混凝土裂縫控制的關(guān)鍵因素是人

張偉，徐世君，崔玉理

（臨沂大學(xué)建筑學(xué)院，臨沂 276005）

混凝土裂縫控制的關(guān)鍵因素是人

張偉，徐世君，崔玉理

（臨沂大學(xué)建筑學(xué)院，臨沂 276005）

本文介紹了中國民用混凝土技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出混凝土裂縫問題仍然是目前急需解決的重要問題，討論了引起混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，但事在人為，人為因素仍然是最根本的因素，加強(qiáng)混凝土工人的責(zé)任心與執(zhí)行力刻不容緩，只有把人這個關(guān)鍵問題解決了，預(yù)拌混凝土裂縫問題才會從根本上大幅度降低，才是解決混凝土裂縫問題的正確之道。最后，簡要論述了混凝土裂縫修補(bǔ)處理辦法。

混凝土；裂縫；施工養(yǎng)護(hù)；責(zé)任心與執(zhí)行力

0 當(dāng)今混凝土技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近 20 年來的預(yù)拌混凝土高速發(fā)展，最大量的 C25～C50等級的預(yù)拌混凝土被廣泛地應(yīng)用到中國各地的建筑當(dāng)中。摻合料和混凝土外加劑是當(dāng)代高性能混凝土最核心的技術(shù)，通過摻加不同品種、不同摻量的摻合料和外加劑，確定經(jīng)濟(jì)合理的混凝土配合比技術(shù)參數(shù)，采用當(dāng)今國產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備和不復(fù)雜的生產(chǎn)工藝就可以生產(chǎn)出滿足工程需要的各品種混凝土。大體積混凝土、水下不分散混凝土、膨脹無收縮（或減縮）混凝土、路面機(jī)場抗折混凝土、輕骨料混凝土、泡沫混凝土、海洋高性能混凝土、含鹽環(huán)境下抗凍融混凝土、消納工業(yè)特殊廢棄物混凝土等領(lǐng)域科研及應(yīng)用都獲得了豐碩的成果。全國有 88 所高校開設(shè)了無機(jī)非金屬材料專業(yè)，20 年來培養(yǎng)了十萬計的水泥與混凝土方向?qū)I(yè)科研、技術(shù)應(yīng)用人才，最近 10 年來，中國超高層建筑不斷出現(xiàn)，C60～C120 等級的高強(qiáng)高性能混凝土也已經(jīng)在實(shí)際工程中獲得成功地應(yīng)用，國內(nèi)外著名建筑所用混凝土行情如表1。

表1 世界著名建筑混凝土行情一覽表

從表1 可以看出，中國的高層建筑，混凝土配制質(zhì)量與泵送施工技術(shù)水平完全可以與美國相媲美。不夸張地說，中國的混凝土技術(shù)及泵送施工應(yīng)用水平已經(jīng)達(dá)到了世界一流的水平。

1 混凝土裂縫問題一直沒有得到很好的解決

混凝土裂縫問題，特別是伴隨著商品混凝土的發(fā)展愈加嚴(yán)重，而且是成了家常便飯，見怪不怪。商品混凝土普及后，建筑工人希望混凝土料越稀越好，因?yàn)檫@樣建筑工人干活就輕松。至于混凝土裂縫的原因感覺與他們無關(guān)。 “中國人干粗活，外國人干細(xì)活。”可以說是一語中的，業(yè)內(nèi)一位混凝土外加劑專家考察過美國及歐洲的建筑工地后說。國外建筑公司承接一個土建工程，工期往往都比較長，建筑工人全部持證上崗，工作十分細(xì)心、精心、用心，收入也往往較高。筆者10 年前，曾參觀過北京西郊機(jī)場混凝土的施工過程，從混凝土澆筑、振搗、抹面，養(yǎng)護(hù)一系列流程操作看都十分規(guī)范，特別是混凝土抹面作業(yè)那種敬業(yè)精神、那種認(rèn)真精神特別感動了我這個混凝土人。因?yàn)樵摴こ堂鞔_要求，混凝土面層不可出現(xiàn)任何一條可見的裂縫（裂紋）。

目前絕大多數(shù)工程結(jié)構(gòu)上都有裂縫，裂縫也是現(xiàn)代混凝土難度最大、最復(fù)雜，牽涉面最廣的一個問題，是對工程結(jié)構(gòu)的使用安全、耐久性影響最大的一個問題?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因很多，有設(shè)計方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素疊加產(chǎn)生的，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要認(rèn)真分析混凝土裂縫形成的原因。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。

1.1 混凝土的收縮

收縮是塑性（流動性）混凝土的一個主要特性，由于混凝土收縮而產(chǎn)生的微裂縫一旦擴(kuò)展，則有可能引起結(jié)構(gòu)物混凝土的貫穿性裂縫、局部變形。產(chǎn)生收縮裂縫的原因，一般認(rèn)為是在施工階段因水泥水化作用體積減少、外部氣溫變化、混凝土表面水分蒸發(fā)失水作用引起混凝土收縮而產(chǎn)生的裂縫。

1.2 混凝土原材料及配比

混凝土原材料方面，主要有砂子含泥量高、碎石級配不好等原因，混凝土配合比設(shè)計方面主要有砂率高，膠結(jié)材用量高，單方混凝土用水量偏高等因素，具體如下：

（1）砂子含泥量大，碎石顆粒級配不符合國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，容易造成塑性混凝土收縮增大；

（2）砂子細(xì)度模數(shù)偏小、砂率偏高、單方混凝土水泥用量偏高、用水量增多，收縮增大；

（3）混凝土外加劑摻量過多，混凝土泌水大，表面含水量過高，砼表面早期收縮增加；

（4）水泥細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高，混凝土收縮越大?；炷翉?qiáng)度等級越高，膠結(jié)材用量越大，相對收縮越大。

1.3 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因

混凝土振搗施工與養(yǎng)護(hù)工作的好壞直接影響到混凝土的裂縫概率，施工經(jīng)驗(yàn)表明，混凝土裂縫絕大多數(shù)情況下與混凝土施工振搗和養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量有關(guān)。具體表現(xiàn)如下：

（1）澆搗混凝土?xí)r，漏振、過振或振搗間距把握不準(zhǔn)，均會影響混凝土的整體密實(shí)性，混凝土收縮不均勻，貫穿性裂縫容易產(chǎn)生，特別是梁板部位（如圖1）。

（2）澆筑混凝土?xí)r，高溫烈日、風(fēng)速較大，混凝土表面失水快，混凝土收縮大，裂縫很容易出現(xiàn)。

（3）對大體積混凝土工程，沒有實(shí)行二次振搗多次抹面工法，產(chǎn)生表面收縮裂縫。對水化熱計算不準(zhǔn)、夏季原材料沒有采取必要的降溫措施、現(xiàn)場混凝土保溫養(yǎng)護(hù)工作不執(zhí)行、導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過大，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。

（4）現(xiàn)場混凝土養(yǎng)護(hù)措施不及時，混凝土表面早期失水，引起塑性裂縫?；炷琉B(yǎng)護(hù)時間越早、越長（7～14d），收縮越小，保濕養(yǎng)護(hù)避免劇烈干燥能有效地降低收縮應(yīng)力，注意振搗，特別是在梁板（或墻板）交接處，但不得過振，以防離析和大量泌水，樓板澆筑后立即噴霧，二次壓光多次抹面，覆蓋塑料薄膜，加強(qiáng)潮濕養(yǎng)護(hù)對控制裂縫很有益處。

（5）工地施工人員在混凝土泵送和澆注鋪攤混凝土?xí)r，隨意加水嚴(yán)重影響混凝土品質(zhì)，坍落度失控，混凝土料子很稀，造成混凝土收縮變大，混凝土裂縫出現(xiàn)的概率加大。業(yè)內(nèi)專家都知道坍落度最小施工原則，即只要預(yù)拌混凝土能夠滿足順利泵送要求，坍落度越小越好（在 120～180mm）。然而，目前中國的商品混凝土在工地泵送現(xiàn)場，坍落度往往失控，混凝土裂縫概率大大增加。

（6）混凝土的強(qiáng)度把握不準(zhǔn)導(dǎo)致拆模過早，會引起混凝土構(gòu)件受力不均，導(dǎo)致裂縫。

以上這些因素都會造成塑性混凝土較大的收縮，致使混凝土微觀裂縫擴(kuò)展，形成宏觀裂縫。其實(shí)，針對新拌混凝土的施工、振搗及養(yǎng)護(hù)，國家或行業(yè)有相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范或工法。即使混凝土原材料比較差、混凝土配合比設(shè)計不太合理，但只要在混凝土施工現(xiàn)場，嚴(yán)格執(zhí)行混凝土振搗工法，執(zhí)行二次振搗多次抹面，及時塑料布保濕保溫覆蓋，混凝土裂縫概率也可以降低到最大限度?？傊掳杌炷亮芽p產(chǎn)生的原因最大的因素就是人的原因，缺乏責(zé)任心和執(zhí)行力。

圖1 樓板貫穿性裂縫（樓板底部）

2 提高人的責(zé)任心與執(zhí)行力是解決預(yù)拌混凝土裂縫問題的關(guān)鍵

責(zé)任心是指個人對自己和他人、對家庭和集體、對國家和社會所負(fù)責(zé)任的認(rèn)識、情感和信念，以及與之相應(yīng)的遵守規(guī)范、承擔(dān)責(zé)任和履行義務(wù)的自覺態(tài)度。對于企業(yè)來講，具有責(zé)任心的員工，會認(rèn)識到自己的工作在組織中的重要性，把實(shí)現(xiàn)組織的目標(biāo)當(dāng)成是自己的目標(biāo)，這也是我們每個人應(yīng)該具備的，不可或缺的態(tài)度。所謂執(zhí)行力，指的是貫徹戰(zhàn)略意圖，完成預(yù)定目標(biāo)的操作能力。執(zhí)行力包含完成任務(wù)的意愿，完成任務(wù)的能力，完成任務(wù)的程度。

從責(zé)任心與執(zhí)行力的定義，我們不難看出責(zé)任心與執(zhí)行力的關(guān)系。如果一個工人在工作中沒有責(zé)任心，就會出現(xiàn)“機(jī)械”執(zhí)行、“拖拉”執(zhí)行、“應(yīng)付”執(zhí)行、“折扣”執(zhí)行、“變通”執(zhí)行、“隨意”執(zhí)行、“違規(guī)”執(zhí)行等方面的問題，使執(zhí)行效果大打折扣。只有培養(yǎng)工人的責(zé)任心，重視執(zhí)行過程、執(zhí)行跟蹤、執(zhí)行環(huán)節(jié)、執(zhí)行反饋、執(zhí)行效果等，培育良好的企業(yè)執(zhí)行文化和職工素養(yǎng)，執(zhí)行力才可能達(dá)到落地效果。

沒有責(zé)任心，執(zhí)行力根本無從談起，執(zhí)行力是責(zé)任心的體現(xiàn)和最終落腳點(diǎn)，二者共同構(gòu)成了優(yōu)秀混凝土工立足崗位、奉獻(xiàn)于企業(yè)的重要素質(zhì)和能力。增強(qiáng)責(zé)任心，就是要培養(yǎng)職工對企業(yè)的熱愛，對工作的熱情。愛崗敬業(yè)，認(rèn)認(rèn)真真地干好本職工作；保持良好的精神風(fēng)貌和工作姿態(tài)，敢于正視困難，善于解決問題，勇于承擔(dān)責(zé)任，爭創(chuàng)一流業(yè)績。職工執(zhí)行力的強(qiáng)弱取決于兩個要素——個人能力和工作態(tài)度，能力是基礎(chǔ)，態(tài)度是關(guān)鍵。所以，提高職工的執(zhí)行力，一方面要通過加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)和實(shí)踐鍛煉來增強(qiáng)素質(zhì)，更重要的是要端正工作態(tài)度；另外一方面企業(yè)還要提高工人勞動待遇，實(shí)行優(yōu)質(zhì)員工優(yōu)厚待遇的獎勵機(jī)制，落實(shí)淘汰制，馬虎思想責(zé)任心不強(qiáng)的混凝土工堅決辭退。目前，我國的混凝土工相當(dāng)部分是“包工頭”帶領(lǐng)的施工隊，施工總承包方和分包商一定要加強(qiáng)對混凝土施工的重視，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范和工法，實(shí)行嚴(yán)厲的獎懲制度，確保混凝土工程質(zhì)量。

當(dāng)前國內(nèi)混凝土行業(yè)必須從首先從觀念方面轉(zhuǎn)變對混凝土裂縫的認(rèn)識，同時正視施工過程中各種導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的因素，從原材料選擇、混凝土配合比、施工時間選擇和工藝設(shè)計等多個方面入手，必須明確施工（嚴(yán)格地說是混凝土的成型工藝）是最后的和最關(guān)鍵的工序，在最后關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強(qiáng)混凝土工的責(zé)任心與職業(yè)觀教育，正確執(zhí)行混凝土施工振搗養(yǎng)護(hù)工法，才能真正降低裂縫產(chǎn)生的可能性，進(jìn)而保證建筑物質(zhì)量。首都民航建設(shè)集團(tuán)楊文科總工認(rèn)為，對于機(jī)場混凝土道面，要想有效的防止裂縫的發(fā)生，抹面是一道非常關(guān)鍵的工序。他制定的“六道抹子”工藝制度一直在機(jī)場道面施工上使用，“六道抹子”即：“三道木抹子，三道鐵抹子”或“四道木抹子，二道鐵抹子”，收水即抹是這道工序的關(guān)鍵。“六道抹子”工藝使混凝土面層裂縫產(chǎn)生的概率大大降低，筆者建議推廣到所有的混凝土施工養(yǎng)護(hù)工藝中去，成為“國家級施工工法”。筆者有理由相信，堅決糾正重科研輕技術(shù)輕工法的思想與行為，加強(qiáng)混凝土施工管理，強(qiáng)化人的責(zé)任心和執(zhí)行力，混凝土早期裂縫問題一定會大幅度降低，混凝土耐久性也一定會顯著提高。

3 混凝土裂縫的修補(bǔ)措施

混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要采取以下一些方法：如表面修補(bǔ)法、嵌縫法、結(jié)構(gòu)加固法等。

（1）表面修補(bǔ)法

表面修補(bǔ)法主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及較淺裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥（砂）漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料?？p寬不足 0.5mm 的非擴(kuò)展性表面裂縫，采用壓注灌漿法；局部性裂縫，且縫口較寬時，采取擴(kuò)縫灌漿法；對貫穿全厚的裂縫，采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。也就是說，對于淺層裂縫的修補(bǔ)，通常是涂刷水泥漿或低粘度聚合物封堵，以防止水份侵入；對于較深或較寬的裂縫，就必須采用壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)。

（2）嵌縫法

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。

（3）結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采用加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要方法有：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

4 結(jié)語

就在本文即將提交之時傳來信息，上海建工材料公司近日成功將 C100 高強(qiáng)高性能混凝土泵送至上海中心大廈 620 米新高度，創(chuàng)造了混凝土超高泵送新的世界紀(jì)錄。同時，中國建筑總公司廣州東塔項(xiàng)目部也聯(lián)合混凝土專家在東塔實(shí)驗(yàn)泵送了強(qiáng)度等級為 C120 的超高強(qiáng)度綠色多功能混凝土，成功將這種混凝土從首層泵送至東塔塔頂 510 米的高度。C120 綠色多功能混凝土是中國建筑總公司牽頭組織研發(fā)成功的一種新型混凝土材料，本次東塔的泵送實(shí)驗(yàn)成功也意味著它今后具有廣闊的使用前景。這也標(biāo)志著上海建工和中國建筑總公司乃至中國的混凝土技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際一流水平?；炷亮芽p的控制，要求我們建筑工人的理念要從“粗活到細(xì)活”上轉(zhuǎn)變，從“粗心到責(zé)任心上”轉(zhuǎn)變，從“馬馬虎虎到執(zhí)行力提高上”轉(zhuǎn)變，相信通過行業(yè)上下各方的努力，混凝土裂縫的概率一定會大為降低，混凝土耐久性一定會得到提高。

［通訊地址］山東臨沂市蘭山區(qū)雙嶺路中段，臨沂大學(xué)建筑學(xué)院 206 室（276005）

張偉（1972—），男，工學(xué)博士。高級工程師，臨沂大學(xué)建筑學(xué)院副教授。主要專業(yè)方向：水泥化學(xué)，高性能混凝土，水泥助磨劑，混凝土外加劑，干混砂漿等領(lǐng)域。累計發(fā)表建材類科技論文 40 余篇，獲國家發(fā)明專利多項(xiàng)。