淺談高寒地區建筑工程混凝土裂縫控制技術

楊巨春

【摘要】本文對建筑工程混凝土裂縫控制技術進行探究分析，闡述了高寒地區如何進行混凝土施工，并提出相關促進混凝土施工的策略。

【關鍵詞】高寒地區；混凝土裂縫；控制技術

裂縫即固體材料中的某種不連續現象，其可以分為微觀裂縫和宏觀裂縫，寬度大于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫，反之則為微觀裂縫，由于磚混結構的組成材料和微觀結構較為復雜，因此產生裂縫的原因多種多樣，主要可分為物理原因、化學原因、溫度原因及結構性原因等。裂縫的形狀與結構受力狀態有直接關系，按其發生形狀形式可分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、棗核形的以及斜角形的等等，但一般砌塊結構中和結構物的變截面處剪應力同裂縫平行。

1高寒地區溫度裂縫原因分析和防治措施

1.1產生原因。高寒地區處于高寒干旱的自然施工環境，在目前大規模的工程建設形勢下，混凝土構件裂縫的產生往往更是不可避免。一年中四季溫度不斷變化，雖然其變化時間相對緩慢，但通過對混凝土構件的反復變形而導致構件在縱向位移過程中產生對構件造成不利的溫差內力影響，從而在結構位移受到限制時引起溫度裂縫。日照長及晝夜溫差大。地區特點日照時間相對較長，混凝土構件受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布；由于受到自身約束作用，導致局部拉應力較大，出現裂縫。同時突降大雨、冷空氣侵襲等在高寒地區隨處可見，夜間溫度變化幅度大，因而混凝土結構外表面溫度容易出現突然下降的現象，導致內部溫度變化相對較慢而產生溫度梯度并產生溫度裂縫。

1.2防治措施。為了防止裂縫，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。一是控制溫度，采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施。二是改善約束條件的措施是：合理地分縫分塊；避免基礎過大起伏；合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。

2混凝土裂縫控制技術存在的問題

2.1施工工藝不當產生裂縫。由于混凝土泵送工藝要求，對石子粒徑，級配要求較高，如果石子粒徑偏小、細砂多也產生裂縫。特別是一些施工單位為了保證混凝土的強度等級加大了水泥的用量，如C40、C50混凝土多采用52.5的硅酸鹽水泥，用量都在400公斤以上，水泥用量過大加大了混凝土收縮裂縫的可能。有時為了泵送混凝土不堵管增大混凝土的塌落度，水分大了，達不到應有的密實度，內部產生更多的微裂縫，為后續裂縫的展開埋下了隱患。一些工程配備一臺塔吊，施工中一次吊運成噸的鋼筋、模板，在向新澆混凝土樓板上堆放時，形成較大沖擊荷載，產生震動，造成樓板裂縫。模板支撐立桿間距按工藝規范及經驗布設間距1～1.3米，經計算立桿當間距超過1m，其撓度即在5mm以上。立桿下未按規范要求設墊塊和上下層立桿位置不在同一位置上。

2.2養護方法不當。高寒地區夏季干燥少雨，白天氣溫高，夜間氣溫低，溫差大，春秋季風盛行，致使混凝土水分散失快，如保濕養護跟不上，極易使混凝土產生裂縫。進入夏季施工時，出于施工放線工序的需要，采用不加覆蓋，只在表面澆水的養護方法，在太陽直曬之下，易造成早期失水而發生表面收縮裂縫。同時，一些施工單位因被迫搶工期而壓縮混凝土技術間歇時間，往往在混凝土澆筑終凝一完成，有些后澆部分還處于半塑性狀態時即在其上放線、安設模板支撐腳手架，造成混凝土在終凝前后受振動而造成裂縫。模板拆除時間過早。為了節約施工設備材料費用，加快施工設備材料周轉，沒有充分考慮施工荷載影響，未對拆模程序做周密安排即拆模板。只在下層樓板混凝土強度達到設計強度的85%以上即開始拆模。過早拆模時，一方面下層樓板承受不了超出荷載產生下沉；另一方面下部模板拆除后必然發生撓度變形，使在施施工層樓板加大變形產生裂縫。

3如何更好地在高寒地區進行混凝土裂縫控制

3.1規范施工。改善操作工藝，規范施工工序入手解決現澆混凝土裂縫問題。混凝上品質改善措施，要認真根據材料試驗報告對混凝土配合比進行調整，嚴格控制水灰比，通過水泥用量、用水量、砂率、摻合料控制，將混凝土坍落度控制在15-18cm之間，C30以上級別混凝土時采用525R以上的普通硅酸鹽水泥，以達到減少水泥用量和提高混凝土強度的目的，消除混凝土材料內在的不良品質。利用對混凝土二次振搗，提高混凝土密度。在澆注過程前，確定澆注方向。對梁板先用振動棒振搗一遍，用木杠刮平，待過30-40分鐘后，待混凝土中水分散發開始凝固時，用平板振動器拖振一遍，隨振隨用木抹搓平，在二次振搗后7-8小時前后安排人員對混凝土再進行搓漿抹平，并及時掃除混凝土表面泌出水分，最后在混凝土終凝前對未凝固部分進行局部搓漿，消除表面干縮裂縫。

3.2施工縫面處理。混凝土施工縫一律采用人工手釬鑿毛，用高壓風吹干凈，而不用高壓水沖洗，采用干法施工，以免打濕保溫被。混凝土施工縫或基巖表面以下10～20cm利用碘鎢燈加熱至正溫。一般情況下建基面清理干凈后，用保溫被覆蓋，直至混凝土澆筑時覆蓋再揭開。采用暖棚法澆筑混凝土施工，則舊混凝土表面很容易達到正溫。模板肋間填塞2cm雙層高發泡泡沫塊，模板表面覆蓋棉被保溫，并適當延長拆模時間，拆模后及時包裹保溫卷材。其他方面，如施工測溫。選取有代表性的位置，專人負責測溫工作。每天將測溫記錄報給技術管理人員，發現異常及時采取措施并匯報有關領導及技術負責人。

3.3高寒地區混凝土施工的控制措施。嚴格檢驗混凝土的質量和技術指標，存在質量問題的混凝土材料不得進入施工現場；控制混凝土混合料的稀度，坍落度適中，同時控制水灰比比例，避免混凝土產生沉陷裂縫及收縮裂縫；為控制和預防混凝土裂縫的發生，大體積混凝土的配合比設計應根據工程所處條件，對砂率、水灰比、水泥用量及摻和料用量等進行優化設計，選擇最優方案。