探討房屋建筑施工中如何控制混凝土裂縫

盧瀅華

1 前言

隨著建筑業(yè)的不斷進(jìn)步，該領(lǐng)域也在不斷的發(fā)展和擴(kuò)大，而混凝土施工技術(shù)通常是整個建筑工程的一個重要組成部分。我們知道混凝土施工一般具有強(qiáng)度高、能量效率高、結(jié)構(gòu)厚實(shí)、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。然而，在混凝土的施工中，施工工藝的要求往往很高?；炷两Y(jié)構(gòu)的裂縫主要是在澆注混凝土?xí)r產(chǎn)生，水加熱不能散發(fā)，會威脅到項(xiàng)目的整體性能和耐久性能，所以我們應(yīng)該提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對每一個細(xì)節(jié)的施工質(zhì)量管理，確保及時控制裂縫的形成。所以，我們在具體施工時，要嚴(yán)格控制混凝土的施工技術(shù)，盡可能保證整個建設(shè)項(xiàng)目能滿足除我們施工質(zhì)量要求，由于混凝土是一種脆性材料，所以混凝土結(jié)構(gòu)往往會產(chǎn)生一些不同層次、不同形式的裂縫，這種現(xiàn)象是很常見的。在某些情況下，會造成很嚴(yán)重的裂縫。因此，我們必須大力研究混凝土技術(shù)，對于結(jié)構(gòu)中存在的裂縫必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，這具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 混凝土結(jié)構(gòu)常見裂縫種類

2.1 收縮裂縫

混凝土在經(jīng)過建筑后的一段時間，混凝土硬化會達(dá)到一定的強(qiáng)度，在混凝土的脫水和收縮硬化過程中，收縮裂縫在炎熱的夏季是無規(guī)則的。假如表面積和水分損失過快，一般認(rèn)為在混凝土施工中，混凝土?xí)l(fā)生收縮變形，但混凝土抗拉強(qiáng)度較低，抗拉強(qiáng)度不能抵抗混凝土收縮應(yīng)力，因而產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。同時混凝土的水化會產(chǎn)生水化熱，這會引起混凝土的收縮，這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在大面積澆筑的梁、板、柱等小構(gòu)件上，如果將混凝土構(gòu)件暴露在空氣中，危害更為嚴(yán)重。如果不給予阻止，就會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。影響混凝土收縮開裂的主要因素是原材料配合比、外界環(huán)境溫度和濕度等。

2.2 沉降裂縫

建筑物沉降會引起地基沉降，早期沉降速率較快，沉降量較大，后期沉降趨于穩(wěn)定。由于地基沉降的不同，會產(chǎn)生沉降差異，混凝土的結(jié)構(gòu)會因?qū)炷恋姆磻?yīng)而開裂。沉降裂縫通常貫穿，裂縫通常出現(xiàn)在跨度大剛性小的地方，沉降裂縫較大的地方，裂縫的寬度和沉降量也較大。沉降裂縫如圖1所示。

2.3 施工質(zhì)量隱患產(chǎn)生的裂縫

建筑的質(zhì)量直接反映在建筑結(jié)構(gòu)中。在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，產(chǎn)生裂縫的原因有很多。列舉如下：①振搗混凝土?xí)r，時間不夠或振動過度引起的裂縫。②澆注混凝土?xí)r高度高，直接澆筑時可產(chǎn)生混凝土離析。③混凝土養(yǎng)護(hù)不及時，造成失水過多。④為了加快梁、板等構(gòu)件的施工，早期拆除模板，構(gòu)件底部由于上部荷載導(dǎo)致開裂。

圖1 沉降裂縫

3 房屋出現(xiàn)裂縫的原因

3.1 荷載的原因

鋼筋混凝土主要是受壓構(gòu)件，外部應(yīng)力超過混凝土的抗壓承載力。裂紋沿載荷方向發(fā)展，通常包括彎曲裂縫、斜向裂縫等。

3.2 變形裂縫

外部載荷使建筑物變形，當(dāng)變形受到抑制時，可以產(chǎn)生反力。一旦反力超過墻的承載能力，就會產(chǎn)生裂縫。構(gòu)件的形狀就會發(fā)生變化，剛度變小，應(yīng)力出現(xiàn)松弛現(xiàn)象。裂縫包括：①使用部件環(huán)境變化產(chǎn)生的裂縫，主要是由于環(huán)境的影響，通常是在溫度或濕度變化較大時產(chǎn)生；②施工過程中由于操作不當(dāng)或管理不當(dāng)造成的裂縫，如混凝土或鋼筋混凝土的閑置時間過長；③由于地基變形產(chǎn)生裂縫等。

4 控制裂縫

4.1 控制荷載裂縫

在現(xiàn)階段，由于鋼筋混凝土規(guī)范是基于特定的條件和功能來定的，鋼筋對銹蝕具有高度敏感性，需要充分考慮裂縫控制等級。我國綜合考慮了各種因素對混凝土的影響，將控制分為三個不同的層次：①嚴(yán)禁組件有裂紋，使用任何有裂縫的組件將導(dǎo)致混凝土裂縫發(fā)生擴(kuò)展。②確保不會出現(xiàn)構(gòu)件壓力集中的現(xiàn)象。對于組件的選擇要考慮不開裂性能，適用標(biāo)準(zhǔn)拉應(yīng)力條件的構(gòu)件不應(yīng)大于承受強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)具體要求，構(gòu)件周圍不存在拉應(yīng)力。③可以使用有裂紋的部件，但應(yīng)在最大壓力范圍內(nèi)使用。

4.2 控制變性裂縫

溫度變化產(chǎn)生的溫度裂縫現(xiàn)象，應(yīng)盡量避免溫度差的存在，我們可以在設(shè)計(jì)過程中采取一定的手段措施。首先，增加鋼性提高抗裂性，可以增加直徑小、間距小的鋼梁。在整個施工過程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要無縫澆筑。此外，控制裂紋的應(yīng)力集中現(xiàn)象，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)孔洞，建筑物的安全就會受到威脅，在一般情況下，有應(yīng)對這種情況的兩種主要措施，一是設(shè)置孔的角度，避免裂縫，然后能增加鋼筋數(shù)量。在鋼筋混凝土裂縫問題，主要以阻力為主要原則，這一原則將結(jié)構(gòu)的最大剛性放大并拉伸，從而避免了裂縫的產(chǎn)生。這一原則則是呈相反的趨勢，降低整個建筑設(shè)計(jì)的剛度并適應(yīng)了地基變形。

4.2.1 降低水泥的水化熱

在水泥的選擇過程中，一般選用一些中、低水化熱的水泥，如礦渣的硅酸鹽水泥或火山灰的硅酸鹽水泥。這樣既能充分利用混凝土后期的強(qiáng)度，又能降低水泥的總用量。

4.2.2 降低混凝土的實(shí)際入模溫度

在夏季施工時應(yīng)禁止沙子和石料被陽光直接照射，必要時噴灑細(xì)水霧?；蛘吣憧梢杂美渌畬炷吝M(jìn)行攪拌。同時，保證模具內(nèi)部的通風(fēng)，來加快熱量的散發(fā)。通過某些緩凝減水劑的滲透來避免水化熱的集中產(chǎn)生。

4.2.3 加強(qiáng)施工當(dāng)中的溫度控制

在混凝土澆筑后進(jìn)行保溫，并長期維護(hù)，緩慢降低溫度可避免混凝土發(fā)生突然的內(nèi)外溫度、濕度變化。同時，要加強(qiáng)溫度控制，及時調(diào)整保濕養(yǎng)護(hù)的措施。

4.2.4 改善具體的約束條件

進(jìn)行分層澆筑，合理設(shè)置一些施工縫和后澆帶，這樣既可以放寬具體的約束條件，又可以減少水化熱的聚集現(xiàn)象。

5 混凝土裂縫常見補(bǔ)救措施

5.1 壓力注漿法

壓力注漿法通常是借助于空氣機(jī)提供的壓力將一些裂縫修補(bǔ)液輸送到混凝土表層或內(nèi)部的裂縫，該方法多用于修補(bǔ)0.3mm左右的混凝土裂縫，其能夠在一定程度上避免裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大。該方法有以下五個施工環(huán)節(jié)：

（1）利用工具將混凝土裂縫四周的雜物清理干凈，并通過空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣注入到混凝土內(nèi)部裂縫，徹底清理內(nèi)部裂縫的雜物，最后使用乙醇擦拭一下裂縫四周，保證寬度不小于5cm。

（2）將灌膠嘴布設(shè)在裂縫方向上的節(jié)點(diǎn)處，通過在工業(yè)膠水將灌膠嘴牢牢固定住。

（3）利用環(huán)氧膠泥或是膠布將混凝土裂縫開口封閉起來，然后用空氣壓縮機(jī)注入空氣檢驗(yàn)是否完全封閉。

（4）接著向裂縫內(nèi)注入環(huán)氧樹脂漿液，將灌注的壓力控制在0.3MPa左右，灌注工作直至裂縫不再吸入漿液，再延續(xù)4min，即刻停止注漿工作。

（5）等待一段時間，當(dāng)漿液已成固態(tài)時，撤離注漿設(shè)備，處理注漿嘴部位時，可以使用快速固化膠進(jìn)行封閉處理。最后檢測可以向裂縫注入空氣或是清水，也可鉆芯抽樣檢查灌漿工作是否合格。壓力注漿法如圖2所示。

圖2 壓力注漿法

5.2 充填法

充填法其實(shí)就是將混凝土裂縫擴(kuò)大，形成一個U型的槽，然后將修補(bǔ)材料填進(jìn)U型的開口裂縫內(nèi)進(jìn)行封閉處理。該方法多用于混凝土裂縫不小于0.5mm的情況，修補(bǔ)材料多為環(huán)氧樹脂或是水泥與砂的混合料。此外，還需要加入一定量的丙酮進(jìn)行稀釋，以便能夠及時供給。充填法缺點(diǎn)明顯，就是成本高，耗時多，但不可否認(rèn)該法能夠較好的解決混凝土裂縫問題，如下列出了該方法的三個施工步驟：

（1）將裂縫四周的雜物清除，遇到鋼筋外露情況，及時進(jìn)行除銹處理。

（2）制備修補(bǔ)材料，及時填充U型槽，待修補(bǔ)液呈固態(tài)時，上覆保溫材料，并按時灑水養(yǎng)護(hù)。

（3）抽樣檢查，如果發(fā)現(xiàn)某部位遺漏，應(yīng)及時采取修補(bǔ)措施進(jìn)行二次回補(bǔ)。

5.3 表面處理

表面處理修補(bǔ)方法適用于混凝土裂縫在不影響結(jié)構(gòu)安全下的使用。沒有滲漏裂縫發(fā)展。表面的修理不影響外觀，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

5.4 結(jié)構(gòu)加固法

混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的承載能力，或在建筑施工后期進(jìn)行材料施工時，往往會出現(xiàn)集中堆放現(xiàn)象，超載情況頻繁發(fā)生，超過正常的極限狀態(tài)構(gòu)件會導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂、鋼筋外露、銹蝕，影響結(jié)構(gòu)耐久性。應(yīng)盡快采取結(jié)構(gòu)加固措施，包括增加構(gòu)件的截面尺寸、外包剛箍等方法。

6 結(jié)束語

總之，混凝土裂縫是結(jié)構(gòu)中常見的現(xiàn)象，裂縫可能導(dǎo)致施工質(zhì)量的下降，為了提高施工質(zhì)量，使施工質(zhì)量得到全面提高，需要在施工過程中對裂縫問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究。我們在以后的工作研究中，必須積極加強(qiáng)對混凝土施工質(zhì)量的要求，并進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。這樣才能在很大程度上達(dá)到對混凝土施工裂縫的控制?；炷潦┕ち芽p的預(yù)防與控制工作不僅要嚴(yán)格保證混凝土結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度要求，還要保證溫度的穩(wěn)定性，還應(yīng)加強(qiáng)原材料的準(zhǔn)備工作，對絕熱溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以及實(shí)時維護(hù)，以確保混凝土高質(zhì)量、高效率的施工，從而為整個建設(shè)項(xiàng)目奠定必要的基礎(chǔ)。

[1]全生，朱明峰.冬季大體積混凝土施工的控溫及養(yǎng)護(hù)[J].混凝土，2017（5）：46～47.

[2]鄭祖光.對冬季混凝土施工裂縫的控制[J].黑龍江水利科技，2016（3）：128～129.

[3]曹可之.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合措施[J].建筑結(jié)構(gòu)，2015（8）.

[4]駱志勇.淺談住宅建筑混凝土樓而板裂縫成因及控制措施[J].建材發(fā)展導(dǎo)向下，2013（4）.

[5]李躍龍.淺談房屋建筑混凝土施工裂縫控制措施[J].引文版：工程技術(shù)，2015（29）：111.