建筑工程商品混凝土裂縫原因及控制措施探討

何文勝

（廣西盛達混凝土有限公司 廣西南寧市 530000）

建筑工程商品混凝土裂縫原因及控制措施探討

何文勝

（廣西盛達混凝土有限公司 廣西南寧市 530000）

伴隨著近年來建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，混凝土在諸多建筑工程之中得到了極為廣泛的深入應(yīng)用。然而，混凝土裂縫是建筑工程中最容易出現(xiàn)的問題。作為建筑工程中非常重要的材料之一，混凝土質(zhì)量的好壞對于整個建筑工程的質(zhì)量都有著決定性的影響，一旦出現(xiàn)問題，將會嚴重危害到住戶的人身和財產(chǎn)安全。所以，有關(guān)部門和企業(yè)必須對混凝土裂縫有足夠的重視。本文旨在對混凝土裂縫出現(xiàn)的原因進行論述和匯總，并提出相應(yīng)的預防和控制措施。

建筑工程；混凝土裂縫；原因；控制措施

引言

在建筑工程領(lǐng)域，混凝土是經(jīng)由水泥、砂石骨料和水等多種材料混合得來的，因為混凝土較容易發(fā)生形變，這也就導致混凝土成型之后也容易出現(xiàn)較多的裂縫和孔隙，進而影響到整個建筑工程項目的總體質(zhì)量。所以，只有通過相應(yīng)的控制措施對混凝土裂縫進行有效的預防和避免，才能保障工程的質(zhì)量水平，如圖1。

圖1 混凝土裂縫示意圖

1 混凝土裂縫的成因

1.1 設(shè)計問題

能夠引起混凝土裂縫現(xiàn)象的原因有很多，在建筑工程領(lǐng)域，以下幾個設(shè)計方面的問題常會造成混凝土裂縫：①建筑的結(jié)構(gòu)斷面發(fā)生突然性的變化；②構(gòu)建之上施加的預應(yīng)力不當；③進行構(gòu)件的鋼筋配置環(huán)節(jié)時，設(shè)計書上所提供的鋼筋尺寸不當；④混凝土等級定位偏高，如圖2。

圖2 混凝土墻體防裂縫構(gòu)造配筋設(shè)計

1.2 塑性收縮

混凝土質(zhì)量也比較容易受到天氣等外界因素的影響，在高溫或大風環(huán)境中，比較容易出現(xiàn)混凝土裂縫，且大小不一，裂縫的中間部分較粗。實際生產(chǎn)建設(shè)過程中，有部分裂縫甚至能夠長達3m，長度一般的裂縫也能夠達到30cm，同時寬度也比一般的裂縫要寬。造成這種類型裂縫的原因是，相對惡劣的環(huán)境使混凝土表面比較干燥，引起了塑性收縮現(xiàn)象，進而增大了混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力。由于內(nèi)部的應(yīng)力分布不均，混凝土結(jié)構(gòu)就會發(fā)生整體的形變。這也正是產(chǎn)生裂縫的主要原因。

1.3 荷載原因

一般情況下，如果工作人員進行了不當操作，往往也會導致混凝土裂縫的出現(xiàn)，而這些不當操作中，荷載不當是其中很重要的一部分。在進行施工的過程中，由于混凝土的成型需要一段時間，而有部分工人往往在混凝土沒有定型時就進行拆模工序，再加上有些工人的拆模操作并不規(guī)范，這往往會造成混凝土強度下降，進而出現(xiàn)混凝土裂縫。

1.4 材料原因

由于混凝土主要由水、水泥、砂石骨料等材料組成，這些材料如果存在問題，都有可能導致混凝土裂縫的出現(xiàn)。①混凝土質(zhì)量很大程度上由混凝土中水泥的含量決定，如果水泥不符合標準，混凝土就有可能出現(xiàn)裂縫。②骨料粒徑對于混凝土質(zhì)量也有重要影響，如果骨料的粒徑過小，必然導致含泥量的加大，而含泥量越大，出現(xiàn)裂縫的可能性也就越大。所以材料問題也是混凝土工程是否產(chǎn)生裂縫的一個重要因素。

2 控制混凝土裂縫的有效措施

根據(jù)上文對能造成混凝土裂縫的諸多因素的分析，有關(guān)部門和企業(yè)需要在商品混凝土的設(shè)計、選材、配比、施工等環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的技術(shù)和控制措施，這樣才能有效降低混凝土裂縫出現(xiàn)的幾率。

2.1 設(shè)計環(huán)節(jié)的控制措施

（1）現(xiàn)階段，高層建筑中廣泛應(yīng)用了高強商品混凝土，這種混凝土中摻入的水泥強度等級較高，水泥的用量一般高達4500～ 6000kN/m3，是普通混凝土水泥用量的2倍左右。這種高強商品混凝土在發(fā)生凝結(jié)和硬化時水化放熱量相對較大，因此溫度升高幅度也大，造成混凝土結(jié)構(gòu)的收縮應(yīng)力增加，最終導致出現(xiàn)較多的收縮裂縫。要想避免這種問題，就必須選擇強度等級較為合適的混凝土。

（2）由于商品混凝土的坍落度一般處于100～220mm之間，而施工現(xiàn)場攪拌所得混凝土的坍落度則不足50mm，所以我們必須對商品混凝土所處的環(huán)境中的鋼筋構(gòu)造進行特殊的考慮，適當增大其構(gòu)造配筋，或者在合適的幅度內(nèi)對正常配筋進行調(diào)整，從而滿足其坍落度較大的需要。在設(shè)計圖紙的繪制階段，需要注意其中較易產(chǎn)生開裂的部分，尤其是較易發(fā)生溫度變化和裂縫收縮的部分，如屋面板和樓板角部等等，在其與裂縫相垂直的方向適當增加結(jié)構(gòu)配筋和細面密構(gòu)，從而保證整個結(jié)構(gòu)有充足的安全儲備抵抗形變，從而減少裂縫的出現(xiàn)。

2.2 材料的選用和配比的控制措施

（1）水泥。作為商品混凝土中最重要和最基本的成分，水泥的熟料合成過程中的系列水化反應(yīng)常會引發(fā)混凝土的收縮裂縫及溫度裂縫。所以，企業(yè)需要在確?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的強度得到保證的前提下，盡可能降低單方水泥的用量，選用標號相對較低的水泥，防止水泥細度過細，在選用水泥時盡可能選用水化熱較低的品種。

（2）骨料?；炷凉こ讨兴x用的骨料一般分為兩種，粗骨料和細骨料。實驗表明，在一定范圍內(nèi)增加粗骨料的粒徑，能夠減少水泥和水的使用量，從而實現(xiàn)水灰比的降低，以及商品混凝土中干縮裂縫和收縮裂縫的減少。但是，粒徑也不能一味求大，最大的粒徑不宜超過31.5mm，同時還需要對骨料中的泥塊含量、有害物質(zhì)含量、針片狀物質(zhì)含量、顆粒壓碎程度等指標進行嚴格的控制，避免超標，否則必將對之后水泥和骨料的粘結(jié)造成嚴重的阻礙，最終影響到整個工程的混凝土強度及其干燥和收縮。至于細骨料，應(yīng)選用細度模數(shù)為2.3的中砂，因為這種中砂與細度模數(shù)2.8的中砂相比，每立方米可省水20～25kg，減少40～60kg的水泥用量，使商品混凝土的砂率比普通混凝土大6%左右，達到40%以上。但是，如果砂率過大，不但會對混凝土的工作度和強度造成影響，還會增大收縮裂縫出現(xiàn)的幾率。所以，只有級配合理、骨粒硬度均勻，才能確?；炷辆哂休^好的抗拉強度和抗裂性能，從而降低出現(xiàn)裂縫的幾率。

（3）外加劑。外加劑作為商品混凝土必不可少的組成成分，在高性能混凝土中也非常必要，在混凝土中加入外加劑是為了減少混凝土中的用水，提升其流動性和早期、后期強度，進而實現(xiàn)抗裂的目標。所摻入的外加劑主要包括減水劑、膨脹劑和摻合料三種。其中，減水劑主要摻入在拌制泵送水凝土中，能夠在降低水和水泥的用量、提升混凝土的內(nèi)部密實度的同時不改變其水灰比，進而實現(xiàn)混凝土的早期與后期強度的提升。膨脹劑摻入混凝土中后，不會改變混凝土的整體強度和性能，但能夠減少水泥用量，并使混凝土在內(nèi)部發(fā)生微膨脹，從而提升其密實度，這同時也補償了混凝土的收縮作用，提升了混凝土的強度和耐久性等性能。摻合料主要包括硅粉、礦渣粉、粉煤灰等幾種，據(jù)研究表明，如果用粉煤灰代替15～20%的水泥，可以降低15%左右的水化熱，這也正是粉煤灰之所以能夠在泵送混凝土中得到廣泛應(yīng)用的原因，粉煤灰不僅能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)成本的大大降低，還能降低水膠比和水化熱，對于混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部裂紋防止有著重要作用。

（4）水灰比。水灰比對于混凝土的強度也有很大的影響，并且水灰比的值越低，水泥混凝土的強度也就越高，其與骨料也就有越大的粘結(jié)力。如果水灰比較大，游離水會隨之增加，對于骨料與水泥的粘結(jié)力會造成削弱，使其內(nèi)部嚴重泌水，并在硬化時因水柱通過而產(chǎn)生孔隙，進而產(chǎn)生較多的裂紋，這樣不僅會對拌合物質(zhì)量和混凝土強度造成較大影響，也會使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)收縮裂縫的幾率大大增加，所以水灰比必須得到嚴格控制。

3 施工現(xiàn)場可行的控制措施

3.1 泵送振搗

施工過程中以下幾個方面需要特別留意：

（1）泵送高度及泵送距離?？梢钥紤]將草袋加蓋到垂直泵和水平泵上，噴灑冷水，從而降低混凝土的溫度，同時使泵送混凝土過程中的水分蒸發(fā)量大大減少。但是需要注意：不能向混凝土中任意加水或加水泥，否則可能會改變混凝土的水灰比和坍落度；

（2）混凝土的泵送速度。避免一次性入模過多的情況出現(xiàn)；

（3）終凝前二次抹壓。由于泵送商品混凝土的裂縫大部分出現(xiàn)于混凝土初凝過程之中，所以終凝前需要進行二次抹壓，從而消除混凝土在泌水過程中水平鋼筋下部與粗骨料所生成的孔隙和水分，最終實現(xiàn)混凝土內(nèi)部微小裂縫的最大程度消除。

3.2 規(guī)范施工

對于混凝土裂縫的防止而言，結(jié)構(gòu)斷面尺寸的保證、鋼筋捆扎位置的確定、模板接縫的緊密度和平整度的維持等，都具有非常重要的作用。尤其要重視鋼筋位置的設(shè)置，必須在施工過程中使用厚度標準化的墊塊，否則有可能產(chǎn)生沿鋼筋位置的裂縫，影響結(jié)構(gòu)使用壽命。

3.3 后澆帶的設(shè)置

要想避免因澆筑過快和伸縮等原因產(chǎn)生裂縫，就需要在澆筑時將施工區(qū)域劃分成面積基本一致的幾塊，并進行施工后澆帶的設(shè)置，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)樓板結(jié)構(gòu)分散化施工，從而減少裂縫的出現(xiàn)。另外，還要進行接縫處鋼筋的綁扎過程進行防護，避免因踩踏出現(xiàn)裂縫，并打磨接縫處的混凝土表面，使其能夠在接觸面發(fā)生緊密結(jié)合，減少接茬處的裂縫。之所以進行施工后澆帶的設(shè)置，主要是為了防止產(chǎn)生底板處的裂縫，一旦后澆帶沒有處理到位，很容易在后澆帶所在的區(qū)域造成人為貫穿裂縫的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

由于能夠使商品混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的因素有很多，其產(chǎn)生的機理和性質(zhì)也較為復雜，但是相關(guān)企業(yè)只要能夠在設(shè)計圖紙的繪制、原材料的選擇，以及工地現(xiàn)場施工階段都嚴格落實其控制措施，就能最大程度地避免混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的出現(xiàn)。

[1]廖正歡，陳健偉.建筑工程混凝土裂縫的成因及控制探析[J].科技資訊，2011（29）：80～80.

[2]李大云.試析建筑工程混凝土裂縫的成因與防治措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（2）.

[3]葉小良.探究建筑工程混凝土裂縫的有效控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014（19）：1052.

TU755

A

1673-0038（2015）24-0071-02

2015-3-5

何文勝（1965-），男，中級，大專，主要從事預拌商品混凝土生產(chǎn)管理方面的工作。