試析建筑工程中混凝土施工裂縫成因及控制

王秋思 金星

摘要：長(zhǎng)期以來，混凝土裂縫一直是困擾建筑行業(yè)多年的普遍質(zhì)量問題。?如果出現(xiàn)更多更深的裂縫，將直接影響結(jié)構(gòu)的安全性。自從參加工作以來，接觸混凝土的次數(shù)越來越多，尤其是施工過程中混凝土溫度裂縫問題最為突出，給工程質(zhì)量帶來了嚴(yán)重的安全隱患。因此，從材料、施工等方面分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的裂縫控制方法，具有重要的工程實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：混凝土;裂縫;成因分析

1.混凝土裂縫成因分析

1.1混凝土本身的影響

主要是水泥水化熱過高，混凝土在澆筑振搗以后，水泥水化過程中產(chǎn)生一定的熱量，水化熱聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失，引起急劇升溫，在建筑工程中一般為20～30℃甚至更高。由于結(jié)構(gòu)物在一個(gè)自然散熱條件中，實(shí)際混凝土內(nèi)部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在混凝土澆筑的最初3～5d。隨著混凝土齡期的增長(zhǎng)，彈性模量的增高，對(duì)混凝土內(nèi)部降溫收縮的約束也就愈來愈大，以致產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗這種應(yīng)力時(shí)，開始出現(xiàn)溫度裂縫。

1.2混凝土的收縮變形

混凝土的收縮，也是產(chǎn)生裂縫的重要原因。實(shí)際所需拌和水比水泥水化所需的水要多得多。拌和水中只有約20%的水是水泥水化所必須的，其余的都要被蒸發(fā)掉。水分蒸發(fā)之后，引起混凝土收縮，當(dāng)收縮受到約束時(shí)，則產(chǎn)生收縮應(yīng)力，當(dāng)收縮應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝上的抗拉應(yīng)力時(shí)，則裂縫隨之產(chǎn)生。

1.3地基和老混凝土與約束

當(dāng)混凝土澆筑在比較堅(jiān)硬的基巖或老混凝土上時(shí)，混凝土澆注初期的水化熱升溫，產(chǎn)生膨脹，受到巖石或老混凝土的約束，將產(chǎn)生較小的壓應(yīng)力。而當(dāng)混凝土溫度繼續(xù)下降時(shí)，由于基巖或老混凝土對(duì)溫降引起的收縮變形約束的結(jié)果，混凝土塊內(nèi)將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力，裂縫隨之產(chǎn)生。

1.4施工方面的因素

違規(guī)施工、施工不當(dāng)造成混凝土裂縫。夏季施工期間，由于運(yùn)輸車輛交通不暢，延誤了時(shí)間。泵車卸料時(shí)混凝土坍落度大，混凝土的和易性和流動(dòng)性較差。工人人工加水，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。加水部分混凝土的水灰比和強(qiáng)度與原配比不同，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)不同配比的凝結(jié)裂縫和收縮裂縫。另外，不正確的振搗方法會(huì)造成混凝土分層分離，混凝土表面出現(xiàn)浮力和開裂，或造成大量混凝土砂漿流向下部，造成混凝土不均勻沉降和收縮，出現(xiàn)裂縫。結(jié)構(gòu)厚度的接合處。此外，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮和開裂的主要原因。

1.5環(huán)境氣候的因素

在混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程中，外界氣溫的變化對(duì)防止混凝土開裂有顯著影響。室外溫度越高，混凝土澆筑溫度越高。如果外界溫度下降，會(huì)增加混凝土的冷卻速度，特別是當(dāng)外界溫度急劇下降時(shí)，會(huì)使外層混凝土與內(nèi)層混凝土的溫差增大，對(duì)混凝土的抗裂性能極為不利。

2.混凝土裂縫控制要點(diǎn)

2.1重視材料的選用

使用低熱水泥如礦渣水泥和大壩水泥等，能明顯降低混凝土的絕熱溫升，降低混凝土的最高溫度。伴隨減小混凝土內(nèi)表溫差，起到減小溫度應(yīng)力的作用。從而減少產(chǎn)生裂縫的充分條件。為降低水化絕熱溫升、減小體積變形，混凝土一般不宜使用水化熱高水泥，應(yīng)使用水化熱較低的中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥：更不宜使用早強(qiáng)型水泥。因此，在滿足混凝土設(shè)計(jì)要求的前提下，盡量采用低水化熱水泥。其次是優(yōu)化混凝土的配合比，以便在保證混凝土強(qiáng)度及流動(dòng)度條件下，盡量節(jié)省水泥、降低混凝土絕熱溫升。按照基于絕熱溫升控制的綠色高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)四功能準(zhǔn)則對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化。最后，摻用混合材料以減少用水量、節(jié)約水泥，降低混凝土的絕熱溫升，提高混凝土的抗裂能力。

2.2施工階段的裂縫控制措施

（1）控制澆灌溫度。要降低混凝土的最高溫度和溫差，比較直接的措施是降低澆筑溫度，但其實(shí)施必須擁有一定的條件才能實(shí)現(xiàn)，在特大型工程中可能才用得到。為了降低混凝土從攪拌機(jī)出料到卸料，泵送和澆灌振搗后的溫度，減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，一般按季節(jié)采取措施，如夏季施工時(shí)，則應(yīng)以減少冷量損失、著手在整個(gè)長(zhǎng)度的水平輸送管道上覆蓋草包并經(jīng)常噴灑冷水、在澆灌混凝土?xí)r，采用一個(gè)坡度、薄層澆灌、循序推進(jìn)、一次到頂?shù)却胧﹣砜s小混凝土暴露面積以及加快澆灌速度，縮短澆灌時(shí)間。在冬季施工時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)厚度在1.0?m以上的混凝土可繼續(xù)施工，但應(yīng)保證保溫澆灌、保溫養(yǎng)護(hù)，一般可利用混凝土本身散發(fā)的水化熱養(yǎng)護(hù)自己，并要求在混凝土沒有達(dá)到允許臨界強(qiáng)度以前防止凍害。根據(jù)試驗(yàn)資料證明，混凝土的早期強(qiáng)度達(dá)到臨界強(qiáng)度后，在零下溫度作用下不會(huì)遭到凍害，小于該“臨界”強(qiáng)度時(shí)則會(huì)遭到凍害。

（2）合理安排施工進(jìn)度。對(duì)混凝土澆筑，應(yīng)遵循“同時(shí)澆搗，分層堆累，一次到頂，循序漸進(jìn)”的成熟工藝。在每次澆筑中，又分幾層，其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短，必須在上層混凝土初凝之前，開始澆筑下層混凝土。層間最長(zhǎng)的時(shí)間間隔不大于混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)層間間隔時(shí)間超過混凝上的初凝時(shí)間。層面應(yīng)按施工縫處理：①消除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝上層及松動(dòng)的石子，并均勻露出粗骨料;②在上層混凝土澆筑前，應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物，充分濕潤，但不得有水;③對(duì)非泵送及低流動(dòng)度混凝土，在澆筑上層混凝土?xí)r，應(yīng)采取接漿措施。

（3）改進(jìn)攪拌工藝和振搗工藝。在攪拌的混凝土?xí)r，改變以往的投料程序，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子進(jìn)行攪拌的新方法。這種攪拌工藝被為“裹砂法”，也可稱為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無泌水現(xiàn)象，混凝土上下層強(qiáng)度差減少，可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中，從而使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。

2.3混凝土的養(yǎng)護(hù)

為了保證混凝土有適宜的硬化條件，混凝土終凝后，筏板邊緣、剪力墻中間等不易被塑料薄膜完全覆蓋部位，可采用澆水保濕?；炷辽郎仉A段如果因表面未能完全覆蓋而出現(xiàn)局部干燥時(shí)，可澆熱水（40～50℃）濕潤表面，防止出現(xiàn)干燥裂縫。降溫階段可澆自來水養(yǎng)護(hù)，保溫保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14天。施工前還應(yīng)再準(zhǔn)備好一層養(yǎng)護(hù)用塑料薄膜和一層再生棉氈，以便根據(jù)環(huán)境氣溫變化情況對(duì)保溫保濕質(zhì)量作以調(diào)整。

3.結(jié)束語

隨著工作時(shí)間越來越長(zhǎng)，工作經(jīng)驗(yàn)也越來越豐富，對(duì)混凝土施工中的各種問題也有了一定的了解。?混凝土的剛度大，裂縫的存在會(huì)嚴(yán)重影響其正常使用。?因此，對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制進(jìn)行了探討。希望在以后的工程實(shí)踐中，能不斷發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，保證工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]試論房屋建筑中混凝土裂縫的施工技術(shù)[J].韓培培.民營科技.?2014（05）.

[2]房屋混凝土的施工技術(shù)分析[J].李向東.門窗.2014（10）.

[3]房屋建筑工程混凝土裂縫成因及控制對(duì)策[J].林欣榮.江西建材.?2017（23）.