混凝土裂縫控制技術(shù)分析

孫武 柏俊善

摘 要 基于在建筑工程中混凝土施工的重要性，混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及抗剪能力是衡量結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要指標(biāo)，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是影響此項(xiàng)指標(biāo)的一種常見(jiàn)病害，同樣該問(wèn)題也是施工過(guò)程中迫切需要解決的技術(shù)難題，需要技術(shù)人員開(kāi)展混凝土裂縫的控制技術(shù)。本文就建筑施工中存在的混凝土裂縫控制技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 建筑工程;混凝土施工;裂縫控制技術(shù)

引言

由于混凝土施工的技術(shù)問(wèn)題和本身的變形、化學(xué)反應(yīng)等一系列問(wèn)題，硬化成型的各種混凝土構(gòu)件中存在著眾多的微孔隙、微裂縫和氣穴，這些將可能發(fā)展成為混凝土裂縫。建筑物的可靠性與安全性是分析建筑安全隱患的重要依據(jù)，混凝土裂縫直接影響這一方面，因此，采取科學(xué)合理的組織開(kāi)展裂縫的控制技術(shù)，將提高建筑工程施工質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)化。

1混凝土裂縫的分類和危害

（1）施工產(chǎn)生的裂縫。在施工過(guò)程中，模板拼接不規(guī)范，而且還可能出現(xiàn)不規(guī)范的模板。對(duì)于大體積混凝土，存在過(guò)早拆模的情況，這種行為會(huì)導(dǎo)致裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。或者是施工過(guò)程中使用坍落度不合適的混凝土或是混凝土外加劑不合適，這種行為也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在混凝土強(qiáng)度還沒(méi)有達(dá)到規(guī)范要求，就在上面進(jìn)行下一步工序施工或者堆放大量材料 。

（2）收縮裂縫。在混凝土進(jìn)行配比的過(guò)程中，常常會(huì)忽略現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境溫度的影響，如果不注意規(guī)范控制水泥以及水的用量，在混凝土硬化反應(yīng)過(guò)程中便會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。這種因素也是產(chǎn)生裂縫問(wèn)題的主要原因之一。

（3）沉降裂縫。由于地基承載力的差異，在施工過(guò)程中會(huì)堆積大量的材料，因?yàn)榛炷辽形催_(dá)到強(qiáng)度，導(dǎo)致重心偏離。該結(jié)構(gòu)或整個(gè)結(jié)構(gòu)由于總應(yīng)力不均勻而下降。由這種不均勻沉降引起的裂縫稱為不規(guī)則沉降裂縫。這種裂縫是一種分層且分布廣泛的裂縫，通常從建筑物的底部向上發(fā)展，并且以“八字”裂縫的形式出現(xiàn)。

（4）溫度裂縫。溫度裂縫在大體積混凝土澆筑中是嚴(yán)格控制的一項(xiàng)技術(shù)。在施工過(guò)程中，某些物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)會(huì)在混凝土的內(nèi)部和外部之間引起較大的溫差。在這種情況下，如果大體積混凝土的內(nèi)部散熱不及時(shí)，并且外部散熱速度更快，則由于溫度差過(guò)大而更容易引起溫度裂縫。

（5）混凝土裂縫的危害。在建筑工程施工過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中一旦出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，將直接影響到該工程建設(shè)質(zhì)量與施工進(jìn)度，相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人要進(jìn)行質(zhì)量安全分析，對(duì)裂縫進(jìn)行處理，有可能還會(huì)開(kāi)展返工重建，這樣不僅增加了項(xiàng)目成本，且影響到該項(xiàng)目的施工工期以及其他項(xiàng)目的施工效率。

混凝土裂縫也有極大可能會(huì)誘發(fā)鋼筋侵蝕問(wèn)題，這種誘發(fā)的銹蝕如果得不到及時(shí)有效的處理，將會(huì)形成惡性循環(huán)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度逐漸下降，最終該構(gòu)建會(huì)受到破壞，進(jìn)而會(huì)影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，嚴(yán)重影響到建筑工程建筑施工的經(jīng)濟(jì)性與安全可靠性。

2裂縫控制技術(shù)分析

2.1 工程概述

本工程星城東宸花園住宅小區(qū)項(xiàng)目位于長(zhǎng)沙黃興鎮(zhèn)黃江大道與向榮南路交匯處西南角，總用地面積為 79427.33m2（約合 119.14 畝），凈用地面積 63093.32m2（約合 94.64 畝），由1#～12#棟及一層地下車庫(kù)組成。其中地下車庫(kù)底板、頂板，7#棟、8#棟、9#棟、11#棟建筑的筏板基礎(chǔ)，屬于大體積混凝土的澆筑，裂縫控制極其重要。

2.2 裂縫控制要求

（1）施工過(guò)程中若要滿足超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫控制的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算。溫度應(yīng)力檢查計(jì)算應(yīng)考慮下部結(jié)構(gòu)的水平剛度對(duì)變形，封閉結(jié)構(gòu)后的最大溫度升高和溫度下降以及混凝土收縮的約束作用。另外，應(yīng)考慮混凝土結(jié)構(gòu)徐變的不利因素，來(lái)減少結(jié)構(gòu)裂縫和減少混凝土裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)截面剛度的影響。

（2）原材料要求。水泥必須是普通硅酸鹽水泥或符合當(dāng)前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的硅酸鹽水泥;大體積混凝土應(yīng)使用低溫礦渣硅酸鹽水泥或中低溫硅酸鹽水泥，或者可以使用其他硅酸鹽水泥，同時(shí)將大量的礦物添加劑混合使用。水泥的比表面積應(yīng)小于350m2/kg，水泥的堿含量應(yīng)小于0.6%;用于生產(chǎn)混凝土的水泥的溫度不應(yīng)高于60℃，并且不應(yīng)將溫度高于60℃的水泥摻入混凝土中。

（3）配合比要求。①應(yīng)根據(jù)原材料的質(zhì)量，混凝土的強(qiáng)度，混凝土的耐久性和施工過(guò)程的可加工性要求選擇混凝土的配合比，通過(guò)計(jì)算，組合測(cè)試，調(diào)整和其他步驟進(jìn)行施工。②配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)控制膠凝材料用量，C60以下混凝土最大膠凝材料用量不宜大于550kg/m3，C60、C65混凝土膠凝材料用量不宜大于560kg/m3，C70、C75、C80混凝土膠凝材料用量不宜大于580kg/m3，自密實(shí)混凝土膠凝材料用量不宜大于600kg/m3;混凝土最大水膠比不宜大于 0.45。 ③對(duì)于大體積混凝土，應(yīng)采用大摻量礦物摻和料技術(shù)，粉煤灰和礦渣粉可以復(fù)合使用。

（4）后澆帶施工要求。對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)一般應(yīng)每隔40～60m設(shè)一寬度為700～1000mm的后澆帶，縫內(nèi)鋼筋可采用直通或搭接連接;后澆帶的封閉時(shí)間不宜少于45d;后澆帶在密封施工期間，必須清除接縫處的碎屑，并應(yīng)使用不收縮或微膨脹的混凝土，其強(qiáng)度要增加一級(jí)才能澆筑。

（5）應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，在超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)采取減少混凝土收縮的專項(xiàng)技術(shù)措施。當(dāng)設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，也可采用分倉(cāng)法施工。對(duì)大面積、大厚度的底板此施工方法也比較實(shí)用，可采用留設(shè)施工縫分倉(cāng)澆筑，分倉(cāng)區(qū)段長(zhǎng)度最好不超過(guò)40m，分倉(cāng)澆筑應(yīng)有7d以上的間隔時(shí)間，地下室側(cè)墻分段長(zhǎng)度控制在16m以內(nèi)，同時(shí)還需注意跳倉(cāng)接縫處按施工縫的要求設(shè)置和處理[2]。

2.3 裂縫控制技術(shù)

（1）降低水泥水化熱和變形。①選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，本工程由于底板混凝土有抗?jié)B要求，故采用普通硅酸鹽水泥。②使用級(jí)配良好的粗細(xì)骨料;控制砂石含泥量，本工程采用5～31.5mm的碎石;摻加粉煤灰等摻和料或摻加相應(yīng)的減水劑、緩凝劑，改善和易性、降低水灰比，以達(dá)到減少水泥用量、降低水化熱的目的。③在拌和混凝土?xí)r，還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土的溫度應(yīng)力，本工程筏板混凝土設(shè)計(jì)中要求加入7%膠凝材料用量的高性能混凝土膨脹劑。

（2）降低混凝土溫度差。①選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土，盡量避開(kāi)炎熱天氣澆筑混凝土。當(dāng)氣溫較高，對(duì)骨料進(jìn)行覆蓋或設(shè)置遮陽(yáng)裝置避免日光直曬，運(yùn)輸工具搭設(shè)避陽(yáng)設(shè)施，以降低混凝土拌和物的入模溫度。②摻加相應(yīng)的緩凝型減水劑，本工程摻入了2.2%的聚羧酸系高性能緩凝型高效減水劑。③在混凝土入模時(shí)，采取措施改善和加強(qiáng)模內(nèi)的通風(fēng)，加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。

（3）加強(qiáng)施工中的溫度控制。在混凝土澆筑之后，施工人員必須做好混凝土的養(yǎng)護(hù)保溫保濕，使混凝土緩緩降溫，充分發(fā)揮其徐變特性，降低溫度應(yīng)力，高溫時(shí)注意避免曝曬，注意保濕，以免發(fā)生急劇的溫度梯度發(fā)生。

在該項(xiàng)目的施工中，有效地控制混凝土的設(shè)計(jì)，施工工藝，切割的時(shí)間和深度，混凝土的固化以及其他黏結(jié)，從而提高了混凝土的質(zhì)量，泄漏后采取有效的預(yù)防措施。

（4）振搗工藝管理。相關(guān)人員使用專業(yè)的振動(dòng)棒進(jìn)行振搗處理時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)的振搗順序進(jìn)行施工，并遵循“緩慢插入，緩慢抽出”的振搗過(guò)程原理。在振搗上部混凝土?xí)r，應(yīng)將桿的頭部插入下部混凝土約5厘米，以確?；炷恋耐暾?，并且沒(méi)有施工冷縫。振動(dòng)時(shí)間取決于混凝土不再明顯下沉，不再出現(xiàn)氣泡并且不再出現(xiàn)泛漿，以避免過(guò)度振搗。振搗器與夾具之間的距離應(yīng)不小于振搗器有效半徑的一半，并且鋼筋和嵌入部件不應(yīng)接觸。對(duì)于不能使用振動(dòng)器的部件，例如止水帶附近，應(yīng)進(jìn)行手動(dòng)夯實(shí)。振搗器的插入距離不應(yīng)超過(guò)他有效半徑的1.5倍，并且在振搗過(guò)程中不應(yīng)有泄漏。

（5）綜合養(yǎng)護(hù)技術(shù)措施。為了確?；炷猎谥付ǖ氖┕て陂g達(dá)到要求的強(qiáng)度并防止混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中出現(xiàn)收縮裂縫，應(yīng)在最初凝固后立即養(yǎng)護(hù)混凝土，避免陽(yáng)光直射。用薄膜，麻袋或土工布覆蓋。當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，只能遮蓋并保持;溫度高于5℃時(shí)，覆蓋后可及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，但要保持混凝土表面濕潤(rùn)。對(duì)于高強(qiáng)度混凝土，由于水膠相對(duì)較低，可以采用技術(shù)措施在混凝土中添加固化劑。對(duì)于垂直結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)，為了避免由于混凝土表面存在間歇性澆水，會(huì)對(duì)混凝土表面產(chǎn)生不利影響，可以采用外包膜節(jié)水養(yǎng)護(hù)的方式，在膜的保護(hù)技術(shù)措施下可確?；炷帘砻孢B續(xù)濕潤(rùn)[4]。

3結(jié)束語(yǔ)

保證建筑混凝土承載能力的重要措施其中一項(xiàng)就是要在項(xiàng)目重要的混凝土施工節(jié)點(diǎn)，通過(guò)控制裂縫產(chǎn)生的各種因素來(lái)降低工程中裂縫的發(fā)生率，重點(diǎn)是要從混凝土原材料的選擇控制、配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化，施工縫與后澆帶、混凝土澆筑、大體積混凝土水化熱溫升控制、綜合養(yǎng)護(hù)技術(shù)等這些方面控制。同樣，還有必要提升一線施工人員對(duì)于混凝土裂縫問(wèn)題的重視程度，定期進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)，還要強(qiáng)化混凝土施工過(guò)程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)控力度，保障混凝土結(jié)構(gòu)收縮達(dá)到最佳控制效果，從而來(lái)防止各種因素裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)

[1] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)（2017版）[EB/OL].https：//wenku.baidu.com/view/2133ef7a82c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b3b6.html#，2018-8-2.

[2] 李惠明.建筑施工中混凝土裂縫控制技術(shù)探析[J].水泥與混凝土生產(chǎn)，2019（12）：25.

[3] 劉偉昌.建筑工程中混凝土施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾，2018（14）：60-61.

[4] 尹賓.建筑施工中混凝土裂縫控制技術(shù)的研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（34）：173.

作者簡(jiǎn)介

孫武（1968-），男，湖南益陽(yáng)人;學(xué)歷：本科，職稱：高級(jí)工程師，現(xiàn)就職單位：湖南省第二工程有限公司，研究方向：建筑工程。