工業廠房建筑樓板混凝土的裂縫控制及處理探析

易璐，唐秉詔，王安，唐耿昊，廖彥翔

（中國建筑第二工程局有限公司，廣東 惠州 516265）

1 工業廠房建筑樓板混凝土裂縫成因

1.1 荷載裂縫

在建筑受力過程中，當混凝土整體樓板承受的壓力超過其極限抗拉強度時，就會產生裂縫。這種裂縫的分布比較規律。通過分析發現，地基不均勻沉降、混凝土強度不足及板厚不夠是主要誘因。

1.2 變形裂縫

變形裂縫主要由混凝土收縮、溫差引起：（1）當混凝土受到外部溫度變化影響時，會產生一定的脹縮變化，當這種形變引發的結構應力超出混凝土的彈性模量時，就會產生裂縫[1]；（2）在混凝土澆筑后的硬化過程中，由于熱脹冷縮的作用，混凝土的體積會產生收縮變形，當應力超過混凝土的極限變形值時就會有裂縫產生；（3）當建筑物位于軟弱土層時，地基發生不均勻沉降時會導致裂縫產生。底層墻體與框架柱頭連接處是不均勻沉降裂縫的主要產生區域。

1.3 施工裂縫

樓板裂縫形成的另一個主要原因是施工。原材料質量問題，振搗過程存在問題，都會形成施工裂縫。另外，混凝土養護不當，樓板結構表面的水分在養護初期蒸發較快，混凝土硬化過程中溫度應力過大也會產生開裂問題[2]。

不同裂縫產生的主要原因可總結為：設計方面的問題、材料方面的問題、施工工藝方面的問題及養護問題。所以，在做好工業廠房建筑樓板混凝土裂縫控制時，需要從這幾方面出發，采取綜合控制與處理方案，確保樓板混凝土施工質量符合要求，減少裂縫的發生。

2 工業廠房建筑樓板混凝土裂縫控制對策

2.1 做好方案設計

做好方案設計能避免裂縫的發生，保證建筑樓板的整體質量。在設計階段，需做好多個方面的細節控制，準確計算混凝土樓板的變形、荷載及強度，然后按照實際要求與相關標準對混凝土樓板結構進行設計與優化[3]。設計時，要明確混凝土結構的耐久性指標，確保混凝土結構的耐久性符合要求；鋼筋布置要合理，合理確定鋼筋保護層的厚度；采用構造筋的方式處理結構中容易集中受力的部分；為對樓板變形情況進行改善，可增加直徑較小的鋼絲網片。

在結構設計過程中，安全儲備需合理，不能偏小，有足夠的配筋率。配筋率通過式（1）計算：

式中，As為受拉或受壓區縱向鋼筋的截面面積，m2；Ate為構件截面面積，m2。

合理設計基礎結構，避免產生不均勻沉降。為減少建筑物地基受到的壓力，可調整地基的附加應力，對不均勻沉降進行有效控制。在全部荷載中，永久荷載占比較大，所以，要對永久自重荷載進行有效控制。例如，可采用輕質墻體，減少上部結構的自重。

2.2 做好原材料控制工作

材料質量控制不嚴格是大多數裂縫產生的主要原因，因此，材料質量控制十分必要。

1）控制水泥材料的用量，水泥在硬化過程中會產生大量的水化熱，使混凝土內外部溫差過大而產生溫度裂縫，所以，需做好水化熱控制。可以采用加入一定量的礦物，減少水泥用量的方法。

2）合理選擇水泥的品種，可選擇收縮較小的粉煤灰水泥或者硅酸鹽水泥。

3）石子需符合國家相關規范的要求，確保骨料級配良好，粒徑以5～40 mm為宜。

4）砂也要做好控制，要求各項指標符合要求。

5）對混凝土需做好質量管理，要求平均粒徑、含泥量、表觀密度分別控制在0.5～0.35 mm、2%以內、2.15 g/cm3以上。

6）需控制好水灰比，要求在4∶10以內。

2.3 做好施工控制

在施工過程中必須做好裂縫控制，確保對工業廠房建筑樓板混凝土裂縫的有效控制。

1）在施工過程中如果隨意增加水泥使用量，會讓混凝土收縮裂縫問題加劇，所以，施工單位需做好現澆樓板混凝土配合比的控制，確保現澆樓板強度的穩定性符合要求，有效控制水泥使用量，避免加劇混凝土收縮裂縫問題；

2）在施工過程中必須重視溫度裂縫的控制，要求現澆混凝土完成后，需做好保溫措施，確保樓板處于適宜的溫度環境下，保溫時可以使用塑料薄膜覆蓋；

3）監管人員必須加強監管，強化混凝土施工的每一個工藝流程及細節，確保施工質量符合要求，且不會產生裂縫，尤其是要對隱蔽工程進行仔細監督檢查，采取更加有效的管控措施，全面提升混凝土施工質量，確保能符合施工要求。

3 做好施工工藝控制

3.1 混凝土施工工藝控制

1）做好準備工作。對隱蔽工程進行質量驗收，確保鋼梁與鋼筋支座鋼筋焊接牢固，符合設計標準，保證各項細節符合要求。對施工方案進行科學編制，確保商品混凝土配合比符合要求。并做好技術交底工作，落實責任。

2）施工過程控制。（1）做好原材料控制，對混凝土進行配比試驗，確保能符合實際要求。（2）做好溫度控制，對當地溫度進行觀察，確保在適宜的溫度下進行施工。（3）使用汽車泵、固定泵進行澆筑，澆筑需符合標準，兩臺泵協同作業。（4）保證混凝土級配符合要求，不僅可以確保坍落度符合要求，還能提升混凝土可泵性。連續進行混凝土振搗，避免留有施工縫。（5）做好結構裂縫控制，要求將活荷載、結構總撓度分別控制為10 kN/m2、100 mm。

3.2 做好混凝土澆筑后的養護

混凝土養護工作必須因地制宜，結合當地實際情況采取合適的方法。在養護期間可采取下面幾種方法：

1）澆水養護。當混凝土初凝到達一定強度后，在施工現場配備水管與水泵。在正式操作前要對水泵揚程、電力等做好控制，確保水的輸送高度符合要求。水管需保持一定高度，且水在噴射出來后為水霧狀，要能充分濕潤混凝土表面，且不會在濕潤期間產生麻面問題。

2）覆蓋塑料膜。可使用一次性塑料薄膜覆蓋，一般情況下可以在混凝土澆筑12 h后覆蓋，將樓板覆蓋嚴實，要讓凝結水出現在薄膜內，同時也要避免薄膜在養護期間被破壞，影響養護效果。

3）鋪麻袋。將濕麻袋在混凝土澆筑收漿和二次抹面后鋪設在上面，要求專門人員做好觀察，當麻袋水分不足時需及時補充，保濕養護周期為1周。

4）養護劑。施工人員可以在混凝土表面游離水消失后涂刷養護劑。要求涂刷均勻，不可遺漏混凝土裸露部位。同時，要使用質量較高的養護劑，有綠色無污染且能便于涂刷。

若使用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等，要求養護時間最少為7 d；如果混凝土摻用緩凝型外加劑，要求養護時間控制在14 d以上。養護期間需控制好溫度，要求混凝土表面與內部溫差不超過25℃。混凝土強度達到1.2 N/mm2以上才可在上面踩踏或者安裝支架等。

3.3 裂縫處理

收縮裂縫出現于早期，在環境發展中并不會產生太大影響，所以，可先對裂縫進行觀察，一個月之后，等裂縫變得穩定方可再進行處理。裂縫可分為下面3類，所以，在處理時按照不同寬度采取不同的方法：

1）裂縫寬度≤0.3 mm，屬于非貫穿裂縫，這類裂縫對樓板結構并不會產生影響，也不會對結構長度產生危害，因此，可不對其進行處理。

2）裂縫寬度＞0.3 mm并且≤0.5 mm時，屬于非貫穿裂縫，但這類裂縫的出現會使鋼筋出現銹蝕問題，對結構承載力會產生影響，所以，需做好處理工作，通過封閉法處理即可，采用的材料為ECM水乳環氧樹脂砂漿。

3）裂縫寬度＞0.5 mm，屬于貫穿性裂縫。這類裂縫不僅會讓鋼筋產生銹蝕，還會對鋼筋的功能產生影響，所以，需及時進行處理。采取自動低壓灌漿方法，灌漿材料為環氧樹脂膠。

對于混凝土微細裂縫的處理，自動低壓灌漿技術的應用十分廣泛，其作為一項新興技術，能有效處理這類裂縫，且應用效果良好。注漿施工期間，可同時對多處裂縫進行處理，且無須開槽鉆孔即可對混凝土注漿，整個施工過程沒有污染與噪聲，操作相對比較簡單便捷，由于注漿機具呈透明狀，施工人員可對注入情況進行觀察，能確保施工的效率與質量。

裂縫處理施工工藝控制：

1）觀察裂縫寬度。工作人員要現場對裂縫進行觀察，在觀察期間確定裂縫位置與寬度，當裂縫超過寬度限制0.3 mm時，需采取科學有效的處理方法。

2）基層處理。將裂縫表面的灰塵、油污清理干凈，確保表面沒有污染。

3）確定注入口。要求在裂縫較寬的位置設置注入口，間距需控制在20～30 cm，用膠帶貼上。

4）封閉裂縫。使用快干型封縫膠封閉，在裂縫表面進行涂刮，將注入口留出。

5）安設塑料底座。將膠帶揭去，在注入口上將底座使用封縫膠粘上。

6）安設灌漿器。在軟管中注入配好的灌漿樹脂，在底座上旋緊裝有樹脂的灌漿器。要求灌漿樹脂（AB樹脂）的技術性能符合要求，具體見表1。

表1 性能指標參考MPa

7）灌漿。將灌漿器彈簧松開，對注入狀態進行確認，確保樹脂量充足。

8）注入完畢。觀察注入速度，當速度降低且不再進膠時，可將灌漿器拆除，底座可使用堵頭堵死。

9）清理。樹脂固化后，需將底座及堵頭敲掉，并將表面的封逢膠清理掉。

4 結語

工業廠房建筑樓板混凝土的裂縫一旦出現，會對整個樓板及建筑物的安全與質量產生極大的影響，所以，要做好裂縫防控工作，要求從設計、材料、工藝、養護等多個方面出發，避免發生混凝土裂縫。當出現裂縫后，要結合裂縫寬度、深度等實際情況采取科學的處理方式，降低裂縫產生的危害與影響，確保工業廠房的安全使用。