曾凡金

（贛州陸港綜合保稅集團(tuán)有限公司，江西 贛州 341400）

在任何建筑中，混凝土都是最常見，也是最常用的材料。然而，受各種內(nèi)外環(huán)境的影響，裂縫是造成混凝土結(jié)構(gòu)承載能力、耐久性和防水性能下降的重要原因。混凝土是由一種易碎的、非均勻的脆性材料制作而成的，它的抗拉伸能力很弱，在施工過程中，會產(chǎn)生一些細(xì)小的裂縫和細(xì)孔，這種裂縫、細(xì)孔在施工初期并沒有負(fù)面影響，但是在長期的發(fā)展中，裂縫、細(xì)孔會受到外力作用越來越多，當(dāng)超過一個極限的時候，大的裂縫會讓混凝土的承載能力明顯下降，從而造成建筑物出現(xiàn)質(zhì)量問題，甚至?xí)s短建筑的使用年限。

1 建筑工程施工中混凝土裂縫的誘因

1.1 水泥水化熱的影響

在進(jìn)行混凝土澆筑時，由于水化反應(yīng)引起的熱量較多，在混凝土澆筑完畢后，水化熱量會在較短時間內(nèi)聚集，因此，在釋放熱量時，混凝土的配比不僅影響到其熱量的釋放速度，還與水泥的類型有關(guān)。隨著大量的水化熱從混凝土中被緩慢地排出，但隨著時間的推移，混凝土的中心部分的溫度往往會變得更高，周邊的溫度會越來越低，從而形成一個很大的溫差梯度，引起混凝土的表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，內(nèi)部出現(xiàn)壓應(yīng)力，在抗拉強度達(dá)到極限后，會引起混凝土的表層出現(xiàn)裂縫[1]。

1.2 混凝土配比的影響

在進(jìn)行混凝土的施工時，往往要根據(jù)國家現(xiàn)行的有關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對混凝土配比進(jìn)行調(diào)整，其比例在0.25～0.39 之間。對普通混凝土的水灰比例進(jìn)行了研究，得出了將配合比控制在0.7 以內(nèi)是最佳效果。而在使用強度相同、種類相同的混凝土?xí)r，由于混凝土的強度比例與混凝土的水灰比密切相關(guān)，因此在水化過程中，水泥需要按照比例與水進(jìn)行結(jié)合。然而，目前在建筑施工過程中，往往采用較大的水灰配比來增加混凝土的流動性，從而改善澆筑效果。但是，這種方法在進(jìn)行水化后，由于過多的水分會滯留在混凝土中，造成大量氣泡，導(dǎo)致混凝土的抗壓能力下降，容易在混凝土空隙附近出現(xiàn)應(yīng)力聚集，進(jìn)而導(dǎo)致開裂。

1.3 溫度的影響

建筑工程在建筑施工以及后續(xù)使用中均會受到氣候變化的影響，因此，經(jīng)常會由于建筑材料的熱脹冷縮造成溫度裂縫。由于建筑結(jié)構(gòu)在環(huán)境作用下產(chǎn)生溫度應(yīng)力，在溫度應(yīng)力的長時間反復(fù)作用下，應(yīng)力就會逐漸超出建筑結(jié)構(gòu)的抗裂強度，因此就會導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。溫度裂縫的形成是難以實現(xiàn)完全控制的，只能通過預(yù)先計算對混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)留部分進(jìn)行合理的規(guī)劃，從而最大限度地降低構(gòu)件因溫度變化而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)形變，但這種控制終究是有限的[2]。

1.4 施工工藝的影響

混凝土施工在建筑工程的整個施工中占據(jù)著比較重要的位置，混凝土施工工藝的規(guī)范與否會影響整個混凝土施工的質(zhì)量。從實際施工的工藝來看，一些操作人員沒有嚴(yán)格地按照要求執(zhí)行，存在著簡化操作流程等不規(guī)范行為，這也是導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的一個重要原因。

1.5 建筑設(shè)計不合理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于結(jié)構(gòu)中斷面產(chǎn)生突變導(dǎo)致應(yīng)力非常集中，這樣會進(jìn)一步地導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)裂縫；設(shè)計人員在進(jìn)行建筑設(shè)計時，如果建筑內(nèi)的鋼筋配置過粗或者配置的鋼筋過少，就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫；在進(jìn)行設(shè)計時，沒有考慮混凝土的構(gòu)件變形。在進(jìn)行建筑施工時，設(shè)計出現(xiàn)問題導(dǎo)致的混凝土裂縫現(xiàn)象可以通過相應(yīng)的方法進(jìn)行避免，減少建筑設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題，確保建筑的安全使用。

1.6 混凝土養(yǎng)護(hù)及施工

由于混凝土運輸時間較長，因此攪拌混凝土?xí)r間太長且攪拌不均勻，容易使混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問題。在進(jìn)行建筑物澆筑時，混凝土澆筑速度的過快或者澆筑順序出現(xiàn)問題都會使混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題，導(dǎo)致混凝土性能降低，出現(xiàn)裂縫?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)會導(dǎo)致混凝土的水化反應(yīng)變慢，使混凝土作用時間增長，最終會降低混凝土強度[3]。

2 混凝土裂縫的危害

在建筑工程施工過程中，混凝土有著廣泛的用途，比如土建、水利工程、民用建筑等。如果在施工中出現(xiàn)混凝土開裂，將會造成很大的安全隱患，主要有以下幾個方面：一是當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫，會導(dǎo)致在環(huán)形裂縫處，混凝土的抗彎承載力下降，鋼筋的使用應(yīng)力明顯增加；二是當(dāng)混凝土開裂大于0.2mm 時，會有大量的水蒸氣滲入混凝土內(nèi)部中，使混凝土中的鋼筋產(chǎn)生銹蝕；三是如果混凝土中的鋼筋有了銹蝕現(xiàn)象，不但會使斷面變小，而且還會造成混凝土的體積膨脹，使裂縫進(jìn)一步增大，從而給建筑帶來極大的安全隱患。

3 混凝土裂縫防治對策

3.1 做好建筑物設(shè)計工作

在進(jìn)行工程建設(shè)時，建筑企業(yè)必須根據(jù)工程場地的具體條件，對建筑物進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計，如果結(jié)構(gòu)涉及不合理，可能導(dǎo)致混凝土開裂。這就需要在工程設(shè)計時，對建筑的“抗與放”之間的關(guān)系進(jìn)行全面的分析?！胺拧痹诮ㄖこ讨惺侵笧榱吮苊庥捎诮ㄖ膬?nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生微小的改變，或是由于建筑外墻的細(xì)微改變而產(chǎn)生的開裂，從而使其產(chǎn)生足夠的空間來控制開裂。在工程設(shè)計時，“放”要避免因混凝土受拉應(yīng)力太大而引起的開裂，因此必須對結(jié)構(gòu)的變形進(jìn)行全面的考慮。另外，設(shè)計人員在設(shè)計過程中應(yīng)對混凝土收縮裂縫進(jìn)行防治，可以要求施工人員在實際施工過程中添加適當(dāng)?shù)呐蛎泟?，以防止混凝土出現(xiàn)收縮情況，還要對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋位置進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，以此減少鋼筋混凝土裂縫出現(xiàn)的情況[4]。

3.2 合理選擇原材料

在進(jìn)行混凝土配置過程中，如果加入高吸水率的骨料會對混凝土的干燥收縮性有不同的影響；在粒徑大、級配良好的骨料，可以適當(dāng)?shù)販p少水泥漿的摻量，使其干縮效果顯著。將粉煤灰加入混凝土中，既可以減少水化熱量，又可以減少混凝土單方水泥的耗水率，從而可以有效地減少混凝土本身的體積收縮。另外，在水泥中加入高效減水劑或粉煤粉，可以提高混凝土的可泵性、抗?jié)B性和抗離析能力，防止出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，減少開裂的可能性。

3.3 注重施工材料與混凝土配比

由于公路、橋梁、樓房等建筑物的使用范圍的差異，對混凝土的比例的要求也有很大的差異。在建筑施工過程中，要按照工程建設(shè)的特點以及具體的運動，選用合適的混凝土強度，并且配備與之相對應(yīng)的混凝土型號，選用高質(zhì)量配比的砂石，并按工程的要求選用合適的摻入劑，既能保證施工企業(yè)建設(shè)完成的建筑物的性能具有較強的穩(wěn)定性，又能降低使用的水泥量。此外，在施工過程中，施工人員應(yīng)按施工現(xiàn)場的具體條件，合理加入混凝土膨脹劑，并嚴(yán)格按照砂石的質(zhì)量對混凝土的比例進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以降低混凝土的開裂情況，從而為以后的施工打下堅實的基礎(chǔ)。

3.4 控制溫度與施工質(zhì)量

為了減小混凝土的開裂概率，在建筑工程中必須減小混凝土的溫度應(yīng)力。這就需要在工程實踐中對初級料的配比份額進(jìn)行改進(jìn)，從而實現(xiàn)對混凝土的溫度的調(diào)控。在高溫的情況下，必須對混凝土的澆筑工藝采取降溫的方法，并利用冷水將混凝土澆筑層進(jìn)行散熱，從而將過多的熱量從混凝土中排出；在低溫條件下，為了避免混凝土的熱脹冷縮，必須加強對混凝土的強度的控制。90%的混凝土開裂都是因為施工質(zhì)量控制不好引起的。因此，建筑企業(yè)要強化對施工的監(jiān)理和控制，對工程質(zhì)量進(jìn)行控制，保證工程的實際施工與設(shè)計的配合。工程完成后，施工人員要對施工現(xiàn)場進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證水泥的正常使用，并做好相應(yīng)的預(yù)防措施。

3.5 混凝土溫度裂縫的防治技術(shù)

引起溫度裂縫的原因很大一部分是受到外界因素的影響，所以在對溫度裂縫進(jìn)行防治的時候，難度是比較大的。

因此，在進(jìn)行溫度裂縫處治的過程中，應(yīng)當(dāng)做好以下幾個方面的工作：

3.5.1 對混凝土入模及出模的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制

在入模和出模過程中，必須對入模的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控，通常情況下，進(jìn)模的溫度不超過28 攝氏度，出模的溫度應(yīng)在25 攝氏度以下。如果在夏天進(jìn)行，也要防止由于陽光的照射而造成混凝土開裂，因此要防止混凝土出現(xiàn)裂紋，用來攪拌水泥的水溫度不能太熱。

3.5.2 對澆筑施工的溫度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制

大體積混凝土澆筑的層厚不得超過30～50 厘米，在澆筑時必須壓密，間隔要均勻，振搗距離和沖擊力波交迭為二分之一，在混凝土澆筑后1～2 個小時內(nèi)進(jìn)行二次振搗，以改善結(jié)構(gòu)的抗剪切能力和完整性，避免縱斷面的搭接，必須在初期凝固之前與上部混凝土牢固地粘接。澆筑完畢后，應(yīng)將表面平整并夯實，以防止出現(xiàn)表面開裂[5]。

3.5.3 減少內(nèi)部和外部溫度的變化

降低溫差的具體要求是：混凝土的內(nèi)外溫差不能超過25 攝氏度，而混凝土的溫度突變不能超過10 攝氏度。要求在20～30 攝氏度的戶外環(huán)境下采用水泥砂漿進(jìn)行施工，這是由于在這種情況下，混凝土內(nèi)外壓力的差異會減少，可以有效地避免由于溫差引起的開裂，從而減少工程造價。在水泥模板中加入碎石，可以有效地防止由于溫度變化造成的混凝土開裂。

3.6 混凝土的澆筑技術(shù)控制

混凝土在從料斗口上掉落時，其下落的自由高度應(yīng)在3 米以下。當(dāng)超過3 米時，應(yīng)使用串通、導(dǎo)管、溜槽等在吊斗的一側(cè)開動，采取分段法進(jìn)行混凝土澆筑。在確定各樓層的澆筑高度時，必須根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點及不同部位的鋼筋密度進(jìn)行考慮。通常，按比例將混凝土分為不同的澆筑高度，即插置振子的1.25倍，最大不超過500 毫米。在使用振動棒后，在進(jìn)行振搗時，要將搗棒的軟軸膠管緊固，然后快速地插入混凝土中。在振搗期間，要使振動棒上下抽動，振搗的時間一般為20～30 秒。在振搗時要保證澆筑的混凝土面不會有泡沫，不會有明顯的沉降和表層泛漿，從而形成水平面。當(dāng)采用插入式振動棒時，應(yīng)注意控制插點的分布，以固定的次序依次進(jìn)行，不得遺漏插點，確保振搗均勻。振動棒移動距離應(yīng)小于振動棒的作用范圍1.5 倍，與模板間的間距為200 毫米或更大。在進(jìn)行上層振搗時，可以將振動棒插入50～100 毫米的下層混凝土中，這樣可以減小各層間的間隙。

3.7 混凝土后期養(yǎng)護(hù)措施

混凝土澆筑完成后要盡早進(jìn)行其表層的收光處理，對高要求的表面可以進(jìn)行多次收光。養(yǎng)護(hù)過程中可按不同的情況選擇塑料薄膜、養(yǎng)護(hù)劑、濕麻布、濕草簾、鋸木屑等物質(zhì)進(jìn)行覆蓋或噴灑。根據(jù)不同的季節(jié)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，應(yīng)注重前期的保養(yǎng)，夏天溫度高，需要在混凝土澆筑后24h進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，高溫干燥氣候下及時噴水養(yǎng)護(hù)，冬季則要48h 后實施養(yǎng)護(hù)，合理的時間養(yǎng)護(hù)能較好地避免表面發(fā)生起皮的問題。不同時期的水泥養(yǎng)護(hù)周期是不同的，例如：常規(guī)的硅酸鹽水泥和礦渣水泥砂漿需要在7 天和14 天后按規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.8 混凝土裂縫的修補技術(shù)

裂縫修補劑是混凝土裂縫防治技術(shù)中主要的裂縫修補措施，采用裂縫修補劑是因為建筑工程中的混凝土裂縫防控效果終究是有一定限度的，無法完全杜絕混凝土裂縫現(xiàn)象，所以需要使用裂縫修補劑為建筑質(zhì)量提供最低保障。裂縫修補劑具有良好的力學(xué)性能，可以實現(xiàn)與混凝土之間的牢固粘連，實現(xiàn)高強度的修補。同時裂縫修補劑修補后的混凝土結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的抗沖擊性和柔韌性，抵抗外力形變的能力較強，使材料的適應(yīng)性能顯著提高，除此之外，混凝土修補劑本身具有較為穩(wěn)定的化學(xué)性能，可以有效應(yīng)對多種環(huán)境因素，如腐蝕、滲漏、低溫等，使修復(fù)效果更為持久。

4 結(jié)語

為避免混凝土在施工中出現(xiàn)裂縫，需要有關(guān)部門配合，在工程驗收和相應(yīng)的施工監(jiān)理過程中，加強混凝土裂縫的防治，確保建筑物的安全。隨著國內(nèi)建筑的不斷興起，大型建筑層出不窮，需要相關(guān)研究人員進(jìn)一步探索新的具體配置措施來預(yù)防建筑危害。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土裂縫將得到有效的預(yù)防和處理。