關于建筑施工中混凝土防裂控制技術的分析

張彬彬

(精易建工集團有限公司，福建 廈門 361000)

由于土地的限制，城市建設不得不向緊湊型、超高層型、節(jié)能型以及多用處和高利用率的方向發(fā)展?？萍嫉膭?chuàng)新，同時帶來了建設標準的不斷提高，城市的生活，讓居民對建設住宅的環(huán)境要求越來越高，對住宅工程本身的品質(zhì)要求近乎苛刻。就目前建設工程的外觀，澆筑的混凝土板出現(xiàn)肉眼能夠看得見的縫隙，比較容易讓建筑住宅用戶造成心理負擔，而且澆筑完成的混凝土板塊出現(xiàn)肉眼可以見到的縫隙，會對結(jié)構(gòu)的安全保障功能、耐久性功能以及房屋可適用性功能造成比較大的影響，這樣就讓混凝土澆筑的建筑物的使用性能降低、出現(xiàn)比較大的質(zhì)量缺陷，最終會影響到建筑物使用者的生命財產(chǎn)安全。常見混凝土裂縫圖片如圖1。

圖1 混凝土裂縫圖片

1 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害不容小覷，主要從以下幾點進行闡述。

首先，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫對建筑物安全性的影響，在實際裝修過程中，由于混凝土結(jié)構(gòu)樓板增加施工和檢修過程中的荷載，比如：施工人員不按照施工組織的要求，任意違規(guī)在混凝土板塊上，放許多需要填充墻面的加氣混凝土塊、裝修所需要的瓷磚等。如果設計驗算時沒有考慮過這一部分多出的荷載，那過多的堆放就會導致混凝土板出現(xiàn)裂縫，甚至出現(xiàn)肉眼能夠見到的縫隙，大大的影響到建筑物的安全，甚至會出現(xiàn)不可以挽回的損失。

其次，建筑物適用性的影響，比如：居民住宅最為重要的一點是防水性能要符合設計及規(guī)范要求，在施工過程中，在具有防水性能要求的混凝土產(chǎn)生貫穿裂縫，直接影響該部位防水要求，甚至造成滲漏現(xiàn)象，給居民住宅造成較為嚴重的防水問題。

再次，建筑物出現(xiàn)裂縫會對建筑物的耐久性造成影響，在整個建筑物的使用年限內(nèi)，如果建筑物的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可見的縫隙，混凝土構(gòu)件內(nèi)部的骨架，比如鋼筋，就會和氧氣接觸，就容易生銹。而且日常的雨水滲入，不同的化學成分流入，都會造成混凝土構(gòu)件內(nèi)部的骨架腐蝕，從而就會影響到建筑物的全壽命的使用時間。

另外，澆筑的混凝土中有些材料，能夠與水反應，之后體積會增大，容易造成澆筑完成混凝土板塊的內(nèi)部被撐大，造成澆筑完成后的混凝土板塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，從而出現(xiàn)裂縫，這些材料比如：堿集料，堿集料與水反應后體積會增大。本身材料化學反應造成裂縫，也是常見的原因。

2 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 設計不規(guī)范

由于混凝土結(jié)構(gòu)建筑物均有體型復雜、奇特等特點，其主要的受力構(gòu)件為鋼筋混凝土構(gòu)件。設計不規(guī)范造成的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫主要有以下幾點。

(1)設計過程中未充分考慮到建筑物整體的變形和受力，沒有在應該設置變形縫的位置設置變形縫，就會造成混凝土內(nèi)部應力無法有效擴散，就容易出現(xiàn)裂縫。

(2)由于設計人員的技術水平不到位，在計算的時候沒有考慮到各中不利因素，以及建筑物的荷載未考慮到位，導致配置的鋼筋數(shù)量無法滿足要求，造成鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)少筋或多筋破壞。

(3)結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面設計預留洞口過大，預留位置不妥當，出現(xiàn)受力薄弱環(huán)節(jié)，而導致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

(4)設計未充分考慮當?shù)氐哪昶骄罡邷囟群妥畹蜏囟?，混凝土及混凝土合攏時的溫度。

2.2 地基基礎變形

房屋建筑工程基礎不均勻沉降也是造成鋼筋混凝土開裂的主要原因。

(1)房屋建于土質(zhì)較差以及軟弱土質(zhì)上。

(2)各個建筑物基礎埋深不同。

(3)建筑物相鄰部分的高度、荷重、結(jié)構(gòu)剛度等相差較大。

(4)建筑物平面形狀復雜、立面變化過大、長度過大等原因造成基礎不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向與地基變形的情況有關，由于地基變形產(chǎn)生應力比較大，使得產(chǎn)生的裂縫一般是貫穿性的，危害較大。

2.3 混凝澆筑過程控制不到位

混凝土在配置之前必須要嚴格按照要求進行驗算不同材料成分的比例，而且在配置之前要正確選用水泥和外加劑；無論是攪拌站攪拌的混凝土，還是現(xiàn)場自拌的混凝土，都未對混凝土的含水量、水份蒸發(fā)量、以及黏稠度進行控制，如果單位體積的含水量不符合規(guī)范和設計要求，就會導致混凝土施工性能差，施工不方便，容易造成澆筑完成后的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

澆筑混凝土，現(xiàn)場如果沒有安排管理人員進行監(jiān)督，有些工人就會疏忽，出現(xiàn)部分位置，未采用振動棒振搗到位，或者出現(xiàn)振搗次數(shù)過多等現(xiàn)象；而且澆筑過程中因為混凝土太干，工人會向混凝土罐車內(nèi)加水，這樣就會導致配合比不符合要求；澆筑未在規(guī)定的時間內(nèi)澆筑完成，澆筑時間過長，未采取任何的保障措施，均會導致混凝土出現(xiàn)裂縫。

混凝土在初步整平后，未按照要求再一次進行抹面，未按照規(guī)定采取覆蓋、灑水、保溫保濕養(yǎng)護，而且采取措施的時間不符合要求；大體積混凝土澆筑完成后，未采取有效的溫控措施，導致混凝土內(nèi)外溫差大，出現(xiàn)裂縫。

圖紙設計有后澆帶的，沒有采取獨立的支撐體系，擅自拆除后再支撐從而改變了結(jié)構(gòu)受力，導致混凝土出現(xiàn)裂縫。

在施工縫處繼續(xù)澆混凝土前，沒有將施工縫處的混凝土表面鑿毛，沒有清除浮漿雜物，用水沖洗不到位，未能保持濕潤，沒有均勻噴涂(刷)與混凝土同水泥且水灰比0.6的水泥漿，未鋪設20mm～30mm厚與混凝土同成分水泥砂漿，澆灌混凝土不及時，導致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.4 混凝土原材料不合格

構(gòu)成混凝土的成分多種多樣，影響混凝土性能的主要還是水泥，而且不同成分的材料質(zhì)量控制要點不同，比如：硅酸鹽水泥構(gòu)成的混凝土，本身在澆筑完成后就會產(chǎn)生過多的熱量，這樣就容易造成混凝土澆筑完成后，內(nèi)部和外部溫差不一樣，出現(xiàn)裂縫。構(gòu)成混凝土成分還有砂子等細骨料，如果這些材料含有過多雜質(zhì)、而且骨料粒徑過大或者過小，在澆筑時混凝土不能完全填充需要澆筑的混凝土構(gòu)件，這樣就會使構(gòu)件骨料缺少，都會造成混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。配置混凝土用水在使用之前，未進行檢測，采用不合格的水源進行配置，比如水中氯離子含量超標，就會造成鋼筋銹蝕，也會導致出現(xiàn)縫隙。因此要做好建筑施工，不僅要加強現(xiàn)場的監(jiān)督管理力度，還要嚴格把控材料的選取路徑，嚴格進行控制，現(xiàn)場堅決不采用不達標的原材料，這樣就從根源上避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.5 結(jié)構(gòu)受荷

在施工中和使用中由于結(jié)構(gòu)承受不當荷載都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、材料構(gòu)配件在堆放以及運輸和吊運時的墊塊或吊點位置設置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30%～40%的設計荷載，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能察覺，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫也稱為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規(guī)范中，分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2mm～0.3mm，對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫則是有害的，需加以認真分析，慎重處理。

3 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的防治措施

3.1 設計階段

(1)設計中的“抗”與“放”。在建筑設計中應處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關系。所謂抗就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂放就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施。設計人員應靈活地運用抗放結(jié)合、或以抗為主、或以放為主的設計原則來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。

(2)設計中應盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時，應充分考慮采用加強措施。

(3)積極采用補償收縮混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中，有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮，實踐證明，效果是很好的。

(4)重視對構(gòu)造鋼筋的認識。在結(jié)構(gòu)設計中，設計人員應重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。

(5)對于大體積混凝土，建議在設計中考慮采用60d齡期混凝土強度值作為設計值，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。

(6)設計應充分考慮當?shù)氐哪昶骄罡邷囟群妥畹蜏囟?，混凝土及混凝土合攏時的溫度。

3.2 做好施工前的準備工作

施工人員在施工前必須掌握圖紙各要素，必須了解設計意圖，出現(xiàn)設計不合理的地方，及時和設計人員進行溝通落實整改到位。在實際設計過程中可以合理設置構(gòu)造防裂鋼筋，采用補償收縮等技術來預防混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

在施工前，應合理的進行場地布置規(guī)劃，材料堆放應避免大量的水泥、砂石等集中堆放，導致局部荷載過大，使混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

在混凝土澆筑之前，施工人員要加強對混凝土原材料的管理[1]。要保證混凝土不同成分的比例正確，以及配置出來的混凝土混合物能夠滿足現(xiàn)場的施工要求。另外對于各道工序在時間上的搭配必須要進行嚴格的控制，在規(guī)定的時間內(nèi)完成?；炷亮勘容^大的建筑物，澆筑之前須選用熱量比較少的水泥，在施工前可以對攪拌混凝土用的骨料采取風冷、加冰塊等降低混凝土水化熱過大的措施。

3.3 做好混凝澆筑施工質(zhì)量控制

做好混凝土澆筑施工質(zhì)量控制是防治混凝土裂縫的重要措施[2]。涉及到大體積混凝土施工，在澆筑大體積的混凝土前，應編制專項方案，可以按照結(jié)構(gòu)以及施工方案的要求，選用不同的澆筑方式，選用的一般的澆筑方式有：一層澆筑完成后，再澆筑一層；然后在每一段上進行一層一層澆筑；以斜坡方式進行分層澆筑，使?jié)仓幕炷裏崃磕軌蛴行У纳l(fā)開來，澆筑過程中，可以埋入冷卻管，通入冷凝水來帶走混凝土內(nèi)部的熱量，防止因為內(nèi)外溫差過大形成貫穿裂縫[3]。

混凝土澆筑完成后養(yǎng)護方式、養(yǎng)護時間要符合設計及相關規(guī)范規(guī)定。

3.4 通過減水防裂劑的合理利用來有效防治裂縫

外加劑是混凝土施工過程中必備的產(chǎn)品。合理利用外加劑能夠有效改善混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的情況。在工程中一般會使用減水劑和防裂劑，使用減水防裂劑可以在很大程度上提高混凝土的抗拉強度，而且能夠減少用水量，提高混凝土密實度，從而預防裂縫出現(xiàn)[4]。

4 結(jié) 語

建筑施工中質(zhì)量和安全管理需要抓住重點，混凝土裂縫的控制，就是建筑施工中管理要點，因為混凝土裂縫控制工作對施工以及房屋交付以后的質(zhì)量起決定性作用，做好混凝土裂縫的防治工作對于提升混凝土質(zhì)量具有重要的意義，所以在當代社會標準不斷提高的背景下，加強防治混凝土裂縫的工作就變得非常重要。本文詳細地分析和介紹了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因以及防治措施，希望在今后的施工過程中，能夠有效地避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。