建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與措施分析

王秋平

（山西二建集團(tuán)有限公司， 山西 太原 030013）

0 前言

城市化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，建筑工程項(xiàng)目數(shù)量隨之增多，為了有效提升工程項(xiàng)目的質(zhì)量，施工單位要針對施工過程中混凝土安全性和可靠性予以重視，建立科學(xué)化的管控措施。

1 建筑工程施工中混凝土裂縫的成因

在建筑工程施工項(xiàng)目中，混凝土是較為重要的施工原材料，主要是由砂子、水泥漿以及石子組成，在實(shí)際施工時(shí)會存在裂縫隱患。一方面，微觀裂縫，主要是混凝土自身具有的，寬度僅僅為2mm到5mm，目前較為常見的就是砂漿和石子粘結(jié)面上的粘著裂縫、水泥石裂縫以及穿越骨料的骨料裂縫。因?yàn)樵诨炷林形⒂^裂縫分布并不是非常均勻，且不會出現(xiàn)貫通，肉眼并不能有效發(fā)現(xiàn)，因此微觀裂縫依舊能承受拉力。另一方面，寬度在0.05mm以上的裂縫是宏觀裂縫，多數(shù)宏觀裂縫都是微觀裂縫擴(kuò)展而來的，荷載裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫以及變形應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫是較為常見的裂縫。

第一，表面裂縫的產(chǎn)生原因。混凝土表面本身就會出現(xiàn)干縮變形和混凝土自身溫度場變化造成的內(nèi)部約束變化。也就是說，表面混凝土冷卻但是內(nèi)部卻會受到混凝土自身的約束產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，這種溫差就會造成裂縫。若是溫度應(yīng)力高于混凝土同齡期抗拉強(qiáng)度，就會造成裂縫問題，若是沒有其他因素對其形成作用，則混凝土并不會出現(xiàn)貫穿型裂縫或者是深層裂縫。

第二，內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生原因。混凝土內(nèi)部裂縫主要是在澆筑塊頂面出現(xiàn)裂縫后造成的，因?yàn)橐谏厦孢M(jìn)行新混凝土澆筑，這就使得原有的表面裂縫變成了混凝土的內(nèi)部裂縫。

第三，深層裂縫的產(chǎn)生原因。若是混凝土脫離基礎(chǔ)性約束范圍，就會使得表面裂縫有繼續(xù)蔓延或者是深化的可能，尤其是在經(jīng)歷很長一段降溫后，混凝土的內(nèi)部溫度會增高，就會在混凝土內(nèi)部形成具有溫度梯度的復(fù)雜溫度場，這種問題的蔓延和延續(xù)就會造成裂縫出現(xiàn)縱深發(fā)展的問題，甚至?xí)苯有纬缮顚恿芽p，在內(nèi)部依舊處于連續(xù)的狀態(tài)。

第四，貫穿裂縫產(chǎn)生的原因，主要是切斷混凝土結(jié)構(gòu)的縱深發(fā)展型裂縫，究其原因，主要是因?yàn)榛炷翜囟容^高，混凝土上水化熱溫升效果較為明顯，就會形成較高的溫度，當(dāng)混凝土整體溫度降低后，就會造成基礎(chǔ)溫差的留存，影響整體混凝土的后期質(zhì)量。這種均勻降溫產(chǎn)生的溫度應(yīng)力若是大于同齡期混凝土的抗拉強(qiáng)度，就會造成貫穿裂縫。

除此之外，建筑工程施工項(xiàng)目中混凝土的微裂縫現(xiàn)象較為常見，是所有混凝土都具備的，因?yàn)槠鋾炷两Y(jié)構(gòu)的變形和強(qiáng)度產(chǎn)生影響，因此，施工部門在進(jìn)行技術(shù)交底的過程中，就必須要求設(shè)計(jì)部門按照設(shè)計(jì)規(guī)范對混凝土強(qiáng)度和抗裂性能予以控制。值得一提的是，很多微裂縫會在結(jié)構(gòu)受力后發(fā)展宏觀裂縫，產(chǎn)生少量穿越砂漿的裂縫，這就需要施工部門在實(shí)際施工過程中對其予以動態(tài)檢測和控制，減少裂縫問題對施工過程造成的影響[1]。

2 建筑工程施工中混凝土裂縫處理措施

在建筑工程施工中，要想對混凝土裂縫進(jìn)行綜合管控和處理，就要從技術(shù)層面升級應(yīng)用流程，避免混凝土質(zhì)量問題造成的不良影響，提升綜合治理的水平，強(qiáng)化施工技術(shù)和施工方案的配合。

2.1 混凝土澆筑過程

在施工方面，要在澆筑過程中集中控制混凝土裂縫。目前，混凝土澆筑主要采用的是分層澆筑或者是推移式連續(xù)澆筑方法。

第一，混凝土攤鋪厚度要結(jié)合振搗器的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和深度建立完整的處理框架，結(jié)合混凝土的和易性判定具體施工流程，尤其是在泵送混凝土的過程中，混凝土的攤鋪厚度要在600mm以下，若是利用非泵送混凝土，則攤鋪厚度要控制在400mm以下。

第二，無論是封層連續(xù)澆筑還是推移式連續(xù)澆筑，層間間距都要得到有效控制，盡量得到縮短，特別是在前層混凝土初凝之前，要完成次層混凝土澆筑工作，層間的澆筑間隔要得到科學(xué)化控制，且在混凝土初凝時(shí)間以內(nèi)。而混凝土初凝的時(shí)間需要施工部門在施工前進(jìn)行試驗(yàn)，有效按照標(biāo)準(zhǔn)化流程完成施工規(guī)劃。另外，對于一些工程量較大且澆筑面積較大的施工項(xiàng)目，施工部門一次性連續(xù)澆筑層厚度要控制在 3米以內(nèi)，此時(shí)利用推移式連續(xù)澆筑也能有效滿足施工要求。值得一提的是，分層連續(xù)澆筑更加利于振搗處理，能保證混凝土實(shí)際的澆筑質(zhì)量，便于施工部門對施工過程進(jìn)行監(jiān)督管理。且能有效借助混凝土層面進(jìn)行集中散熱，能減少混凝土澆筑塊升溫。

第三，混凝土拌制過程。施工部門要結(jié)合施工環(huán)境和氣溫條件建立完整的拌制工序，并且按照施工計(jì)劃提升管控工作的基本質(zhì)量。尤其是在炎熱的季節(jié)，要對混凝土攪拌場和石骨料等進(jìn)行集中降溫處理，從根本上提高施工項(xiàng)目的基本質(zhì)量。另外，若是采用自備攪拌站，就要盡量靠近混凝土的澆筑地點(diǎn)，有效縮短水平運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)距離。

第四，混凝土澆筑過程中因?yàn)榛炷帘砻鏁霈F(xiàn)泌水現(xiàn)象，因此，為了保證澆筑質(zhì)量，就要對泵送水灰比進(jìn)行控制。

2.2 后澆帶質(zhì)量

后澆帶間距要依從削減溫度收縮應(yīng)力的實(shí)際要求，并且要集中考量施工縫的實(shí)際結(jié)合作用，確保能將后澆縫間距控制在20m到30m。另外，后澆縫保留時(shí)間要在40天以上，一般會控制在60天。后澆帶的寬度則要結(jié)合理論寬度進(jìn)行控制，為了避免應(yīng)力集中的問題，要設(shè)置700mm到1000mm之間的寬度，從而有效借助鑿毛處理提升質(zhì)量應(yīng)用效果[2]。

3 案例

某工程項(xiàng)目是綜合樓結(jié)構(gòu)，地上29層，地下2層，屬于現(xiàn)澆筑結(jié)構(gòu)，高度為110m，項(xiàng)目底板尺寸為36m*36m*18m，混凝土整體強(qiáng)度等級為C40，抗?jié)B標(biāo)號為S8，一次性澆筑量為3300立方米。因?yàn)楣こ添?xiàng)目強(qiáng)度較高且體積較大，整體工程項(xiàng)目中的鋼筋較為密集，工程條件也非常復(fù)雜，要想同時(shí)滿足強(qiáng)度、剛度以及耐久性，就要對溫度變形和裂縫予以關(guān)注，制定相應(yīng)的施工過程。

3.1 施工方案

工程項(xiàng)目屬于大體積混凝土施工，水化熱引起的溫度較高，因此，為了避免施工裂縫，要從溫度控制方面入手，有效延緩降溫速度，減少混凝土收縮問題。在測溫工作中，施工部門借助測溫有效分析了結(jié)構(gòu)物內(nèi)部溫度和表面問題，并且將其作為基礎(chǔ)施工依據(jù)，有效控制內(nèi)外溫差，提升工程項(xiàng)目施工的整體質(zhì)量。

第一，測溫方式中，主要利用的是熱電阻、熱電偶以及玻璃溫度計(jì)測量機(jī)制，工程項(xiàng)目混凝土內(nèi)部溫度測定主要應(yīng)用的是溫度傳感器，因?yàn)閷?dǎo)向長度不同電阻數(shù)值不同，此時(shí)要使用長度為1m、2m以及3m的導(dǎo)線進(jìn)行測定，修正數(shù)據(jù)為：1）1m長導(dǎo)線，需要減去2攝氏度；2）2m長導(dǎo)線，需要減去4攝氏度；3）3m長導(dǎo)線，需要減去6攝氏度[3]。

第二，布置測點(diǎn)，結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際施工區(qū)域周圍環(huán)境要求，布置了20組檢測點(diǎn)，每組要求具備3個(gè)測溫點(diǎn)，建立信息化施工體系。具體要求如下：1）1d-6d，每1小時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)測一次；2）7d，每4個(gè)小時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)測一次；3）8d-9d，每6小時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)測一次；4）9d，每12小時(shí)進(jìn)行溫度監(jiān)測一次。

第三，混凝土入模溫度測定，施工部門要結(jié)合施工要求對混凝土入模的實(shí)際溫度進(jìn)行控制和監(jiān)督，有效結(jié)合溫度參數(shù)建立相應(yīng)的測試機(jī)制，不僅要對攪拌前水泥、砂子、石子等原材料溫度進(jìn)行分析和測定，也要對后續(xù)數(shù)值的變化進(jìn)行集中對比，合理性制定升溫控制方案[4]。

3.2 施工技術(shù)

為了有效控制建筑工程混凝土裂縫問題，施工部門要在中部設(shè)置雙層溫度筋，有效對配筋率進(jìn)行統(tǒng)籌分析，發(fā)揮限制膨脹的應(yīng)用效果，在分散應(yīng)力的基礎(chǔ)上，就能提升整體混凝土的抗裂性，為后續(xù)施工質(zhì)量的全面優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

另外，因?yàn)榈装宄叽鐬?36m*36m，因此，設(shè)置一次性連續(xù)澆筑，并沒有采取后澆帶。工程項(xiàng)目施工要結(jié)合施工環(huán)境和實(shí)際溫度條件進(jìn)行判定，此次工程項(xiàng)目是在鄰近冬季施工，溫度較低，要集中建立相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)處理工序，有效提升施工管理項(xiàng)目的基本水平。

4 結(jié)束語

總而言之，在建筑工程施工項(xiàng)目中，要對混凝土施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，合理性調(diào)控施工流程，減少裂縫問題對后續(xù)處理工序造成的影響，集中對內(nèi)外溫差予以監(jiān)督，確保能按照標(biāo)準(zhǔn)化施工方案完成施工操作，提升施工管理工序的科學(xué)化程度，一定程度上提高施工項(xiàng)目的綜合質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的共贏。

[1] 劉長林.談建筑工程混凝土裂縫的成因與防治[J].黑龍江科學(xué),2014,5(4):39.

[2] 朱麗杰.房屋建筑工程鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生原因及防治措施[J].現(xiàn)代物業(yè)·新建設(shè),2015(2):30-31.

[3] 于建.建筑工程混凝土裂縫的成因及控制對策[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017(23):1923-1923.

[4] 陳華.建筑工程混凝土裂縫防治技術(shù)探究[J].商品與質(zhì)量,2017(16):243,245.