工業(yè)廠房建筑樓板混凝土的裂縫控制及處理探析

易璐，唐秉詔，王安，唐耿昊，廖彥翔

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司，廣東 惠州 516265）

1 工業(yè)廠房建筑樓板混凝土裂縫成因

1.1 荷載裂縫

在建筑受力過(guò)程中，當(dāng)混凝土整體樓板承受的壓力超過(guò)其極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的分布比較規(guī)律。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，地基不均勻沉降、混凝土強(qiáng)度不足及板厚不夠是主要誘因。

1.2 變形裂縫

變形裂縫主要由混凝土收縮、溫差引起：（1）當(dāng)混凝土受到外部溫度變化影響時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的脹縮變化，當(dāng)這種形變引發(fā)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力超出混凝土的彈性模量時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫[1]；（2）在混凝土澆筑后的硬化過(guò)程中，由于熱脹冷縮的作用，混凝土的體積會(huì)產(chǎn)生收縮變形，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限變形值時(shí)就會(huì)有裂縫產(chǎn)生；（3）當(dāng)建筑物位于軟弱土層時(shí)，地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。底層墻體與框架柱頭連接處是不均勻沉降裂縫的主要產(chǎn)生區(qū)域。

1.3 施工裂縫

樓板裂縫形成的另一個(gè)主要原因是施工。原材料質(zhì)量問題，振搗過(guò)程存在問題，都會(huì)形成施工裂縫。另外，混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，樓板結(jié)構(gòu)表面的水分在養(yǎng)護(hù)初期蒸發(fā)較快，混凝土硬化過(guò)程中溫度應(yīng)力過(guò)大也會(huì)產(chǎn)生開裂問題[2]。

不同裂縫產(chǎn)生的主要原因可總結(jié)為：設(shè)計(jì)方面的問題、材料方面的問題、施工工藝方面的問題及養(yǎng)護(hù)問題。所以，在做好工業(yè)廠房建筑樓板混凝土裂縫控制時(shí)，需要從這幾方面出發(fā)，采取綜合控制與處理方案，確保樓板混凝土施工質(zhì)量符合要求，減少裂縫的發(fā)生。

2 工業(yè)廠房建筑樓板混凝土裂縫控制對(duì)策

2.1 做好方案設(shè)計(jì)

做好方案設(shè)計(jì)能避免裂縫的發(fā)生，保證建筑樓板的整體質(zhì)量。在設(shè)計(jì)階段，需做好多個(gè)方面的細(xì)節(jié)控制，準(zhǔn)確計(jì)算混凝土樓板的變形、荷載及強(qiáng)度，然后按照實(shí)際要求與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化[3]。設(shè)計(jì)時(shí)，要明確混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性指標(biāo)，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性符合要求；鋼筋布置要合理，合理確定鋼筋保護(hù)層的厚度；采用構(gòu)造筋的方式處理結(jié)構(gòu)中容易集中受力的部分；為對(duì)樓板變形情況進(jìn)行改善，可增加直徑較小的鋼絲網(wǎng)片。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，安全儲(chǔ)備需合理，不能偏小，有足夠的配筋率。配筋率通過(guò)式（1）計(jì)算：

式中，As為受拉或受壓區(qū)縱向鋼筋的截面面積，m2；Ate為構(gòu)件截面面積，m2。

合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，避免產(chǎn)生不均勻沉降。為減少建筑物地基受到的壓力，可調(diào)整地基的附加應(yīng)力，對(duì)不均勻沉降進(jìn)行有效控制。在全部荷載中，永久荷載占比較大，所以，要對(duì)永久自重荷載進(jìn)行有效控制。例如，可采用輕質(zhì)墻體，減少上部結(jié)構(gòu)的自重。

2.2 做好原材料控制工作

材料質(zhì)量控制不嚴(yán)格是大多數(shù)裂縫產(chǎn)生的主要原因，因此，材料質(zhì)量控制十分必要。

1）控制水泥材料的用量，水泥在硬化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，使混凝土內(nèi)外部溫差過(guò)大而產(chǎn)生溫度裂縫，所以，需做好水化熱控制。可以采用加入一定量的礦物，減少水泥用量的方法。

2）合理選擇水泥的品種，可選擇收縮較小的粉煤灰水泥或者硅酸鹽水泥。

3）石子需符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的要求，確保骨料級(jí)配良好，粒徑以5～40 mm為宜。

4）砂也要做好控制，要求各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。

5）對(duì)混凝土需做好質(zhì)量管理，要求平均粒徑、含泥量、表觀密度分別控制在0.5～0.35 mm、2%以內(nèi)、2.15 g/cm3以上。

6）需控制好水灰比，要求在4∶10以內(nèi)。

2.3 做好施工控制

在施工過(guò)程中必須做好裂縫控制，確保對(duì)工業(yè)廠房建筑樓板混凝土裂縫的有效控制。

1）在施工過(guò)程中如果隨意增加水泥使用量，會(huì)讓混凝土收縮裂縫問題加劇，所以，施工單位需做好現(xiàn)澆樓板混凝土配合比的控制，確?，F(xiàn)澆樓板強(qiáng)度的穩(wěn)定性符合要求，有效控制水泥使用量，避免加劇混凝土收縮裂縫問題；

2）在施工過(guò)程中必須重視溫度裂縫的控制，要求現(xiàn)澆混凝土完成后，需做好保溫措施，確保樓板處于適宜的溫度環(huán)境下，保溫時(shí)可以使用塑料薄膜覆蓋；

3）監(jiān)管人員必須加強(qiáng)監(jiān)管，強(qiáng)化混凝土施工的每一個(gè)工藝流程及細(xì)節(jié)，確保施工質(zhì)量符合要求，且不會(huì)產(chǎn)生裂縫，尤其是要對(duì)隱蔽工程進(jìn)行仔細(xì)監(jiān)督檢查，采取更加有效的管控措施，全面提升混凝土施工質(zhì)量，確保能符合施工要求。

3 做好施工工藝控制

3.1 混凝土施工工藝控制

1）做好準(zhǔn)備工作。對(duì)隱蔽工程進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，確保鋼梁與鋼筋支座鋼筋焊接牢固，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保證各項(xiàng)細(xì)節(jié)符合要求。對(duì)施工方案進(jìn)行科學(xué)編制，確保商品混凝土配合比符合要求。并做好技術(shù)交底工作，落實(shí)責(zé)任。

2）施工過(guò)程控制。（1）做好原材料控制，對(duì)混凝土進(jìn)行配比試驗(yàn)，確保能符合實(shí)際要求。（2）做好溫度控制，對(duì)當(dāng)?shù)販囟冗M(jìn)行觀察，確保在適宜的溫度下進(jìn)行施工。（3）使用汽車泵、固定泵進(jìn)行澆筑，澆筑需符合標(biāo)準(zhǔn)，兩臺(tái)泵協(xié)同作業(yè)。（4）保證混凝土級(jí)配符合要求，不僅可以確保坍落度符合要求，還能提升混凝土可泵性。連續(xù)進(jìn)行混凝土振搗，避免留有施工縫。（5）做好結(jié)構(gòu)裂縫控制，要求將活荷載、結(jié)構(gòu)總撓度分別控制為10 kN/m2、100 mm。

3.2 做好混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)工作必須因地制宜，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況采取合適的方法。在養(yǎng)護(hù)期間可采取下面幾種方法：

1）澆水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土初凝到達(dá)一定強(qiáng)度后，在施工現(xiàn)場(chǎng)配備水管與水泵。在正式操作前要對(duì)水泵揚(yáng)程、電力等做好控制，確保水的輸送高度符合要求。水管需保持一定高度，且水在噴射出來(lái)后為水霧狀，要能充分濕潤(rùn)混凝土表面，且不會(huì)在濕潤(rùn)期間產(chǎn)生麻面問題。

2）覆蓋塑料膜?？墒褂靡淮涡运芰媳∧じ采w，一般情況下可以在混凝土澆筑12 h后覆蓋，將樓板覆蓋嚴(yán)實(shí)，要讓凝結(jié)水出現(xiàn)在薄膜內(nèi)，同時(shí)也要避免薄膜在養(yǎng)護(hù)期間被破壞，影響?zhàn)B護(hù)效果。

3）鋪麻袋。將濕麻袋在混凝土澆筑收漿和二次抹面后鋪設(shè)在上面，要求專門人員做好觀察，當(dāng)麻袋水分不足時(shí)需及時(shí)補(bǔ)充，保濕養(yǎng)護(hù)周期為1周。

4）養(yǎng)護(hù)劑。施工人員可以在混凝土表面游離水消失后涂刷養(yǎng)護(hù)劑。要求涂刷均勻，不可遺漏混凝土裸露部位。同時(shí)，要使用質(zhì)量較高的養(yǎng)護(hù)劑，有綠色無(wú)污染且能便于涂刷。

若使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等，要求養(yǎng)護(hù)時(shí)間最少為7 d；如果混凝土摻用緩凝型外加劑，要求養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制在14 d以上。養(yǎng)護(hù)期間需控制好溫度，要求混凝土表面與內(nèi)部溫差不超過(guò)25℃?；炷翉?qiáng)度達(dá)到1.2 N/mm2以上才可在上面踩踏或者安裝支架等。

3.3 裂縫處理

收縮裂縫出現(xiàn)于早期，在環(huán)境發(fā)展中并不會(huì)產(chǎn)生太大影響，所以，可先對(duì)裂縫進(jìn)行觀察，一個(gè)月之后，等裂縫變得穩(wěn)定方可再進(jìn)行處理。裂縫可分為下面3類，所以，在處理時(shí)按照不同寬度采取不同的方法：

1）裂縫寬度≤0.3 mm，屬于非貫穿裂縫，這類裂縫對(duì)樓板結(jié)構(gòu)并不會(huì)產(chǎn)生影響，也不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度產(chǎn)生危害，因此，可不對(duì)其進(jìn)行處理。

2）裂縫寬度＞0.3 mm并且≤0.5 mm時(shí)，屬于非貫穿裂縫，但這類裂縫的出現(xiàn)會(huì)使鋼筋出現(xiàn)銹蝕問題，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力會(huì)產(chǎn)生影響，所以，需做好處理工作，通過(guò)封閉法處理即可，采用的材料為ECM水乳環(huán)氧樹脂砂漿。

3）裂縫寬度＞0.5 mm，屬于貫穿性裂縫。這類裂縫不僅會(huì)讓鋼筋產(chǎn)生銹蝕，還會(huì)對(duì)鋼筋的功能產(chǎn)生影響，所以，需及時(shí)進(jìn)行處理。采取自動(dòng)低壓灌漿方法，灌漿材料為環(huán)氧樹脂膠。

對(duì)于混凝土微細(xì)裂縫的處理，自動(dòng)低壓灌漿技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，其作為一項(xiàng)新興技術(shù)，能有效處理這類裂縫，且應(yīng)用效果良好。注漿施工期間，可同時(shí)對(duì)多處裂縫進(jìn)行處理，且無(wú)須開槽鉆孔即可對(duì)混凝土注漿，整個(gè)施工過(guò)程沒有污染與噪聲，操作相對(duì)比較簡(jiǎn)單便捷，由于注漿機(jī)具呈透明狀，施工人員可對(duì)注入情況進(jìn)行觀察，能確保施工的效率與質(zhì)量。

裂縫處理施工工藝控制：

1）觀察裂縫寬度。工作人員要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)裂縫進(jìn)行觀察，在觀察期間確定裂縫位置與寬度，當(dāng)裂縫超過(guò)寬度限制0.3 mm時(shí)，需采取科學(xué)有效的處理方法。

2）基層處理。將裂縫表面的灰塵、油污清理干凈，確保表面沒有污染。

3）確定注入口。要求在裂縫較寬的位置設(shè)置注入口，間距需控制在20～30 cm，用膠帶貼上。

4）封閉裂縫。使用快干型封縫膠封閉，在裂縫表面進(jìn)行涂刮，將注入口留出。

5）安設(shè)塑料底座。將膠帶揭去，在注入口上將底座使用封縫膠粘上。

6）安設(shè)灌漿器。在軟管中注入配好的灌漿樹脂，在底座上旋緊裝有樹脂的灌漿器。要求灌漿樹脂（AB樹脂）的技術(shù)性能符合要求，具體見表1。

表1 性能指標(biāo)參考MPa

7）灌漿。將灌漿器彈簧松開，對(duì)注入狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，確保樹脂量充足。

8）注入完畢。觀察注入速度，當(dāng)速度降低且不再進(jìn)膠時(shí)，可將灌漿器拆除，底座可使用堵頭堵死。

9）清理。樹脂固化后，需將底座及堵頭敲掉，并將表面的封逢膠清理掉。

4 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)廠房建筑樓板混凝土的裂縫一旦出現(xiàn)，會(huì)對(duì)整個(gè)樓板及建筑物的安全與質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響，所以，要做好裂縫防控工作，要求從設(shè)計(jì)、材料、工藝、養(yǎng)護(hù)等多個(gè)方面出發(fā)，避免發(fā)生混凝土裂縫。當(dāng)出現(xiàn)裂縫后，要結(jié)合裂縫寬度、深度等實(shí)際情況采取科學(xué)的處理方式，降低裂縫產(chǎn)生的危害與影響，確保工業(yè)廠房的安全使用。