試論房建工程中混凝土裂縫的控制措施

【摘要】在房建工程中混凝土已經(jīng)成為工程中的主要材料，而裂紋是混凝土結(jié)構(gòu)施工中普遍存在的問(wèn)題，裂紋一旦產(chǎn)生，將會(huì)直接影響混凝土的承載能力，為更好的控制混凝土裂紋對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生的不利影響，必須仔細(xì)分析混凝土裂紋產(chǎn)生的原因，采取切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施，防止混凝土裂紋的產(chǎn)生。

【關(guān)鍵詞】混凝土；控制措施；裂縫

在房建施工中，混凝土產(chǎn)生裂縫是最為普遍且容易出現(xiàn)的問(wèn)題。裂縫產(chǎn)生并持續(xù)一段時(shí)間后，混凝土結(jié)構(gòu)的承載力會(huì)受到嚴(yán)重影響，對(duì)用戶的安全及建筑物的使用性能造成安全隱患。本人以多年的房建施工經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)為基礎(chǔ)，對(duì)混凝土裂縫類型進(jìn)行闡述，并針對(duì)不同的成因提出相應(yīng)的解決及應(yīng)對(duì)措施，以此希望為我國(guó)房屋質(zhì)量建設(shè)做出微薄的貢獻(xiàn)。

1、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.1 塑性變形

通常在澆筑混凝土完畢后的4～5小時(shí)內(nèi)，由于混凝土產(chǎn)生塑性變形，進(jìn)而導(dǎo)致澆筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。由塑性變形導(dǎo)致的裂縫一般發(fā)生于混凝土表面，其形狀比較規(guī)則，裂縫深度較淺，互不相連，長(zhǎng)短各異。此類裂縫產(chǎn)生的原因可歸納為以下幾種情況：混凝土在澆筑完成后，沒(méi)有及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋和保濕，其表面水分快速蒸發(fā)，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度不能充分抵消這種應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫；模扳的干燥度過(guò)大、水灰比過(guò)大等情況導(dǎo)致的裂縫；過(guò)量使用水泥或粉砂導(dǎo)致的裂縫。

1.2 凝縮裂縫

在混凝土的初凝期，由于混凝土的冷凝作用，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土的表面產(chǎn)生裂縫，且裂縫很淺，形狀為碎小的六角形花紋。這種類裂縫主要是由于過(guò)度的抹平及壓光混凝土表面，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)骨料及水泥懸浮于表面，產(chǎn)生砂漿層?；蛘弑韺拥幕覞{過(guò)多，出現(xiàn)表面凝縮裂縫。

1.3 干縮裂縫

這種裂紋通常出現(xiàn)在混凝土的表面，且裂紋圖案沒(méi)有規(guī)律，橫豎交錯(cuò)。在混凝土澆筑成型后，需要對(duì)混凝土養(yǎng)生。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，水分散失過(guò)快，導(dǎo)致混凝土的體積驟然收縮，進(jìn)而產(chǎn)生干縮裂縫。由于混凝土受毛細(xì)孔隙力的作用較大，孔隙在干燥過(guò)程中失去水分，在毛細(xì)孔隙張力的作用下，混凝土的體積便會(huì)產(chǎn)生收縮，而混凝土的內(nèi)部還受到拉應(yīng)力的作用且周?chē)艿郊s束，當(dāng)拉應(yīng)力大于材料的抗拉極限時(shí)，便產(chǎn)生了干縮裂縫。

1.4 施工環(huán)境溫度過(guò)高

在大風(fēng)、日曬、干旱的天氣施工、施工溫度高于30℃低于5℃、內(nèi)外溫差超過(guò)20℃時(shí)，由于混凝土的表面失水過(guò)快，在其表面就會(huì)形成不同程度的裂縫。另外，夏季時(shí)白天施工要比晚上施工產(chǎn)生的裂縫多，冬季施工要比夏季施工產(chǎn)生的裂縫多。

1.5 其它因素的影響

在施工過(guò)程中，混凝土的和易性，振搗過(guò)程的密實(shí)性，這都與混凝土的拉應(yīng)力密切相關(guān)。不均勻的拉引力將導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生不同程度的拉裂，最終產(chǎn)生貫穿裂縫；未按照施工規(guī)范要求進(jìn)行施工，也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，例如對(duì)混凝土進(jìn)行切縫，其目的是使應(yīng)力得以釋放，減少混凝土裂縫的數(shù)量，而如果不按照要求進(jìn)行切縫，混凝土便會(huì)產(chǎn)生裂縫；由于混凝土材料本身的特性，氯離子侵蝕、水泥水化熱、混凝土自身質(zhì)量問(wèn)題等因素的影響也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2、房建工程中防止產(chǎn)生混凝土裂縫的措施

2.1 采用合理的設(shè)計(jì)方式

在施工前期的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)建筑房屋的受力情況進(jìn)行分析，選擇中低強(qiáng)度的混凝土材料作為施工原料。通常水泥強(qiáng)度控制在C20～C35等級(jí)范圍為最佳，切勿采用高強(qiáng)混凝土；在進(jìn)行抗裂計(jì)算分析時(shí)，要充分考慮抗裂最薄弱的部位；對(duì)大跨度、大體積的梁和縱向構(gòu)造鋼筋的設(shè)置要有所增強(qiáng)，合理地對(duì)梁縱向截面的配筋率進(jìn)行控制，準(zhǔn)確地對(duì)溫度變化、施工荷載、應(yīng)力大小等進(jìn)行分析，以此提高構(gòu)件的整體抗裂性。

2.2 混凝土原材料的控制

2.2.1水泥的選擇。水泥在水化過(guò)程中會(huì)放出熱量稱之為水化熱，這是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生溫度裂縫的主要因素之一。因此，施工過(guò)程一定要選擇質(zhì)量合格的水泥，盡可能采用低水化熱的水泥。在材料采購(gòu)過(guò)程中，施工單位要通過(guò)管理措施來(lái)保證采購(gòu)材料的質(zhì)量，指派專業(yè)人員對(duì)水泥廠的出廠質(zhì)量證明書(shū)等材料進(jìn)行檢查，保證水泥的凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度及安定性能滿足施工的要求。

2.2.2 骨料的選擇。在混凝土的防裂事項(xiàng)中，含砂率及優(yōu)良的骨料配合比選擇至關(guān)重要，所以在滿足混凝土的抗?jié)B、抗凍和強(qiáng)度的前提條件下，采用物理化學(xué)性能穩(wěn)定、高強(qiáng)度、高品質(zhì)及不含鹽類和有機(jī)雜質(zhì)的粗細(xì)骨料，并適當(dāng)增加粉煤灰量以減少水泥的使用量，有效降低產(chǎn)生的水化熱。粗骨料使用自然連續(xù)級(jí)配的碎石，骨料最大粒徑要小于鋼筋間距最小凈距的3/4，并小于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4。在房屋建筑工程中，細(xì)骨料通常選用中粗砂。

2.2.3合理的混凝土配合比。混凝土的配合比設(shè)計(jì)對(duì)混凝土的質(zhì)量有著直接影響，因此，要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定的要求對(duì)混凝土進(jìn)行配制，并盡可能的減少孔隙率和砂率。以此來(lái)增加振搗后的混凝土的密實(shí)性，這樣混凝土的抗拉強(qiáng)度和彈性模量都得以增強(qiáng)。在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要著重考慮混凝土的上網(wǎng)性能、強(qiáng)度等級(jí)等基本要求，并滿足泵送混凝土流動(dòng)性條件。

2.2.3外加劑的選擇。合理的選擇外加劑，可有效降低混凝土產(chǎn)生裂紋的幾率。粉煤灰是房建工程中普遍采用的外加劑，摻入粉煤灰后，可以有效改善混凝土的脆性和干縮性，同時(shí)降低水泥水化熱。在混合物中，適當(dāng)?shù)脑黾觾?yōu)質(zhì)高效的減水劑，例如加入0.25%水泥重量的木鈣減水劑，可降低混凝土攪拌的用水量，提高混凝土的密實(shí)度及和易性，節(jié)省約l0%的水泥，水化熱也會(huì)得到明顯的降低。

2.3 施工中質(zhì)量保證措施

2.3.1建立健全施工管理措施。為了確保整個(gè)建筑施工過(guò)程能夠按照一定的規(guī)范要求并有序的進(jìn)行，需要制定完善的施工管理措施，以此避免安全、質(zhì)量等事故的發(fā)生。同時(shí)，施工技術(shù)人員要不斷的提高自己的技術(shù)水平和施工管理水平，護(hù)筋工則要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)改板筋的位移和松綁進(jìn)行調(diào)整，避免踩筋現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3.2混凝土澆筑施工技術(shù)措施。混凝土的澆筑要根據(jù)水平分層、自然流淌坡度、連續(xù)逐層推移、斜向分段、一次到頂?shù)姆椒ㄟM(jìn)行施工。在澆筑的過(guò)程中，要杜絕對(duì)已攪拌好的混凝土再次加水，并控制混凝土的分層厚度。在澆筑過(guò)程中，還要注意環(huán)境溫度的變化所產(chǎn)生的影響，避免在劇烈變化的環(huán)境中進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)。

2.3.3混凝土的振搗。混凝土需要進(jìn)行三道振搗，混凝土的坡角為第一道，混凝土的坡中間為第二道，混凝土的坡頂為第三道。使用振搗棒進(jìn)行操作時(shí)，要控制好振搗棒的振搗時(shí)間和插入深度，振搗棒要快插慢拔。在振搗棒插入下層混凝土50mm以上的深度時(shí)，振搗棒的移動(dòng)間距要控制為400mm左右。在振搗密實(shí)后，使用刮杠刮平混凝土表面，再撒上5mm-25mm的碎石，在終凝前要進(jìn)行至少二次的木抹搓平。

2.3.4改善混凝土約束條件。在進(jìn)行混凝土施工時(shí)，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，要盡早的對(duì)新澆混凝土進(jìn)行拆模。在澆筑混凝土?xí)r，其表面會(huì)由于水化熱的作用產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土的表面溫度升高，較早拆除模板，可降低混凝土表面溫度，減小表面的拉應(yīng)力作用。同時(shí)，可將泡沫海綿等保溫材料覆蓋在混凝土的表面上，以此避免在混凝土的表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。

2.3.5溫度控制措施?；炷恋耐獠可彷^快，內(nèi)部散熱較慢，其內(nèi)外溫差較大。為了使混凝土的溫升與溫降值趨于穩(wěn)定，降低混凝土內(nèi)外溫差值，在高溫時(shí)段，混凝土的拌合水要采用深井水或常溫水加入冰塊，以減少混凝土的出機(jī)溫度，澆筑完成后的混凝土要及時(shí)進(jìn)行覆蓋。另外，在房建施工中，還可以借助澆筑層面散熱、埋設(shè)水管、通入冷水降溫等方法減少混凝土產(chǎn)生裂紋。

3、結(jié)束語(yǔ)

在房建工程中，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況、建筑物的構(gòu)造特點(diǎn)及施工工藝方法，合理制定混凝土的防裂措施，全方位、全過(guò)程的強(qiáng)化各方面的管理。在施工前，要合理的選擇設(shè)計(jì)的方式和原材料；在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照施工工藝及標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行；在施工完成后，要對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)、合理的養(yǎng)護(hù)。對(duì)房屋建筑工程中混凝土裂紋的控制，是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。而隨著廣大技術(shù)人員對(duì)混凝土強(qiáng)度、耐久性等性能的不斷深入研究，各種新材料、新技術(shù)被不斷的研發(fā)并應(yīng)用。因此，在科技水平不斷進(jìn)步，建筑水平不斷的發(fā)展的情況下，在不久的將來(lái)，混凝土的防裂問(wèn)題將會(huì)得到很好的解決。

參考文獻(xiàn)

[1]丁捷.混凝土裂縫成因與控制[J] .山西建筑，2007，33（18）：163-164.

[2]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京：北京工業(yè)出版社，2003.182-195

作者簡(jiǎn)介

1郭凱（1974年6月）男，漢族，大學(xué)本科，工程師，從事建筑工程管理工作。

2陳文英（1985年4月）女，大學(xué)本科，助理工程師，從事工程造價(jià)工作。