淺談混凝土“冷縫”

閆振林

（河南財政稅務(wù)高等專科學(xué)校工程經(jīng)濟系，鄭州 451461）

近些年，隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑對混凝土施工提出了更高的要求。在現(xiàn)澆混凝土施工中，尤其基礎(chǔ)混凝土澆筑，由于混凝土澆筑量較大，并要求連續(xù)澆筑完成，但是在施工過程不可避免出現(xiàn)一些意外情況或者由于施工組織沒有安排好，致使混凝土無法連續(xù)澆筑，出現(xiàn)中斷，當(dāng)中斷時間超過混凝土初凝時間就會產(chǎn)生施工冷縫。

1 冷縫和施工縫的區(qū)別

施工縫是指的是在混凝土澆筑過程中，因設(shè)計要求或施工需要分段澆筑而在先、后澆筑的混凝土之間所形成的接縫。 施工縫并不是一種真實存在的“縫”，它只是因后澆筑混凝土超過初凝時間，而與先澆筑的混凝土之間存在一個結(jié)合面。

由此可見，冷縫和與施工縫兩者之間的最大不同在于：一個是施工不當(dāng)、一個是施工需要。冷縫是施工不當(dāng)在施工過程中由于某種原因使前筑凝土在初凝后，才開始澆筑后續(xù)混凝土，使得前后混凝土形成一個軟弱的結(jié)合面。而施工縫是指因施工工藝、施工強度、混凝土溫控措施等原因，“故意”產(chǎn)生的一個新老混凝土間的縫。

施工縫一般需要等已澆筑的混凝土強度達到1.2Mpa后，先清除接縫表面的水泥浮漿、薄膜、松散砂石、軟弱混凝土層、油污；再把舊混凝土適當(dāng)鑿毛；用清水沖洗舊混凝土表面，使舊混凝土在澆筑新混凝土前保持濕潤；刷一層水泥漿或鋪一層與混凝土成分相同的水泥砂漿；最后振搗密實，使新舊混凝土緊密結(jié)合。

2 冷縫產(chǎn)生原因分析

混凝土冷縫產(chǎn)生于施工中的意外事故。冷縫產(chǎn)生意外事故根源是施工組織設(shè)計不完善，不細致，造成混凝土混凝土澆筑間歇時間大于混凝土的初凝時間。

在施工現(xiàn)場可能造成混凝土澆筑間歇時間延長的因素很多主要體現(xiàn)在：操作人員技術(shù)水平低，責(zé)任心差，人員配備不夠；混凝土輸送能力不足，攪拌機數(shù)量少，振動器的配置不全；混凝土的和易性、水灰比控制不良，外加劑不準(zhǔn)確(劑量)；混凝土澆筑中分層分塊不當(dāng)，人員安排不合理，施工布置擺線過長，混凝土澆筑后處理不當(dāng)；施工場地窄、夏季施工氣溫高等。

3 混凝土冷縫的預(yù)防措施

工程結(jié)構(gòu)中的混凝土冷縫會降低結(jié)構(gòu)的受力性能，產(chǎn)生冷縫后的工程處理比較麻煩，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致冷縫部位混凝土局部返工處理，造成工程費用的增加和工期的延后。因此在混凝土澆筑前和澆筑中必須采取切實有效的措施，防止混凝土施工冷縫的產(chǎn)生。

3.1 確定合理的施工組織方案

在進行施工組織設(shè)計計算混凝土供應(yīng)能力時，一方面需要考慮現(xiàn)場混凝土的實際用量，還應(yīng)認真考慮混凝土運輸、混凝土泵車、澆筑、振搗等機械設(shè)備配套問題，在計算機械設(shè)備的生產(chǎn)能力時不能以機械的銘牌上注明的生產(chǎn)能力為依據(jù)。銘牌所注生產(chǎn)能力一般指理論最大生產(chǎn)能力，而實際施工中,實際生產(chǎn)能力與攪拌方式、混凝土的坍落度、攪拌機的容積、外加劑的摻加等因素有關(guān)，一般僅為銘牌上額定生產(chǎn)能力的50%～60%。還需注意施工現(xiàn)場的勞動力、施工用電、施工用水等配套生產(chǎn)能力的確定。

混凝土澆筑之前必須有針對性地進行混凝土初凝試驗，明確混凝土的初凝時間，并據(jù)此對混凝土的澆筑速度和澆筑時長進行估計。在此基礎(chǔ)上對混凝土攪拌站的混凝土供應(yīng)能力和混凝土攪拌運輸車的運輸能力進行評估，確保攪拌站的供給能力。

3.2 合理的澆筑方案

大體積混凝土常用澆筑方式有全面分層法、分段分層法及斜面分層法。

全面分層法: 適合于結(jié)構(gòu)平面尺寸不太大的混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑。 整個基礎(chǔ)全面分層澆筑混凝土，第一層混凝土澆筑完成后回來澆筑第二層時，第一層應(yīng)尚未達到初凝，如此逐層澆筑。澆筑時從短邊開始，沿長邊進行。

分段分層法: 適合于厚度不太大，而面積或長度較大的結(jié)構(gòu)。 混凝土的澆筑從底層開始，進行一段距離或面積后再回來澆第二層，第二層進行一段距離或面積后再回來澆筑第三層。如此依次澆筑。

斜面分層法: 適用于長度超過厚度3倍的結(jié)構(gòu)。振搗工作從澆筑層的下部開始，逐步上移、澆灌至結(jié)構(gòu)上平面時，再逐層向前推行。

在澆筑前還應(yīng)對混凝土的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進行試算，確定施工階段混凝土澆筑體的升溫峰值、里表溫差及降溫速率等控制指標(biāo)，制定顯影的溫控技術(shù)措施，結(jié)合工程特點、現(xiàn)場布置情況、運輸能力選擇合適的澆筑方案，可以有效地避免施工冷縫。

澆筑過程中一旦出現(xiàn)意外中斷，必須立即采取措施盡量縮短中斷時間，盡量在保證前層混凝土初凝之前，將后續(xù)混凝土澆筑完畢；否則，應(yīng)留置施工縫。

3.3 控制混凝土的質(zhì)量

混凝土的和易性和凝結(jié)時間與施工冷縫產(chǎn)生關(guān)系最密切。混凝土的和易性保證攪拌和物易于流動，形成某一形狀，并在工藝過程中保證其整體性和均質(zhì)性。 坍落度是表示混凝土和易性的主要指標(biāo)，坍落度的損失率則表示混凝土的和易性隨時間變化的規(guī)律。

在配制混凝土?xí)r，應(yīng)在保證混凝土質(zhì)量的前提下，盡量減少混凝土攪拌的用水量，在施工中一般都會遵循“三低”、“二摻”的原則，三低是指低砂率、低坍落度和低水灰比；二摻是指摻高效減水劑和引氣劑。同時注意適當(dāng)提高粉煤灰的摻合量。這樣就可以配合出強度高、韌性好、抗拉伸強度大的混凝土。

混凝土施工現(xiàn)場應(yīng)在建設(shè)單位、監(jiān)理單位的試驗檢測人員見證下，對進場的混凝土進行檢測。

3.4 澆筑完成后應(yīng)及時養(yǎng)護

養(yǎng)護的目的是使混凝土正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使混凝土溫度級慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差，以便減小溫度應(yīng)力，減少裂縫的產(chǎn)生。混凝土施工后應(yīng)及時敷以草袋, 并灑水養(yǎng)護,在高氣溫下此項操作不能忽視。

當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時應(yīng)適當(dāng)考慮推遲拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，此時表面溫度亦較氣溫高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力疊加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。冬季澆筑混凝土拆模時間不宜過短，一般在5d左右，拆模后應(yīng)立即對混凝土面進行保溫，防止混凝土突然暴露在寒冷的空氣中產(chǎn)生溫度裂縫。

砼拆模后應(yīng)及時觀察是否存在混凝土冷縫，如果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)根據(jù)冷縫的具體特點，采取前述的方法處理。

冷縫對工程結(jié)構(gòu)造成的危害是顯而易見的，尤其在重要的工程結(jié)構(gòu)中不允許出現(xiàn)冷縫。因此，在大型、重要結(jié)構(gòu)混凝土澆筑前應(yīng)制定詳細的混凝土澆筑方案，并對混凝土的供應(yīng)、運輸能力進行充分的分析，確保混凝土供應(yīng)速度滿足現(xiàn)場澆筑要求。同時應(yīng)做好現(xiàn)場備用機械設(shè)備的調(diào)試、維護，確保備用機械設(shè)備可以隨時投入使用。若因不可完全預(yù)料因素而導(dǎo)致混凝土澆筑中斷時間超過混凝土的初凝時間，應(yīng)采取果斷措施，立即停止混凝土澆筑，并對初凝面按施工縫要求處理后再進行混凝土澆筑，杜絕工程結(jié)構(gòu)中混凝土施工冷縫的出現(xiàn)。

[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京；中國建筑工業(yè)出版社，1997.8.

[2]朱伯芳，王同生，丁寶琪.水工混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力與溫度控制[M].北京；中國水利電力出版社，1976: 6-10.

[3]朱伯芳.大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制[M].北京；中國電力出版社，1998.