淺析土木工程施工中混凝土裂縫處理方法

張泉

（中咨工程建設(shè)監(jiān)理有限公司西安分公司 陜西西安 710000）

1 土木工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成因素

1.1 施工因素

土木工程混凝土施工過(guò)程中，裂縫產(chǎn)生的原因決定了其形成的部位、走向以及寬度，一般情況下，下述7種情況較為典型且容易出現(xiàn)混凝土裂縫：

（1）現(xiàn)場(chǎng)澆筑過(guò)程中，因振搗不當(dāng)（如漏振、過(guò)振）而使混凝土均勻性與密實(shí)性降低，進(jìn)而誘導(dǎo)裂縫形成；

（2）混凝土拌合不均勻、攪拌時(shí)間（過(guò)長(zhǎng)或不足）控制不當(dāng)或澆筑時(shí)間距離拌合完成時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；

（3）連續(xù)澆筑過(guò)程中持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且對(duì)結(jié)構(gòu)接茬部位處理不當(dāng)；

（4）當(dāng)混凝土處于高空澆筑時(shí)，因烈日暴曬或風(fēng)速過(guò)大而使混凝土因收縮過(guò)大而產(chǎn)生裂縫；

（5）對(duì)于大體積混凝土而言，因水泥水化熱計(jì)算不準(zhǔn)或溫控措施不到位，致使混凝土構(gòu)件因內(nèi)外溫差過(guò)大而出現(xiàn)溫度裂縫；

（6）因養(yǎng)護(hù)措施不到位使混凝土因早期脫水而出現(xiàn)收縮裂縫；

（7）混凝土澆筑完成后拆模時(shí)間過(guò)早或拆除不當(dāng)，使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拆模裂縫或人為破壞性裂縫。

1.2 結(jié)構(gòu)約束因素

外約束與內(nèi)約束為結(jié)構(gòu)約束的主要形式。其中，因外界物體阻礙而使混凝土構(gòu)件發(fā)生變形的稱為外約束，例如，各構(gòu)件間的相互作用或地基與基礎(chǔ)的相互作用便可產(chǎn)生外約束力。一般情況下，混凝土澆筑完成7d后便可基本釋放完水泥水化熱，其后混凝土在降溫過(guò)程中便會(huì)形成一定的收縮作用，同時(shí)隨著混凝土的固結(jié)并將多于水分蒸發(fā)后促使收縮加劇，并受外界條件的作用使其無(wú)法產(chǎn)生自由變形，進(jìn)而形成裂縫；所謂內(nèi)約束，是指混凝土構(gòu)件中各質(zhì)點(diǎn)間相互作用所產(chǎn)生的力。混凝土澆筑完成初期階段，由于水泥水化熱的大量釋放而使構(gòu)件內(nèi)部溫度相對(duì)較高、外部溫度相對(duì)較低，進(jìn)而使構(gòu)件內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫度差，依據(jù)物體熱脹冷縮的特征，當(dāng)處于一定溫度狀態(tài)時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部便會(huì)因質(zhì)點(diǎn)變形的出現(xiàn)而使各質(zhì)點(diǎn)間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)約束力，此時(shí)處于構(gòu)件中心的質(zhì)點(diǎn)因溫度過(guò)高而所形成受熱膨脹明顯大于表面，因此構(gòu)件中心便會(huì)產(chǎn)生溫度壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生溫度拉應(yīng)力。而混凝土澆筑初期階段抗拉強(qiáng)度較低，在溫度應(yīng)力下便會(huì)于表面產(chǎn)生細(xì)小裂縫，并且隨著時(shí)間的推移，最終使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生表面裂縫。

2 土木工程混凝土裂縫處理（防治）措施

2.1 加強(qiáng)混凝土澆筑

混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合澆筑區(qū)域與構(gòu)件類別合理布置鋼筋，同時(shí)科學(xué)選擇拌合物品質(zhì)與澆筑方式，以此確保混凝土均勻性與密實(shí)性。除此之外，結(jié)合工程實(shí)況與生產(chǎn)能力，合理編制施工方案，確保混凝土澆筑連續(xù)無(wú)間斷現(xiàn)象。在連續(xù)澆筑過(guò)程中，澆筑厚度的控制以混凝土不出現(xiàn)離析為標(biāo)準(zhǔn)，一般為≤50cm，并在搗平完成后再進(jìn)行上層混凝土的澆筑。

2.2 強(qiáng)化混凝土養(yǎng)護(hù)

（1）混凝土澆筑完成初步凝結(jié)后便應(yīng)進(jìn)行合理的保濕、保溫養(yǎng)護(hù)措施，同時(shí)盡量避免外力擾動(dòng)及溫度急劇變化現(xiàn)象；

（2）一般情況下，混凝土養(yǎng)護(hù)采用覆蓋灑水、噴霧或薄膜保濕等措施，對(duì)于養(yǎng)護(hù)時(shí)間的控制，礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥與硅酸鹽水泥拌制的混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)大于等于7d；有抗?jié)B要求或摻加緩凝劑的混凝土應(yīng)大于等于14d；

（3）對(duì)于平面混凝土構(gòu)件（如底板、樓板等）而言，為避免混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快，在采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)至混凝土表面可站人時(shí)撤去塑料薄膜鋪上草簾或麻袋澆水養(yǎng)護(hù)。

2.3 嚴(yán)控混凝土溫度

（1）優(yōu)化混凝土配比，改善骨料級(jí)配，降低水泥用量。摻入一定劑量的粉煤灰于混凝土中，可使混凝土因密實(shí)度的提升而改良其抗?jié)B能力與工作度，促使其最終收縮量得到減小。作為混凝土的摻合料，粉煤灰不僅可有效降低混凝土因水泥水化熱的釋放所造成的內(nèi)部高溫現(xiàn)象，同時(shí)還可使混凝土后期的抗裂能力與強(qiáng)度得到明顯提升，進(jìn)而抑制溫度裂縫的出現(xiàn)；

（2）混凝土拌合過(guò)程中可采用冷水對(duì)粗骨料進(jìn)行冷卻，使混凝土澆筑溫度降低；

（3）降低混凝土澆筑厚度，通過(guò)澆筑面層將熱量散發(fā)，此措施對(duì)高溫天氣表現(xiàn)出極強(qiáng)的必要性；

（4）埋設(shè)水管，采用冷水循環(huán)的方式降低混凝土內(nèi)部溫度。

2.4 合理添加外加劑

外加劑的添加可有效改善混凝土的綜合性能（如抗裂能力），同時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止混凝土表面出現(xiàn)干縮與開(kāi)裂現(xiàn)象，促使其耐久性得到提升。例如，由于大量毛細(xì)孔道存于混凝土內(nèi)部，當(dāng)水分蒸發(fā)時(shí)便會(huì)因毛細(xì)管中張力的出現(xiàn)而使混凝土出現(xiàn)干縮變形，此時(shí)通過(guò)引氣劑的添加，可使微小氣泡產(chǎn)生于混凝土內(nèi)部，使反應(yīng)物可嵌進(jìn)分散的孔隙中，進(jìn)而可使膨脹壓力的降低而使混凝土干縮變形得到抑制。

3 結(jié)語(yǔ)

基于以上論述，筆者結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，以控制土木工程混凝土裂縫為目的，建議性提出以下兩點(diǎn)措施：

（1）增設(shè)防裂鋼筋網(wǎng)。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)于拉應(yīng)力主要由鋼筋承受，因此可通過(guò)增設(shè)鋼筋網(wǎng)片的形式增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗拉作用，進(jìn)而避免結(jié)構(gòu)裂縫的形成。其具體布設(shè)方式可參考（1）經(jīng)驗(yàn)公式實(shí)施：

式中：εPa為實(shí)施配筋后混凝土的極限拉伸（為混凝土抗裂性能的體現(xiàn)）；Rf為混凝土設(shè)計(jì)抗裂強(qiáng)度，MPa；ρ為結(jié)構(gòu)截面配筋率；d為鋼筋直徑，mm。

經(jīng)公式分析可知，對(duì)于混凝土抗裂性的提高，可利用細(xì)鋼筋小間距的布置方式得以實(shí)現(xiàn)，因此，在與設(shè)計(jì)單位溝通并獲批準(zhǔn)后，施工單位可在混凝土施工過(guò)程中增設(shè)準(zhǔn)8@100防裂鋼筋網(wǎng)，以此達(dá)到預(yù)防裂縫出現(xiàn)的目的。

（2）適量摻加合成纖維。通過(guò)合成纖維的摻入，混凝土內(nèi)部會(huì)形成數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的纖維三維均勻分布的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)混凝土在塑性階段產(chǎn)生冷縮與干縮現(xiàn)象時(shí)，其表面一旦碰觸到合成纖維，便會(huì)停止繼續(xù)延伸，從而抑制裂縫的出現(xiàn)。

[1]吳華君.建筑工程施工中的裂縫處理方法[J].門(mén)窗，2014，06：399.

[2]陳達(dá)強(qiáng).如何處理土木工程施工中的裂縫[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2013（24）：143.