房屋建筑工程施工中混凝土裂縫防治技術(shù)研究

吳可佳

(龍巖新羅產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)發(fā)展有限公司，福建 龍巖 364000)

隨著我國經(jīng)濟持續(xù)增長，城市化發(fā)展腳步逐漸加快，建筑工程與相關(guān)產(chǎn)業(yè)呈興盛發(fā)展趨勢，在此基礎(chǔ)上，人們也提高了建筑質(zhì)量方面的要求。由于混凝土自身方便施工與高強度特點獲得大力推廣，但在混合比例與施工條件等影響因素的干擾下，大范圍運用混凝土產(chǎn)生裂縫的概率很大，導(dǎo)致房建工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量受影響的同時，縮短房屋應(yīng)用周期。因混凝土處理工藝相對復(fù)雜，任何施工工序發(fā)生問題，都會對自身施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，故而，加強混凝土質(zhì)量的控制成為首要問題，其中防治裂縫技術(shù)成為目前施工人員主要掌握的一項技能。本文從混凝土裂縫原因著手，提出新型防治技術(shù)，給工程施工問題提供理論性支持的同時，延長房屋建筑的壽命，從而為人們生命及財產(chǎn)安全提供保障。

1 混凝土裂縫的認(rèn)知

混凝土作為非均質(zhì)性的脆性材料，因施工形變等諸多因素，導(dǎo)致混凝土干涸成型時，形成諸多微小空隙與裂縫。一般微小裂縫并無危害性，但因溫度存在偏差與各方擠壓下，這些細小裂縫容易逐漸衍生成聯(lián)通及宏觀大裂縫。這些裂縫會嚴(yán)重腐蝕鋼筋材料，構(gòu)件持久性與承載能力也會越來越脆弱，最終縮短了建筑應(yīng)用周期。據(jù)大量混凝土工程實踐表明，工程中出現(xiàn)裂縫是無法規(guī)避的，因此在不同條件下，混凝土允許產(chǎn)生小裂縫。但施工單位需針對工程設(shè)計與施工采取相應(yīng)舉措，確保裂縫寬度與數(shù)量縮小，特別是禁止裂縫面進一步擴大，控制工程裂縫危害至相應(yīng)范疇以內(nèi)，從而實現(xiàn)工程質(zhì)量的全面提升[1]。

2 房屋建筑工程施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生原因

2.1 房建工程設(shè)計與因素造成裂縫

針對建筑工程實際狀況與施工需求，房建工程混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計具有一定偏差，當(dāng)前諸多施工單位設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)皆為大同小異，常見問題就是尚未將實際情況合理結(jié)合，如在別墅建筑面積規(guī)范工程進行混凝土澆筑中，陰角處以及凹口陽角尚未選擇科學(xué)建設(shè)策略；部分施工單位為了減少成本投入，導(dǎo)致樓板澆筑厚度未達標(biāo)，混凝土配筋的計算設(shè)施合理性不足，預(yù)埋管線位置并未進行合理規(guī)劃，預(yù)埋管線經(jīng)常發(fā)生重疊與集中在某處，導(dǎo)致混凝土厚度被削弱；建筑物太長并未設(shè)置后澆帶，也沒有分析溫度等給混凝土裂縫創(chuàng)造機會。

2.2 各方力度產(chǎn)生的形變

在諸多力度中，主要力度即為樓板力，在具體施工中，樓板因力產(chǎn)生形變或負筋沉降情況，也會導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。因混凝土的類型眾多，或拆模時間不得當(dāng)?shù)仍驅(qū)е禄炷潦┕姸壬形催_標(biāo)，這樣容易讓混凝土樓板的彈性出現(xiàn)變形，造成初期混凝土強度大打折扣，拉應(yīng)力與壓應(yīng)力無法滿足相關(guān)需求，因此導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫[2]。

2.3 溫度決策性因素

在外部溫度逐漸變化的情況，讓房建工程施工中，大體積混凝土受到影響而產(chǎn)生裂縫的可能性較大?；炷羶?nèi)部溫度包含水泥化熱、澆注溫度、結(jié)構(gòu)散熱等相關(guān)因素形成的溫度結(jié)合所致。此外，澆筑混凝土溫度與外界溫度之間存在主要關(guān)系，二者關(guān)系成正比，說明外界的溫度越高，澆筑混凝土溫度也就越高。一旦兩者其中的一個溫度出現(xiàn)很大變化，就會產(chǎn)生嚴(yán)重溫度差，在形成溫度應(yīng)力的情況下，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。另外，外界溫度也會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，由于其會讓混凝土干縮速度加快。因此其中非常重要的原因就是溫度因素。

2.4 水泥化熱

水泥化熱作為工程主要原理，遇水生熱吸收本身所需的熱源，但混凝土澆筑后需要短暫放熱。不同放熱速度下，混凝土配比也明顯不同，直接因素和水泥類型相關(guān)。因混凝土內(nèi)水化熱的聚集溫度較高，再逐漸釋放，此時會形成外部低溫內(nèi)部高溫現(xiàn)象。因此混凝土內(nèi)外溫度會形成明顯梯度，從而產(chǎn)生內(nèi)部壓應(yīng)力，外部拉應(yīng)力，結(jié)合兩種力度就會超出混凝土抗拉力而形成裂縫，按照不同拉力差產(chǎn)生的裂縫程度明顯不同。

2.5 混凝土的比例不恰當(dāng)

房建工程施工中，混凝土比例具體呈現(xiàn)于高強度砼的水灰比有無參照0.25～0.39數(shù)值之間進行規(guī)范控制，針對普通的砼水灰比而言，需要控制為0.5左右。此外，在同類且強度相同的水泥材料面前，混凝土強度級別需由水灰比決定，其原理作為水泥化熱時，需要結(jié)合水在水泥重量中約占1/4。目前房建工程在組織施工中，為了收獲快速所需的流動性，用于提升澆灌質(zhì)量，一般需要較大的水灰比[3]。但在水泥化熱以后實際情況完全恰恰相反，剩余的水分會在混凝土內(nèi)部滯留而產(chǎn)生水泡，這在某種層次上，容易讓混凝土的抵抗負載效果下降，導(dǎo)致有效斷面，在負荷情況下，空氣周邊有可能出現(xiàn)力集中，所以樓板表面容易出現(xiàn)裂縫。

3 房屋建筑工程施工中混凝土裂縫防治技術(shù)

3.1 結(jié)合實情加強混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計

在房建工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要結(jié)合實際情況進行，待現(xiàn)澆混凝土的面積出現(xiàn)不規(guī)范的洞口及凹口時，需要在周圍增設(shè)配筋，并在陰角以及凹口陽臺部位設(shè)立結(jié)構(gòu)柱；均勻分布預(yù)埋管線的位置，不能發(fā)生太過集中與重疊現(xiàn)象，此外，外管線直徑不可以太大，最佳管線需要比樓板厚度<1/3；在澆筑較長混凝土結(jié)構(gòu)時，需要分析其溫度變形，配筋距離需設(shè)置為<150mm，并選擇合適方法降低溫度應(yīng)力作用。

3.2 塑性收縮裂縫防治技術(shù)

對于塑性收縮裂縫主要防治技術(shù)具有如下幾種。

(1)采用較小干縮量硅酸鹽或者硅酸鹽水泥防治此種裂縫。

(2)混凝土的表層應(yīng)該維持相應(yīng)濕度，利用加蓋濕潤麻墊及草席方法，將塑料膜等包裹方法使其保濕效果提升。

(3)為確保沉降均勻，在混凝土制作前期，需要將模板與底層合理浸水。

(4)在具體應(yīng)用中，需要重視養(yǎng)護混凝土，并進行長期暴曬與大風(fēng)的防治，這樣的養(yǎng)護方法才能避免混凝土發(fā)生裂縫[4]。

(5)選擇與干縮裂縫相同的防治技術(shù)，在嚴(yán)格遵循控制水灰比要求時，合理添加減水劑保證混凝土可塑性與沉降性增強，由于過量水與水泥容易造成混凝土的塑性收縮裂縫，所以需要對二者用量嚴(yán)格管控。

3.3 溫度裂縫防治技術(shù)

在混凝土裂縫中，溫度裂縫作為關(guān)鍵因素，防治技術(shù)非常復(fù)雜，具體如下。

(1)重視水泥用量，如果加入過量水泥容易增加混凝土熱敏性，水泥用量通常需要控制在<450kg/m3。

(2)選擇低熱值建材，包括低熱與中熱水泥。

(3)施工前期需要對混凝土應(yīng)用環(huán)境溫濕度充分考察，及其熱脹冷縮情況，提前計算混凝土的體積變化面積，保證收縮縫的合理預(yù)留。

(4)以上提及的水灰比減少，相關(guān)人員需要控制水灰比為0.5左右。

(5)在混凝土材料的運用中，選擇極端氣候與溫度下養(yǎng)護，還可以利用覆蓋、貼膜等方法避免混凝土在極端天氣下產(chǎn)生裂縫。

3.4 沉陷裂縫防治技術(shù)

混凝土產(chǎn)生沉陷裂縫關(guān)鍵因素在于沉降不均勻，對于此種裂縫的防治方法為重視選擇土地基以及土質(zhì)，施工前期需要詳細考察施工現(xiàn)場土地結(jié)構(gòu)，并采取相應(yīng)增修措施處理。此外，選擇合適強度的混凝土模板，如此才能保證混凝土裂縫得到有效緩解，讓各方均勻受力，任何部位都不會存在著力，以防沉降壓力造成裂縫。因土地浸水后會格外的松軟，容易造成沉陷，所以需要規(guī)避這樣的施工環(huán)境。最后，在模板澆筑施工完成后，需盡可能地維持現(xiàn)狀，并嚴(yán)格遵守拆除順序進行。另外，在凍土處搭建模板時，應(yīng)該充分考慮凍土融化后續(xù)產(chǎn)生的沉降問題。

3.5 干縮裂縫防治技術(shù)

首先，在選擇施工材料方面，應(yīng)以受冷或者拔干后較小收縮值水泥為首選混凝土材料。常見的材料包括低熱水泥與粉煤灰水泥，采用小收縮值水泥，既能避免產(chǎn)生裂縫，又能降低水泥的大量應(yīng)用。其次，按照施工規(guī)范嚴(yán)格選擇水灰配比，因水量和灰量配比越大，干縮量就會不斷增加，如果要求過于嚴(yán)苛，需要進行減水劑的合理添加。最后，還要重視混凝土形成中水的用量，配比設(shè)計制定好的用水量位于用水量的上限，混凝土生產(chǎn)用水量切不可超出這條線上，不然混凝土容易出現(xiàn)嚴(yán)重的干縮量裂縫情況。而且在混凝土施工中，還要對空氣濕度和季節(jié)變化全面考慮，冬季溫濕度的標(biāo)準(zhǔn)很低，所以需選擇覆蓋方法確?；炷恋谋貢r間延長，還要格外重視對其加強養(yǎng)護。針對冬季具有特殊要求的工程，養(yǎng)護工作中需合理增加養(yǎng)護劑[5]。此外，因混凝土的熱脹冷縮原理，其體積會隨著溫度變化隨之增加，所以需要合理預(yù)留收縮間隙，以免混凝土過度擠壓產(chǎn)生裂縫。

4 工程實例

4.1 工程概況

龍池國家級特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)-農(nóng)產(chǎn)品深加工基地(一期)，總建筑面積28 127.9m2，工程總投資6 500萬元。 第一標(biāo)段主要建筑為：宿舍樓，地上6層，建筑面積4 680.8m2；辦公綜合樓，地上6層，建筑面積5 259.86m2；第二標(biāo)段主要建筑為：1#～4#廠房， 地上3層，建筑面積17 174.16m2。本項目廠房長寬為70.0m×44.0m，施工中發(fā)現(xiàn)1#廠房在板跨中出現(xiàn)裂縫，并造成后期滲水現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)場檢查，個別裂縫長度約3 300mm，寬度最大約0.6mm，框架梁身混凝土未見裂縫。

4.2 本工程1#廠房裂縫產(chǎn)生的主要原因

(1)裂縫走向部位發(fā)現(xiàn)有一條預(yù)埋水電PVC套管，且管線未按要求與鋼筋綁扎固定。

(2)施工縫位置設(shè)置不合理。

(3)混凝土收縮。

4.3 裂縫的處理對策

經(jīng)設(shè)計院確認(rèn)，該裂縫不是因為結(jié)構(gòu)受力而引起的裂縫。雖然對結(jié)構(gòu)受力無較大影響，但裂縫的存在對混凝土的耐久性影響很大，應(yīng)根據(jù)裂縫情況，必須對其進行處理。經(jīng)研究決定，并報設(shè)計院通過做如下處理。

(1)對寬度小于0.3mm的裂縫進行封縫處理?？裳亓芽p用環(huán)氧樹脂膠泥對其進行表面封閉，環(huán)氧樹脂膠泥配比為：環(huán)氧樹脂∶二丁脂∶乙二胺V水泥=100∶30∶10∶250～300(重量比)，該配比可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。 施工時要求施工單位封閉前，應(yīng)對裂縫表面進行處理，清除裂縫表面的灰塵、浮渣等雜物，然后再用毛刷蘸丙酮或酒精，把沿裂縫兩側(cè)20mm～30mm處擦洗干凈并保持干燥。 裂縫處理好后，先在裂縫兩側(cè)寬20mm～30mm范圍內(nèi)涂一層環(huán)氧樹脂基液，然后抹一層厚1mm左右的環(huán)氧樹脂膠泥。抹膠泥時應(yīng)防止產(chǎn)生小孔和氣泡，表面需要刮平整，保證封閉嚴(yán)密。

(2)對寬度大于0.3mm的裂縫進行化學(xué)壓力灌漿處理。采用環(huán)氧樹脂漿液進行灌注。環(huán)氧樹脂漿液配合比為：環(huán)氧樹脂∶丙酮∶糠醛∶乙二胺=100∶20～25∶20～25∶15～20(重量比)，該配比可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。施工時要求施工單位對裂縫表面進行處理，沿裂縫用小型切割機鑿成“V”形槽，寬度為20mm×20mm?！癡”形槽完后用毛刷及壓縮機將混凝土粉塵清除干凈。埋設(shè)灌漿嘴的間距可根據(jù)裂縫的深度確定，一般為350mm～500mm。埋設(shè)時，先將灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1mm的環(huán)氧樹脂膠泥，將灌漿嘴的進漿孔粘貼在預(yù)定的位置上。 環(huán)氧樹脂膠泥施工完成后，裂縫應(yīng)進行壓氣試漏。試漏須待封縫膠泥有一定強度后進行。灌漿結(jié)束后，應(yīng)檢查補強效果和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)起泡、跑漿等問題時應(yīng)及時補救，確保工程質(zhì)量。

5 結(jié) 語

總之，在房建工程施工中，混凝土裂縫防治作為綜合性及系統(tǒng)性工程，具備復(fù)雜性與長期性特點。房建工程中的混凝土裂縫防治作為既科學(xué)又復(fù)雜的問題，需由多個部門相互配合、相互協(xié)同，共同開展混凝土裂縫的防治工作。而建筑工程經(jīng)濟收益不斷增長的基礎(chǔ)保障就是防治混凝土裂縫的技術(shù)，還是材料安全及永久性的最佳方案。房屋建筑工程只有逐漸探索混凝土裂縫防治技術(shù)與應(yīng)用，才能確保工程施工質(zhì)量與施工水平提升，推動各種建筑的穩(wěn)定發(fā)展。目前建筑材料持續(xù)改善與科技飛速發(fā)展，外加工程建設(shè)水平逐漸提升，從而推動房建工程混凝土的裂縫的科學(xué)防治及處理。