，這些應(yīng)力會與之前的溫度應(yīng)力結(jié)合，產(chǎn)生疊加效應(yīng)并相互作用于墻體結(jié)構(gòu)，極大地危害到了墻體的質(zhì)量。這種裂縫在早期產(chǎn)生，呈不規(guī)則狀，深度較淺，屬于表面裂縫，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，促使裂縫加劇。

1.2"地基不勻稱問題

房屋建筑的中部一般比較容易產(chǎn)生沉降，如果地基不均勻，房屋的兩端也容易產(chǎn)生向下微顯凹狀的沉降分布。如果建筑物所處的地質(zhì)比較穩(wěn)定且分布相對均勻，那么地基的不均勻沉降小，對房屋的結(jié)構(gòu)影響也不大。反之，地質(zhì)不穩(wěn)定且分布不均勻，土壤強(qiáng)度也不大，那么，建筑物的負(fù)載會加大，地基也會產(chǎn)生較大的不均勻沉降;此時，如果不對地基進(jìn)行加固處理，建筑物的整體剛度就會較低，墻體易開裂，房屋的門窗及洞口會形成八字形的裂縫，尤其靠近地基處的裂縫更大。

1.3塑性收縮問題

塑性收縮產(chǎn)生裂縫是由于混凝土澆筑后的塑性狀態(tài)時，表面水分蒸發(fā)過快導(dǎo)致的。塑性收縮的裂縫一般出現(xiàn)在表面，呈不規(guī)則的龜裂狀，且長短不一、深度較淺。在混凝土澆注后一小時左右，如果不覆蓋表面，尤其是炎熱或大風(fēng)天氣時，混凝土表面水分蒸發(fā)更快;或是模板吸水過快及混凝土自身水化熱高等因素，導(dǎo)致混凝土急劇收縮，此時混凝土強(qiáng)度趨近于零，無法抵抗變形的應(yīng)力而開裂?；炷林兴终舭l(fā)和吸收的速度越快，越容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

1.4施工工藝問題

鋼筋混凝土在進(jìn)行澆筑、制作構(gòu)件、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝的過程中，如果施工工藝不合理，會產(chǎn)生各種形式的裂縫，尤其是細(xì)長薄壁的結(jié)構(gòu)更易產(chǎn)生裂縫。（1）鋼筋混凝土的保護(hù)層過厚，使其承受過大的負(fù)彎矩，會減小構(gòu)件的有效高度，形成與鋼筋受力方向垂直的裂縫。（2）施工時，振搗過的混凝土不密實且不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面及空洞，易導(dǎo)致鋼筋腐蝕或荷載性質(zhì)的裂縫。（3）施工中混凝土澆注速度過快，其流動性變差，在硬化前如果振搗不足，硬化后沉實過大，會在數(shù)小時后產(chǎn)生塑性收縮裂縫。（4）施工中對混凝土攪拌或運輸時間過長，水分就易蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土塌落，其表面產(chǎn)生不規(guī)則的收縮裂縫。（5）混凝土施工中使用泵進(jìn)行輸送時，為保證其流動性，增加了水和水泥的用量，導(dǎo)致水灰比變大，混凝土在凝結(jié)硬化時收縮量增加，表面會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。（6）混凝土進(jìn)行分層或分段澆注時，沒有處理好接頭部位，新、舊混凝土的縫隙之間容易產(chǎn)生裂縫。（7）施工時模板的剛度不足，在澆注混凝土?xí)r，因側(cè)向壓力的作用使得模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。（8）施工時過早拆模導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不夠，構(gòu)件在重力或施工荷載的持續(xù)作用下易產(chǎn)生裂縫。

1.5原材料質(zhì)量問題

混凝土原材料主要由水泥、砂、骨料，水及外加劑組成，如果原材料質(zhì)量不合格，會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。首先，如果砂石的含泥量超過規(guī)定值，不僅會降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性，還會使其產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的配比不合理或其顆粒過細(xì)，會造成混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)面裂縫。此外，骨料中如果含有泥性硅化物，當(dāng)它與堿性物質(zhì)相遇時，水、硅反應(yīng)會生成膨脹膠質(zhì)，造成局部拉應(yīng)力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生爆裂狀的裂縫，尤其是潮濕的部位。攪拌時及外加劑時的水或外加劑中的氯化物等雜質(zhì)含量較高，會加大鋼筋的腐蝕，從而產(chǎn)生裂縫。

2.施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的防控

2.1加強(qiáng)施工規(guī)范控制

在建筑物施工過程中，要預(yù)防和處理墻體裂縫，首先就是要在設(shè)計環(huán)節(jié)對細(xì)節(jié)進(jìn)行處理和控制，對一些特殊的施工步驟采用特殊的處理方式。在設(shè)計沉降縫及收縮縫等諸多結(jié)構(gòu)縫時，要詳細(xì)說明設(shè)計的位置和縫隙的大小，最好使用工程圖進(jìn)行說明。此外，建筑物的各種孔洞可能會導(dǎo)致墻體產(chǎn)生裂縫，因此，要加強(qiáng)洞孔開工前期，要做好設(shè)計并處理好細(xì)節(jié)控制。

2.2做好混凝土配比及養(yǎng)護(hù)

施工中進(jìn)行材料采購時，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計人員提供的規(guī)格，購買質(zhì)量較好的材料，并做好妥保管工作，防止材料變質(zhì)。在對混凝土進(jìn)行配比時，要計算好每種材料之間的搭配量。工程技術(shù)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，根據(jù)實際的要求及情況，對混凝土進(jìn)行檢測后做好配比工作。

在對混凝土進(jìn)行攪拌時，首先應(yīng)采用合適的攪拌方法，使其均勻攪拌，從而達(dá)到具體的使用要求。在進(jìn)行混凝土澆筑時，要避免過度振動或漏振等操作。在進(jìn)行抹面施工時，最好實施二次抹面，避免在大風(fēng)或大雨及烈日下的條件下澆灌混凝土。混凝土結(jié)構(gòu)早期施工完成時，要保持適宜的溫度和濕度，避免出現(xiàn)干裂裂縫和溫度裂縫，對其養(yǎng)護(hù)數(shù)天之后才能拆除模版，同時避免外力破壞混凝土結(jié)構(gòu)。此外，混凝土施工人員應(yīng)具有相關(guān)的專業(yè)知識，還應(yīng)有團(tuán)隊合作精神，有高度的工程施工質(zhì)量意識。工程技術(shù)人員應(yīng)做好質(zhì)量檢測，嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，從而主觀上減少混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生。

2.3采用先進(jìn)的施工工藝

首先，加強(qiáng)模板施工的管理。混凝土施工中的模板及支架必須有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性，在振搗過程中應(yīng)派專人看管，防止發(fā)生下沉，在試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計允許值后才可拆模。其次，保護(hù)好混凝土成品，必須在澆筑好的混凝土板面達(dá)到要求的強(qiáng)度后才可踩踏。此外，進(jìn)行混凝土鋼筋綁扎施工時，應(yīng)加強(qiáng)管理好負(fù)彎矩筋，支撐馬凳的間距要合理，保證板面負(fù)彎矩筋的保護(hù)層達(dá)到要求的厚度。同時，施工中，振搗必須快插、慢拔，如果振搗時間過短，混凝土?xí)痪鶆颍駬v時間過長，會導(dǎo)致嚴(yán)重浮漿。針對施工中因超荷載造成的裂縫，以及長時間不處理而造成混凝土耐久性降低導(dǎo)致結(jié)構(gòu)問題而產(chǎn)生的裂縫，可采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法，包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等。針對鋼筋混凝土樓板裂縫問題，可采用鋼纖維混凝土的方法增強(qiáng)其抗拉伸能力;此外，在鋪設(shè)電線管時，在PVC電線管的上方與下方鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)片;施工時，樓板與梁之間要設(shè)置一定的隔

離縫。施工中，施工人員可在澆灌混凝土?xí)r建立相應(yīng)的操作平臺，禁止操作人員直接踩踏在鋼筋上。此外，在進(jìn)行樓板混凝土強(qiáng)化澆筑時，要嚴(yán)格注意鋼筋的變化，一旦發(fā)現(xiàn)其位置發(fā)生偏移，要及時進(jìn)行更正。

2.4混凝土常見裂縫的防控

（1）塑性沉降裂縫防控措施

首先，在滿足泵送和施工要求的前提下，盡量減小混凝土的塌落度，保證混凝土的均勻，對混凝土攪拌運輸卸料前，應(yīng)先高速運轉(zhuǎn)一秒，然后再進(jìn)行反轉(zhuǎn)卸料。施工人員應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實性，不可漏振、過振造成混凝土離析分層，嚴(yán)禁在施工過程中隨意加水。

塑性收縮裂縫防控措施

施工單位在澆注混凝土后要及時對其覆蓋養(yǎng)護(hù)，從而增加環(huán)境的濕度。施工單位在滿足混凝土的可泵性、和易性的前提下，盡量減小其出機(jī)的塌落度，降低其含砂率，同時嚴(yán)格控制骨料的含泥量。

（3）溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施

溫度應(yīng)力導(dǎo)致墻體混凝土的裂縫，沒有根本的辦法對其完全消除，但仍可采取一定的技術(shù)措施，盡量減少縫隙的產(chǎn)生。例如，在施工工藝規(guī)范中要求設(shè)置一定的伸縮縫，降低混凝土在使用中和施工結(jié)束后產(chǎn)生的裂縫概率。同時，還可以對墻體采取保溫隔熱措施，有效調(diào)節(jié)其溫度，減少因溫度變化導(dǎo)致的墻體裂縫。此外，在進(jìn)行建筑物設(shè)計時，可適當(dāng)增加構(gòu)造柱的數(shù)量，防止裂縫產(chǎn)生。此外，防止溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫，就是要降低混凝土的發(fā)熱量，可分層分塊澆筑混凝土，做好其表面保溫與保濕工作，做好蓄水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)的時間一般不少于一天。

3.結(jié)束語

總而言之，施工中首先應(yīng)明確混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生原因，并提出相應(yīng)的防控措施，從而施工人員可以進(jìn)行科學(xué)合理的施工，盡量減少混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生。預(yù)防混凝土裂縫十分有必要，在工程實踐的過程中，施工人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，切實解決混凝土技術(shù)方面的問題，提高建筑物的質(zhì)量。

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