試論建筑工程施工中混凝土裂縫控制方法

摘要：裂縫普遍存在于混凝土結(jié)構(gòu)中，它導(dǎo)致建筑物抗?jié)B能力下降，還影響建筑物的使用，同時(shí)，還可能導(dǎo)致鋼筋腐蝕、材料耐久性降低、混凝土碳化等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響建筑物承載能力。因此，建筑施工中混凝土裂縫的控制是一項(xiàng)非常重要的工作，具有不容置疑的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：建筑施工;混凝土;裂縫;控制

1.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因

建筑設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫，主要表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫;對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫;構(gòu)造鋼筋配置過(guò)少或過(guò)粗等引起構(gòu)件裂縫;未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形;采用的混凝土等級(jí)過(guò)高，造成用灰量過(guò)大，對(duì)收縮不利。混凝土在硬化過(guò)程中，由于水分蒸發(fā)、體積逐漸縮小，產(chǎn)生收縮，而板的四周由于受到支座的約束，不能自由伸展，當(dāng)混凝土的收縮所引起板的約束應(yīng)力超過(guò)一定程度時(shí)，必然引起現(xiàn)澆表面的開(kāi)裂。

1.2不規(guī)范的施工工藝

不規(guī)范的施工工藝是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因之一，主要有以下幾方面具體情況：（1）在混凝土施工過(guò)程中，由于過(guò)長(zhǎng)的攪拌和運(yùn)輸時(shí)間導(dǎo)致大量水分的蒸發(fā)，造成了澆筑混凝土?xí)r坍落度過(guò)低;（2）施工中水和水泥用量過(guò)大也會(huì)使混凝土出現(xiàn)裂縫，并且同時(shí)導(dǎo)致徐變?cè)龃?（3）澆筑混凝土的速度太快，在澆筑后一到二個(gè)小時(shí)后容易在梁與柱、板與墻等交接部位出現(xiàn)縱向裂縫;（4）早期受凍，會(huì)使混凝土構(gòu)件表面受損，造成裂縫或者出現(xiàn)局部脫落現(xiàn)象，脫模之后形成空鼓;（5）時(shí)間不足就進(jìn)行拆模過(guò)程或者在混凝土初凝之前承重等現(xiàn)象都可能會(huì)造成受力裂縫的產(chǎn)生;

（8）養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)，使混凝土出現(xiàn)早期脫水的現(xiàn)象，導(dǎo)致收縮裂縫的產(chǎn)生。

1.3材料選用不當(dāng)

經(jīng)實(shí)踐表明，材料性質(zhì)使用不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致混凝土裂縫問(wèn)題，具體的情況有以下幾種：（1）水泥受潮或過(guò)期導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低;（2）使用水熱化過(guò)高的水泥容易導(dǎo)致溫度裂縫出現(xiàn);（3）骨料或水泥中有害物質(zhì)過(guò)量，使化學(xué)反應(yīng)在水泥硬化后仍然繼續(xù)進(jìn)行，產(chǎn)生很大的膨脹應(yīng)力，最終導(dǎo)致水泥漿體破壞;（4）骨料中泥土、生石灰、硫酸鹽、硫化物、有機(jī)質(zhì)等雜志含量過(guò)量，不利于水泥水化和硬化過(guò)程，破壞粘結(jié)過(guò)程，最終導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。（5）拌合水、摻和料、外加劑、水泥中可溶性堿與骨料中活性成分反應(yīng);（6）施工配合比不良使坍落度與和易性等都不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，容易形成孔洞和蜂窩，成為各受力裂縫的起點(diǎn)。過(guò)大的水灰比導(dǎo)致混凝土體積增大，容易導(dǎo)致干縮裂縫和塑性裂縫。這些裂縫的出現(xiàn)都是由于材料選用不當(dāng)，嚴(yán)重的情況還可能導(dǎo)致混凝土喪失使用功能。

1.4混凝土材料的配合比不合理

集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。混凝土水灰比過(guò)大，或使用過(guò)量粉砂也可以使樓板產(chǎn)生裂縫。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)主要取決于水灰比。當(dāng)水泥水化后，多余的水分就殘留在混凝土中，形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面，在荷載作用下，可能在孔隙周?chē)a(chǎn)生應(yīng)力集中，使樓板表面出現(xiàn)裂縫，而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大，拉力強(qiáng)度低，容易因塑性而產(chǎn)生裂縫。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響砼的抗拉強(qiáng)度，是造成砼開(kāi)裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過(guò)大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類(lèi)不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)取?/p>

2.建筑施工中混凝土裂縫的控制措施

2.1做好施工前的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)處理好處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)結(jié)構(gòu)沒(méi)有足夠的變形余地時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理配置構(gòu)造鋼筋，防止裂縫的產(chǎn)生;設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中，如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等需要時(shí)，應(yīng)充分考慮采用構(gòu)造配筋等加強(qiáng)措施;積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。

盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間，在板底鋼筋綁扎后，線管予埋和模板封鑲收頭前應(yīng)及時(shí)穿插并爭(zhēng)取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。混凝土工人在澆筑時(shí)，對(duì)裂縫容易發(fā)生部位和負(fù)彎矩筋區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)活動(dòng)跳板，擴(kuò)大接觸面，分散應(yīng)力，盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。

2.2注重混凝土原材料的選擇和配比。

（1）混凝土中如果采用吸收率較大的骨料，干縮較大、骨料含泥量較多時(shí)，會(huì)增大混凝土的干縮性;骨料粒徑較大、級(jí)配良好時(shí)，由于能減少混凝土中的水泥漿用量，所以混凝土干縮率較小。摻加粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱，可降低混凝土單方用水量和水泥用量，還可減少混凝土自身體積收縮。同時(shí)，在混凝土中摻加粉煤灰或高效減水劑不僅能使混凝土具有較好的和易性、可泵性、抗?jié)B性、抗離析好，減少泌水現(xiàn)象發(fā)生、有利于混凝土表面處理。

（2）配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況，合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來(lái)減少水泥用量，降低水化熱;選用低堿水泥和低堿或無(wú)堿的外加劑;積極采用合適的摻和料和混凝土外加劑，抑制堿骨料反應(yīng);正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。

（3）根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比，嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量。選擇級(jí)配良好的石子，控制砂的粒徑及含量，減少空隙率以減少混凝土收縮量，提高混凝土抗裂強(qiáng)度。

2.3強(qiáng)化混凝土澆搗工作的要求。

（1）澆搗時(shí)振動(dòng)棒建議采用垂直振搗，行列式排列，做到快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過(guò)振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。由于很多泵送混凝土的自由流淌，形成混凝土的分層澆筑。在振搗上一層時(shí)，應(yīng)插入下一層中，以消除兩層中間的接縫，上一層混凝土的自然形成厚度不能超過(guò)振動(dòng)棒長(zhǎng)的1.25倍。混凝土的振搗時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般為8s～10s，以防止石子下沉造成混凝土結(jié)構(gòu)不均勻。混凝土澆到面層時(shí)，表面應(yīng)抹平壓實(shí)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡，以提高混凝土的密實(shí)度。

（2）澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土;對(duì)于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對(duì)減少裂縫有利。支摸板時(shí)要保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。

（3）嚴(yán)禁混凝土散落在尚未澆筑的部位，以免形成潛在的冷縫或薄弱點(diǎn)。混凝土澆到面層時(shí)，表面應(yīng)抹平壓實(shí)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡，以提高混凝土的密實(shí)度。

2.4采取合理的養(yǎng)護(hù)措施。

（1）適當(dāng)提高養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度有利于減少內(nèi)外溫差、緩解降溫速度，從而減小溫度應(yīng)力，也有利于混凝土強(qiáng)度增大和應(yīng)力松弛發(fā)揮作用，可以避免混凝土因表面干裂而產(chǎn)生的塑性收縮。養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面溫度與其中心溫度之差不大于25℃。混凝土澆灌過(guò)程中，如遇風(fēng)雨天氣，應(yīng)搭設(shè)防雨彩條布進(jìn)行遮蓋，同時(shí)應(yīng)保證混凝土澆灌的連續(xù)性和施工質(zhì)量。

（2）加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗的養(yǎng)護(hù)工作。混凝土養(yǎng)護(hù)是整個(gè)施工過(guò)程中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，忽視對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，既會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，又易使其在硬化過(guò)程中失水得不到及時(shí)補(bǔ)償而產(chǎn)生裂縫，尤其在高溫下施工，更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù)，這樣既可減少因溫度產(chǎn)生的裂縫，也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制。

3.結(jié)語(yǔ)

總而言之，在施工中切實(shí)抓好混凝土的配和比設(shè)計(jì)、施工工藝、切縫時(shí)間和深度、混凝土的養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)改善混凝土的質(zhì)量并采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，混凝土的裂縫現(xiàn)象是可以避免的。

參考文獻(xiàn)：

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