岳志合 李宏立

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

近年來，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展與建筑業(yè)的強勢支持不可分割。建設(shè)已成為國民經(jīng)濟的主要支柱之一。隨著建筑業(yè)領(lǐng)域的不斷建設(shè)和大型住宅建筑項目的規(guī)模密集結(jié)構(gòu)，具體建設(shè)量的增加，裂縫的可能性也在增加。目前，質(zhì)量問題逐漸成為建筑業(yè)的重要焦點。在建筑工程過程中，混凝土裂縫直接影響主要結(jié)構(gòu)的耐用性和安全性。因此，采取有效措施控制混凝土裂縫是建筑單位的主要挑戰(zhàn)目標。

1 混凝土裂縫的成因與影響

影響房屋建筑工程混凝土施工的因素很多，由于混凝土的形狀和性能不同，出現(xiàn)裂縫的情況很多，一般而言，導(dǎo)致裂縫的主要因素是：結(jié)構(gòu)變形，負荷等，即由混凝土裂縫和混凝土裂縫引起的沉降過程引起的溫度變化。此外，主要裂縫的類型可分為收縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫等，因此主要影響因素會受到地震、凍脹、火災(zāi)、劇烈撞擊等各種環(huán)境因素的影響。在施工過程中應(yīng)該明確裂縫的類型以及成因，更好的找出裂縫補救方法。其中裂縫可能是由于現(xiàn)場振搗不當(dāng)、材料混合不當(dāng)造成的，在不合格的材料實驗中可以發(fā)現(xiàn)它們的實際內(nèi)部影響。

混凝土是房屋建造中常用的主要材料之一，其是由骨料、水和水泥按一定比例混合而成。不同的物質(zhì)有不同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，在物料混合出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)條件下，含水量變化加快。因此受到現(xiàn)場處理技術(shù)是否規(guī)范、內(nèi)部約束、收縮變形和結(jié)構(gòu)荷載的共同作用下，會導(dǎo)致混凝土開裂[1]。如果建筑部件的最小尺寸大于800mm，則通?？梢远x為質(zhì)量混凝土。質(zhì)量混凝土將產(chǎn)生大量的水化熱量。如果沒有正確處理，會導(dǎo)致嚴重的結(jié)構(gòu)裂縫，這不僅會影響建筑裝飾的美觀，還會直接降低建筑物的正常使用壽命和安全性。

1.1 骨料反應(yīng)

由于混凝土的熱量是由內(nèi)向外輻射的，所以混凝土的內(nèi)外環(huán)境會有一定的溫差。當(dāng)溫差超過混凝土的法向內(nèi)力時，就會出現(xiàn)裂縫。夏季溫度對裂縫寬度的影響比冬天大，混凝土和磚之間的溫度裂縫是由它們的線膨脹系數(shù)不同引起的。因此，在混凝土攪拌施工的振動方法中，需要采取各種控制冷卻溫度的方法，并實施散熱處理，以減少內(nèi)部骨料化學(xué)反應(yīng)的直接影響[2]。

1.2 環(huán)境影響

外部環(huán)境因素的影響包括火災(zāi)、地震、猛烈碰撞等意外因素和高溫、雨雪、潮濕等自然因素。自然因素對混凝土開裂的影響較大，當(dāng)混凝土開裂時，水分迅速流失?；炷翝仓F(xiàn)場內(nèi)外溫差有時由于高溫氣候?qū)е滤至魇н^多，必須注意溫度控制與濕度控制以及后期養(yǎng)護?；炷猎诘蜏貤l件下澆筑時，內(nèi)外環(huán)境溫差極易收縮，拉應(yīng)力過分集中，混凝土開裂[3]。如果外部環(huán)境的溫度高而且濕度低，那么混凝土結(jié)構(gòu)表面的水分會快速被蒸發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部和外部收縮不一致從而出現(xiàn)裂縫問題。外部溫度過低也會影響混凝土的結(jié)構(gòu)問題，因為混凝土內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)需要一定的溫度，如果溫過低，不僅僅內(nèi)部水化反應(yīng)難以進行，而且混凝土內(nèi)部的水可能會結(jié)冰導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)徹底破壞。

1.3 養(yǎng)護不當(dāng)

混凝土在澆筑后的固化過程中由于外部環(huán)境以及內(nèi)部反應(yīng)會失去大量水分，從而實現(xiàn)強度增加的固化，外部環(huán)境的溫濕度直接影響混凝土的最終成型，如果應(yīng)力過大，或者表面或結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的發(fā)展，過早出現(xiàn)深淺裂縫，會影響建筑結(jié)構(gòu)的正常使用。此外，由于養(yǎng)護不當(dāng)導(dǎo)致鋼筋外露后長期腐蝕也可能使得混凝土結(jié)構(gòu)存在裂縫，因此施工的每一個環(huán)節(jié)都有可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，需要仔細判斷與糾正。

2 常見的裂縫類型

2.1 收縮裂紋

當(dāng)混凝土材料用于土木結(jié)構(gòu)施工時，通常會在混凝土中加入適量的水，以提高混凝土的和易性。多余的水分蒸發(fā)，混凝土逐漸失去體積，最終出現(xiàn)收縮裂縫?；炷恋氖湛s與很多因素有關(guān)，在施工時必須加以控制。這些裂縫的主要原因是混凝土骨料在沉降時被堵塞。這些裂縫大多發(fā)生在澆筑混凝土后0.5h之間，混凝土仍處于塑性狀態(tài)，主要是由于大的坍落度而導(dǎo)致發(fā)生裂縫。

2.2 沉降裂縫

沉降裂縫通常發(fā)生在扁平、較薄的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，造成這一問題的根本原因是混凝土構(gòu)件所在的下伏土結(jié)構(gòu)比較松軟，施工前缺乏專業(yè)處理。由于地基浸入水中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件不均勻沉降并最終開裂。如果混凝土中的鋼筋不符合實際施工要求，則弦腹桿常開裂。

2.3 溫度開裂

造成這些裂縫的主要原因是混凝土澆筑后內(nèi)部積聚的水化熱不易散失，使混凝土內(nèi)部溫度升高，混凝土表面升溫較快形成混凝土裂縫。由于內(nèi)外溫差大，使混凝土內(nèi)部形成壓力，表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，進而產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果混凝土表面附近的溫度梯度大，就會產(chǎn)生很大的表面拉應(yīng)力，此時混凝土的壽命很短，抗拉強度很低。當(dāng)溫差超過混凝土極限時，抗拉強度會導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)表面裂縫。這些類型的裂縫通常發(fā)生得很早，而且大多是不規(guī)則的、深度較淺的、表面性質(zhì)的，表面裂紋容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此裂紋會進一步發(fā)展。

2.4 施工質(zhì)量裂縫

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在澆筑、零件制造、成型、運輸、層壓、拼裝、吊裝等過程中，由于施工工藝不合理，施工質(zhì)量差，可能會出現(xiàn)各種類型的裂縫，尤其是薄壁結(jié)構(gòu)很可能會出現(xiàn)裂縫。裂紋的位置和方向以及裂紋的寬度因原因而異。主要原因是鋼筋混凝土保護層過厚或上層鋼筋亂扎，使承受負彎矩的鋼筋保護層加厚。構(gòu)件有效高度降低，在受力作用下形成垂直于鋼筋的裂縫，混凝土未壓實，不規(guī)則振動，出現(xiàn)蜂窩狀、凹面和空洞，腐蝕或形成鋼筋等荷載裂縫，流動性低，混凝土在硬化之前不會振動。如果混凝土攪拌運輸時間過長，水分蒸發(fā)，混凝土坍落度過低，就會造成混凝土表面不規(guī)則的收縮開裂。為保證泵送混凝土?xí)r的流動性，可增加混凝土、水和水泥的用量，或因其他原因增加水量。在混凝土凝固硬化過程中收縮增加，混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。新舊混凝土與接頭之間構(gòu)件表面出現(xiàn)裂縫或局部剝落，或脫模后施加凹陷時模板剛度不足，則采用側(cè)壓時澆筑混凝土。由于模板變形，出現(xiàn)與模板變形一致的裂縫。如果施工脫模過早，則混凝土強度不夠，構(gòu)件會在自重或施工荷載的作用下開裂。

3 裂縫控制措施

3.1 合理化配合比

材料混合配比的合理性直接影響到房屋建筑工程中混凝土施工的質(zhì)量，是決定混凝土質(zhì)量是否規(guī)范的需要。在混凝土質(zhì)量管理中，應(yīng)綜合考慮澆筑位置、施工工藝、場地條件和技術(shù)操作特點，注意混凝土配合比的科學(xué)合理，對于粗細骨料的配比進行試驗。對于硅粉和高含量細礦渣，必須精確管理原料砂石質(zhì)量，可根據(jù)施工工藝和現(xiàn)場環(huán)境條件分級選用添加劑。為了降低耗水量，采用高增塑劑，采用泵鋪混凝土加工，冬季施工施加早水補貨，加入綜合夏季濃度變化，為地下結(jié)構(gòu)添加防水劑，以有效改善混凝土的物理性質(zhì)。其他特性：如流體變化性能，固化時間和耐用性也可以調(diào)整，以滿足建筑結(jié)構(gòu)，滿足強度要求的可能性，減少混凝土開裂。

在配合比調(diào)整中，首先要綜合考慮混凝土材料的質(zhì)量和性能，選用不含砂石的骨料，保證含量低、材料質(zhì)量符合規(guī)定標準。其次，選擇水化熱低的水泥，保證實用性。另外，在混凝土的捏合中，吸收率較高的骨料可以起到重要的促進水泥吸收效率的提高，增加混凝土的收縮，從而提高混凝土的強度作用。另外，為了促進混凝土透水性的不斷提高，需要控制外加劑的用量。最后，配合比設(shè)計者必須深入施工現(xiàn)場，根據(jù)施工現(xiàn)場的澆筑工藝、工作水平和構(gòu)件截面，合理選擇混凝土的設(shè)計坍落度。根據(jù)現(xiàn)場砂石原料的質(zhì)量，及時調(diào)整造價，有利于現(xiàn)場構(gòu)件的維護。根據(jù)現(xiàn)場施工溫度、氣候、工期等因素，調(diào)整粉煤灰或減水劑等外加劑的用量，指導(dǎo)施工人員有效進行澆筑、混凝土收縮補償技術(shù)、混凝土養(yǎng)護等操作。

3.2 技術(shù)措施強化

在設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)之前，需要綜合考慮整個結(jié)構(gòu)的強度，特別是高層建筑的板、梁、柱等部位，在房屋建筑工程中受力比較集中，其可以適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)鋼的密度，降低裂縫的可能性，并用正確的加固位置和合理的厚度增加強度，這對建筑物整體結(jié)構(gòu)的平衡分布產(chǎn)生了良好的影響，減少了裂縫的發(fā)生。在梁、板等應(yīng)力集中的住房建筑結(jié)構(gòu)施工中，大體積混凝土施工必須根據(jù)施工工藝和設(shè)計要求進行振搗，保障混凝土的分疊必須保持在均勻合理的水平。澆筑過程必須科學(xué)合理，不得隨意設(shè)置施工縫，同時保持工藝連續(xù)性時間，不能太早也不能太晚，避免出現(xiàn)裂縫。

3.3 溫度控制措施

控制混凝土的溫度和濕度在房屋建筑建設(shè)項目中是非常重要的，因此應(yīng)該采取預(yù)防措施并仔細收集處理當(dāng)?shù)氐奶鞖鈹?shù)據(jù)，以避免在大雨或大風(fēng)中澆筑混凝土。在夏季高溫時，必須降低主要建筑材料的溫度，對砂石料場進行遮陽，泵送混凝土適當(dāng)添加阻燃劑和塑料防腐劑，以縮短運輸時間，同時可以噴灑特殊固化劑固化混凝土。采取措施控制大塊混凝土的溫度，通過引入冷卻水管或冰塊，降低內(nèi)部溫度，將內(nèi)外溫差控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

實施溫度裂縫預(yù)防措施的關(guān)鍵是在施工中增加混凝土澆筑的時間和速度，控制澆筑過程中的溫度?；炷潦┕囟茸詈迷?8℃以下，如果日均最高溫度在30°以上，最好在早上或晚上施工?；炷敛捎媒禍丶颖禍乜刂疲瑑Υ鏈囟炔怀^28℃。如果施工現(xiàn)場溫度在35°以上，必須立即停止施工。其次，必須處理好骨料、外加劑和水溫的用量，確保混凝土表面和內(nèi)部溫度具有良好的一致性，這樣才不會出現(xiàn)溫度引起的開裂問題?？捎行П苊鈨?nèi)外差異。同時，應(yīng)提前做好有效的溫度控制措施，根據(jù)季節(jié)、高溫、工期等因素，確?；炷翝仓囟群宛B(yǎng)護措施。

3.4 合理調(diào)整抹壓

抹壓是混凝土施工的重要環(huán)節(jié)，如果在實際施工中能夠嚴格按照規(guī)范和標準進行，也可以有效防止裂縫。一是根據(jù)混凝土澆筑面積、澆筑速度、工人技能、混凝土初、終凝時間確定具體所需人數(shù)，并根據(jù)實際情況適時增減人數(shù)。此外，還需要專業(yè)的施工設(shè)備，平板振動器、長木鏟、木鏝都是專業(yè)設(shè)備。最后，施工人員必須精通摩擦施工技術(shù)，對摩擦施工工作有全面的掌控，以確保混凝土在其保質(zhì)期內(nèi)的有效利用，最大限度地防止混凝土結(jié)構(gòu)凝結(jié)。

3.5 降低水化熱

混凝土材料的粒度和外加劑的用量可以有效降低混凝土的水化熱，選擇水化熱低、強度高的水泥是控制發(fā)熱的重要方法之一。同時應(yīng)該注意混凝土中添加物質(zhì)的含量必須符合材料規(guī)范的要求，添加的外加劑等直接影響混凝土的各種技術(shù)性能。例如，粉煤灰的添加不僅對水泥產(chǎn)生的水化熱產(chǎn)生了良好的影響，而且還減少了混凝土澆注過程中的層流量問題。

3.6 養(yǎng)護水平提高

澆筑混凝土后應(yīng)盡快處理與養(yǎng)護表面，要求較高的表面可多次實施平整與養(yǎng)護。硬化材料可根據(jù)不同環(huán)境覆蓋或噴涂塑料薄膜、硬化劑、濕麻布、濕草簾、鋸末等[4]?？筛鶕?jù)季節(jié)選擇養(yǎng)護時間，注意提前養(yǎng)護工作。夏季氣溫高，養(yǎng)護時間為澆筑完成后24h，如果不僅炎熱而且是干燥氣候，則需要48h養(yǎng)護保持時間，可以好避免出現(xiàn)表面剝落問題。例如一般硅酸鹽水泥和礦渣水泥砂漿的養(yǎng)護時間分別為7d和14d，時間應(yīng)在規(guī)范范圍內(nèi)調(diào)整。

3.7 設(shè)計注意事項

混凝土裂縫控制設(shè)計需要仔細考慮，注意細節(jié)，房屋和建筑物不要追求過多的新穎性和特殊性，避免過多的獨特造型，產(chǎn)生不均勻的結(jié)構(gòu)壓力。也就是說建筑結(jié)構(gòu)要均勻分布，合理分配結(jié)構(gòu)鋼筋，設(shè)置變形縫，控制伸縮縫間距。同時設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮地基，每個地基的墊層厚度應(yīng)設(shè)置不同，并應(yīng)積極考慮使用膨脹劑來補償混凝土的收縮。

3.8 加強技術(shù)管理

制定了混凝土澆筑施工過程后，施工單位必須加強混凝土施工管理，嚴格按照施工技術(shù)規(guī)范澆注和振動。在混凝土澆注之前準備的模板結(jié)構(gòu)和安裝支撐符合標準要求，以防止建筑活動中的模板直接不穩(wěn)定。除了控制模板清除時間外，應(yīng)通過有效的管理措施提高施工效果。

4 結(jié) 語

目前，許多房屋建筑工程滿足了人們改善物質(zhì)生活環(huán)境的需要。房屋建筑工程的質(zhì)量越來越受到人們的重視?；炷亮芽p的出現(xiàn)直接影響到建筑物的外觀和荷載，需要采取有效措施控制裂縫。因此，為了提高房屋建筑工程的整體施工質(zhì)量，需要采取各種措施來防止和減少混凝土裂縫的發(fā)生。