工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制研究

黃小恒 中國電建市政集團(tuán)安徽工程建設(shè)有限公司

混凝土是現(xiàn)代工民建工程中的一種重要材料，混凝土材料本身的性能直接影響工民建工程施工質(zhì)量。從目前建設(shè)施工來看，因混凝土材料本身的局限性，加上施工中選擇材料不恰當(dāng)，混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件出現(xiàn)不同程度裂縫，嚴(yán)重制約了工民建工程的施工質(zhì)量。為此，在開展工民建混凝土施工的過程中需要相關(guān)人員采取積極的措施來控制工民建混凝土施工裂縫的出現(xiàn)，并根據(jù)混凝土裂縫出現(xiàn)的原因采取相應(yīng)的防治對策。

一、工民建混凝土施工的裂縫原因分析

（一）水泥水化熱的影響

混凝土導(dǎo)熱系數(shù)從材質(zhì)上來說比較低，熱量的產(chǎn)生是因為水泥固化時的水化作用。大體積混凝土截面厚度大，水化產(chǎn)生的熱量聚集在混凝土內(nèi)部導(dǎo)致熱量聚集引起急劇溫升，造成內(nèi)外溫差不斷擴(kuò)大。水泥水化熱引起的絕熱溫升與單位體積內(nèi)的水泥用量和水泥品種有關(guān)，并隨混凝土的齡期按指數(shù)關(guān)系增長，一般10天左右達(dá)到最終絕熱溫升。混凝土早期強(qiáng)度與彈性模量均較低，對于絕熱溫升引起的變形約束不大，溫度應(yīng)力也較小。隨著齡期增長強(qiáng)度與彈性模量逐漸增大，對混凝土降溫收縮變形的約束越來越大，當(dāng)混凝土抗拉強(qiáng)度不足以抵抗溫度應(yīng)力時即產(chǎn)生裂縫。

（二）材料選擇不恰當(dāng)

第一，砂石和水泥材料配比不合理。混凝土是由砂石、水泥共同組成的，材料的配比組成直接影響混凝土質(zhì)量。從工民建施工發(fā)展實際情況來看，混凝土材料配比不合理突出表現(xiàn)為：混凝土強(qiáng)度不充足，拌合料的性能無法滿足施工要求，砂石材料質(zhì)量不合格等，這些使得工民建混凝土施工出現(xiàn)了施工質(zhì)量問題。第二，混凝土中含大量的水分。在水灰比比較大的情況下水泥砂漿會變得稀少，稀釋的水泥收縮性比較大，加上大量的水分在蒸發(fā)之后會加劇混凝土的收縮，最終會使得整個工程施工出現(xiàn)比較大的開裂。第三，混凝土粗細(xì)骨料含泥量比較大，骨料顆粒級配不合理，導(dǎo)致混凝土的收縮增大，加大了混凝土裂縫出現(xiàn)的可能。在工程施工中有時施工人員會向其中加入外加劑，但是外加劑的使用量不容易把控，一旦使用不恰當(dāng)就會增大混凝土的干縮縫，也會加大混凝土裂縫的出現(xiàn)。

（三）收縮變形

在混凝土材料凝固過程中，隨著其中水分不斷蒸發(fā)、體積減少和濕度降低時，混凝土就會發(fā)生收縮變形問題。在收縮的過程中，如構(gòu)件存在限制，混凝土材料將形成一定的拉應(yīng)力。如果剛好在現(xiàn)澆樓板角部位置，則縱橫兩個方向受到梁柱構(gòu)件以及墻體的約束，以此在角部就形成拉應(yīng)力。一旦該拉應(yīng)力超出樓板混凝土材料抗拉強(qiáng)度，就會形成同拉應(yīng)力垂直的切角裂縫，貫穿樓板。在樓板后澆板以及跨中預(yù)埋長管線位置，只存有較弱的抗拉力，當(dāng)樓板混凝土材料出現(xiàn)收縮變形情況時，這部分位置形成裂縫的概率就會非常大。從該方面即可以了解到，收縮變形即是導(dǎo)致混凝土材料發(fā)生裂縫的一項主要原因。在混凝土材料澆筑時，因具有較高的氣溫，在材料冷卻收縮變形方面也將等同于干縮變形，定會形成拉應(yīng)力，導(dǎo)致有較高的概率發(fā)生樓板裂縫。

二、工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制研究

（一）加強(qiáng)對砂石質(zhì)量的控制

針對混凝土裂縫出現(xiàn)的原因，制定出對應(yīng)的防治對策。首先，粗骨料選用粒徑介于5mm 到25mm 之間的碎石，碎石含泥量不超過1%，這種粒徑較大的碎石配置的混凝土具有不錯的抗拉強(qiáng)度與和易性，不會出現(xiàn)成坨成堆的現(xiàn)象；其次，細(xì)骨料采用中砂，山砂（45%）+人工砂（55%）混合使用，無論是山砂還是人工砂，其平均粒徑都最好要大于0.5mm，而含泥量要低于1%。這樣的細(xì)骨料在配置成混凝土?xí)r，同樣能夠減少用水量，降低水泥水化的熱量，降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率，進(jìn)而保障混凝土的質(zhì)量；最后，粉煤灰在混凝土中的占比應(yīng)該控制在10%以內(nèi)，配置方法使用外摻法，也就是粉煤灰的使用不能影響混凝土配置中的水泥用量。外加劑具有降低水化熱峰值的作用，能夠降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率。

（二）強(qiáng)化對施工溫度的控制

在工民建施工的過程中，需要相關(guān)人員采取有效的措施降低室內(nèi)外溫度變化對工民建結(jié)構(gòu)施工的不利影響。在施工的時候施工人員可以通過在混凝土內(nèi)部設(shè)置循環(huán)水管道的方式來控制施工溫度。施工人員還可以通過調(diào)整混凝土的綜合配比和靈活使用混合材料來盡可能減少水泥的使用。另外，在施工的時候還需要注重控制混凝土的入模溫度，即在施工的時候施工人員可以通過加冰的方式來降低入模溫度。為了能夠合理把控施工溫度，混凝土拌合料配比中水泥材料的材質(zhì)要盡可能選擇低熱礦渣水泥。

（三）改進(jìn)混凝土的養(yǎng)護(hù)方式

考慮到工程的施工環(huán)境氣候特點(diǎn)，需要調(diào)整大體積結(jié)構(gòu)混凝土的養(yǎng)護(hù)方案。在混凝土凝固以后，派遣專業(yè)人員來做好養(yǎng)護(hù)工作，養(yǎng)護(hù)時間通常要大于半個月，前3天每天澆水4次～6次，后面的日子每天澆3次最為適宜。在氣溫較高的白天，依舊使用澆水養(yǎng)護(hù)法來進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在氣溫較低的夜晚，要用麻袋、草席、草袋等蓋住混凝土，在混凝土內(nèi)部安裝測溫裝置，對混凝土內(nèi)部的溫度變化情況進(jìn)行實時動態(tài)地監(jiān)控。需要提到的是，在進(jìn)行混凝土拆模工作時，外界氣溫最好要低于20度。

三、結(jié)語

綜上所述，裂縫是工民建工程混凝土施工的常見問題，如果裂縫比較輕微，裂縫只會影響到混凝土結(jié)構(gòu)的外觀，不會影響工民建物的使用壽命。如果裂縫比較深則會影響到房屋工民建結(jié)構(gòu)的承載力，最終影響到房屋工民建的安全性和穩(wěn)定性。施工管理人員應(yīng)該加強(qiáng)對混凝土施工過程的管控，確保施工質(zhì)量。