淺談混凝土“冷縫”

閆振林

（河南財政稅務高等專科學校工程經濟系，鄭州 451461）

近些年，隨著經濟的高速發展，高層建筑對混凝土施工提出了更高的要求。在現澆混凝土施工中，尤其基礎混凝土澆筑，由于混凝土澆筑量較大，并要求連續澆筑完成，但是在施工過程不可避免出現一些意外情況或者由于施工組織沒有安排好，致使混凝土無法連續澆筑，出現中斷，當中斷時間超過混凝土初凝時間就會產生施工冷縫。

1 冷縫和施工縫的區別

施工縫是指的是在混凝土澆筑過程中，因設計要求或施工需要分段澆筑而在先、后澆筑的混凝土之間所形成的接縫。 施工縫并不是一種真實存在的“縫”，它只是因后澆筑混凝土超過初凝時間，而與先澆筑的混凝土之間存在一個結合面。

由此可見，冷縫和與施工縫兩者之間的最大不同在于：一個是施工不當、一個是施工需要。冷縫是施工不當在施工過程中由于某種原因使前筑凝土在初凝后，才開始澆筑后續混凝土，使得前后混凝土形成一個軟弱的結合面。而施工縫是指因施工工藝、施工強度、混凝土溫控措施等原因，“故意”產生的一個新老混凝土間的縫。

施工縫一般需要等已澆筑的混凝土強度達到1.2Mpa后，先清除接縫表面的水泥浮漿、薄膜、松散砂石、軟弱混凝土層、油污；再把舊混凝土適當鑿毛；用清水沖洗舊混凝土表面，使舊混凝土在澆筑新混凝土前保持濕潤；刷一層水泥漿或鋪一層與混凝土成分相同的水泥砂漿；最后振搗密實，使新舊混凝土緊密結合。

2 冷縫產生原因分析

混凝土冷縫產生于施工中的意外事故。冷縫產生意外事故根源是施工組織設計不完善，不細致，造成混凝土混凝土澆筑間歇時間大于混凝土的初凝時間。

在施工現場可能造成混凝土澆筑間歇時間延長的因素很多主要體現在：操作人員技術水平低，責任心差，人員配備不夠；混凝土輸送能力不足，攪拌機數量少，振動器的配置不全；混凝土的和易性、水灰比控制不良，外加劑不準確(劑量)；混凝土澆筑中分層分塊不當，人員安排不合理，施工布置擺線過長，混凝土澆筑后處理不當；施工場地窄、夏季施工氣溫高等。

3 混凝土冷縫的預防措施

工程結構中的混凝土冷縫會降低結構的受力性能，產生冷縫后的工程處理比較麻煩，嚴重的情況下甚至會導致冷縫部位混凝土局部返工處理，造成工程費用的增加和工期的延后。因此在混凝土澆筑前和澆筑中必須采取切實有效的措施，防止混凝土施工冷縫的產生。

3.1 確定合理的施工組織方案

在進行施工組織設計計算混凝土供應能力時，一方面需要考慮現場混凝土的實際用量，還應認真考慮混凝土運輸、混凝土泵車、澆筑、振搗等機械設備配套問題，在計算機械設備的生產能力時不能以機械的銘牌上注明的生產能力為依據。銘牌所注生產能力一般指理論最大生產能力，而實際施工中,實際生產能力與攪拌方式、混凝土的坍落度、攪拌機的容積、外加劑的摻加等因素有關，一般僅為銘牌上額定生產能力的50%～60%。還需注意施工現場的勞動力、施工用電、施工用水等配套生產能力的確定。

混凝土澆筑之前必須有針對性地進行混凝土初凝試驗，明確混凝土的初凝時間，并據此對混凝土的澆筑速度和澆筑時長進行估計。在此基礎上對混凝土攪拌站的混凝土供應能力和混凝土攪拌運輸車的運輸能力進行評估，確保攪拌站的供給能力。

3.2 合理的澆筑方案

大體積混凝土常用澆筑方式有全面分層法、分段分層法及斜面分層法。

全面分層法: 適合于結構平面尺寸不太大的混凝土結構的澆筑。 整個基礎全面分層澆筑混凝土，第一層混凝土澆筑完成后回來澆筑第二層時，第一層應尚未達到初凝，如此逐層澆筑。澆筑時從短邊開始，沿長邊進行。

分段分層法: 適合于厚度不太大，而面積或長度較大的結構。 混凝土的澆筑從底層開始，進行一段距離或面積后再回來澆第二層，第二層進行一段距離或面積后再回來澆筑第三層。如此依次澆筑。

斜面分層法: 適用于長度超過厚度3倍的結構。振搗工作從澆筑層的下部開始，逐步上移、澆灌至結構上平面時，再逐層向前推行。

在澆筑前還應對混凝土的溫度、溫度應力及收縮應力進行試算，確定施工階段混凝土澆筑體的升溫峰值、里表溫差及降溫速率等控制指標，制定顯影的溫控技術措施，結合工程特點、現場布置情況、運輸能力選擇合適的澆筑方案，可以有效地避免施工冷縫。

澆筑過程中一旦出現意外中斷，必須立即采取措施盡量縮短中斷時間，盡量在保證前層混凝土初凝之前，將后續混凝土澆筑完畢；否則，應留置施工縫。

3.3 控制混凝土的質量

混凝土的和易性和凝結時間與施工冷縫產生關系最密切。混凝土的和易性保證攪拌和物易于流動，形成某一形狀，并在工藝過程中保證其整體性和均質性。 坍落度是表示混凝土和易性的主要指標，坍落度的損失率則表示混凝土的和易性隨時間變化的規律。

在配制混凝土時，應在保證混凝土質量的前提下，盡量減少混凝土攪拌的用水量，在施工中一般都會遵循“三低”、“二摻”的原則，三低是指低砂率、低坍落度和低水灰比；二摻是指摻高效減水劑和引氣劑。同時注意適當提高粉煤灰的摻合量。這樣就可以配合出強度高、韌性好、抗拉伸強度大的混凝土。

混凝土施工現場應在建設單位、監理單位的試驗檢測人員見證下，對進場的混凝土進行檢測。

3.4 澆筑完成后應及時養護

養護的目的是使混凝土正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響。技術關鍵是設法使混凝土溫度級慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差，以便減小溫度應力，減少裂縫的產生。混凝土施工后應及時敷以草袋, 并灑水養護,在高氣溫下此項操作不能忽視。

當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮推遲拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。由于水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力疊加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。冬季澆筑混凝土拆模時間不宜過短，一般在5d左右，拆模后應立即對混凝土面進行保溫，防止混凝土突然暴露在寒冷的空氣中產生溫度裂縫。

砼拆模后應及時觀察是否存在混凝土冷縫，如果發現，應根據冷縫的具體特點，采取前述的方法處理。

冷縫對工程結構造成的危害是顯而易見的，尤其在重要的工程結構中不允許出現冷縫。因此，在大型、重要結構混凝土澆筑前應制定詳細的混凝土澆筑方案，并對混凝土的供應、運輸能力進行充分的分析，確保混凝土供應速度滿足現場澆筑要求。同時應做好現場備用機械設備的調試、維護，確保備用機械設備可以隨時投入使用。若因不可完全預料因素而導致混凝土澆筑中斷時間超過混凝土的初凝時間，應采取果斷措施，立即停止混凝土澆筑，并對初凝面按施工縫要求處理后再進行混凝土澆筑，杜絕工程結構中混凝土施工冷縫的出現。

[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京；中國建筑工業出版社，1997.8.

[2]朱伯芳，王同生，丁寶琪.水工混凝土結構的溫度應力與溫度控制[M].北京；中國水利電力出版社，1976: 6-10.

[3]朱伯芳.大體積混凝土溫度應力與溫度控制[M].北京；中國電力出版社，1998.