淺談建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗裂施工技術(shù)

摘要：現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)進(jìn)入復(fù)雜化與高層化的發(fā)展階段，對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的要求越來越高。然而在建筑工程施工的過程中，受各種因素影響，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生裂縫，給建筑使用的安全性與耐久性帶來不利影響。文章從建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要成因出發(fā)，對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗裂施工技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫成因；抗裂施工技術(shù)；現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU755 文章編號(hào)：1009-2374（2017）08-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.081

混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目施工中的重要內(nèi)容，因其自身具有耐久性、穩(wěn)定性、耐火性以及經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中，獲得人們的認(rèn)可與贊同，并在建筑工程項(xiàng)目中發(fā)揮重要作用。但是在建筑工程項(xiàng)目施工過程中，混凝土裂縫問題也逐漸暴露出來，不僅降低建筑工程項(xiàng)目整體施工質(zhì)量，對(duì)用戶的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅，還加快建筑物中鋼筋材料老化與腐蝕的速度，最終引發(fā)安全事故。在這種情況下，有關(guān)人員必須加強(qiáng)建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗裂施工技術(shù)的研究力度，提升施工水平與質(zhì)量，減少混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫出現(xiàn)的概率，從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

1 建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要成因

引起建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的成因是多方面的，一般可將混凝土結(jié)構(gòu)裂縫劃分成兩種類型：一種是由非荷載原因引起的裂縫問題；另一種是由荷載原因引起的裂縫問題。其中建筑混凝土結(jié)構(gòu)中85%都是由非荷載原因引起的裂縫問題。而非荷載裂縫，按照裂縫開裂參數(shù)，可劃分為收縮裂縫與溫度裂縫（表1所示）。具體表現(xiàn)為：（1）收縮裂縫。建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮裂縫的原因是在進(jìn)行施工過程中，建筑混凝土結(jié)構(gòu)在初凝時(shí)，由于內(nèi)部水分快速蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)快速收縮，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力超出承受能力，最終形成裂縫；（2）溫度裂縫。溫度裂縫主要是建筑混凝土結(jié)構(gòu)在內(nèi)部與外界溫度差異明顯的情況下，導(dǎo)致建筑混凝土結(jié)構(gòu)受熱脹冷縮的物理原理的影響，產(chǎn)生裂縫。按照引發(fā)裂縫的主要成因，溫度裂縫可分成外部溫度造成的裂縫與內(nèi)部溫度造成的裂縫兩種類型。其中外部溫度引起的裂縫是指建筑混凝土機(jī)構(gòu)在進(jìn)行施工的過程中，極易受外部環(huán)境因素影響，加上施工期間缺少相應(yīng)的保護(hù)與預(yù)防措施，導(dǎo)致混凝土受熱不均衡，在熱脹冷縮的影響下，造成混凝土結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力差距明顯，從而出現(xiàn)溫度裂縫。而內(nèi)部溫度造成的裂縫則是建筑混凝土初凝期間，會(huì)散發(fā)熱量，如果混凝土原材料的配置與規(guī)定要求不符，極易導(dǎo)致熱量無法順利排出，最終因內(nèi)外溫差產(chǎn)生溫度裂縫。

2 建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗裂施工技術(shù)的要點(diǎn)分析

2.1 施工工藝流程

在建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中，必須嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定的施工工藝流程進(jìn)行施工：混凝土配制→混凝土的運(yùn)輸與澆筑→混凝土的振搗→泌水的處理→混凝土的養(yǎng)護(hù)管理。

2.2 混凝土的配制

2.2.1 水泥的選擇。水泥作為建筑混凝土結(jié)構(gòu)的重要組成部分，關(guān)系到整個(gè)建筑施工的使用性能與耐久性。因此在選用水泥的過程中，為避免水化熱反應(yīng)過程中，水泥的溫度上升，采購人員應(yīng)結(jié)合工程具體情況，選擇低熱水泥，減小混凝土的溫度差，以免產(chǎn)生溫度裂縫。

2.2.2 骨料與減水劑的選擇。在購買骨料時(shí)，應(yīng)選擇膨脹系數(shù)小的石灰?guī)r骨料，目的是減少低骨料的含泥量，控制建筑混凝土結(jié)構(gòu)的收縮度，增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。對(duì)于減水劑的選用，應(yīng)在滿足水泥材料性能的外加劑情況下，選擇緩凝減水劑作為外加劑，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的初凝時(shí)間進(jìn)行控制，保證混凝土內(nèi)部散熱與外部溫度均衡。

2.2.3 摻合料的選擇。對(duì)于水泥摻合料的選用，應(yīng)按照規(guī)定要求進(jìn)行選擇，經(jīng)過檢驗(yàn)后符合規(guī)定要求，方可投入使用，以提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性與耐久性，對(duì)水泥的水化熱效應(yīng)進(jìn)行控制。

2.2.4 水灰比與水泥用量的控制。在配置混凝土?xí)r，為提升混凝土的抗裂性能，盡可能少用水泥用量與用水量。但是要注意混凝土的水灰比，因此在實(shí)際配置過程中，為保證混凝土配置與攪拌符合要求，應(yīng)通過計(jì)算機(jī)對(duì)混凝土配合比進(jìn)行計(jì)算，為工程施工奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

2.3 混凝土的運(yùn)輸與澆筑

在施工前，如果使用管道運(yùn)輸方式運(yùn)輸混凝土?xí)r，必須對(duì)混凝土的流速進(jìn)行控制，事先做好管道的濕潤(rùn)工作，保證混凝土運(yùn)輸穩(wěn)定進(jìn)行。如果在運(yùn)輸混凝土的過程中，使用車輛運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行，必須確保車輛的運(yùn)輸速度，避免車輛顛簸。在進(jìn)行混凝土澆筑的過程中，必須對(duì)澆筑的速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，通過分層澆筑方式進(jìn)行澆筑。在混凝土初次凝固前，必須完成第二次澆筑，避免分層建筑出現(xiàn)施工縫與接茬的問題。但需要注意的是，在澆筑的過程中，應(yīng)密切觀察混凝土澆筑的問題，在夏季進(jìn)行澆筑時(shí)，溫度不超過35℃。在冬季進(jìn)行澆筑時(shí)，溫度不小于5℃。

2.4 混凝土振搗

泵送混凝土的振搗時(shí)間應(yīng)控制在8～10s，泵送時(shí)間不能過長(zhǎng)，以免骨料下沉導(dǎo)致混凝土澆筑不均勻。在進(jìn)行振搗時(shí)，應(yīng)選用插入式振動(dòng)棒通過垂直方式進(jìn)行振搗，并輔以行列式排列來振搗。在振搗時(shí)，為確保混凝土振搗的密實(shí)度，施工人員還應(yīng)對(duì)混凝土澆筑的表面進(jìn)行壓實(shí)抹平，確保表面整齊美觀。例如在進(jìn)行混凝土振搗的過程中，施工人員應(yīng)遵守快插慢拔的原則進(jìn)行振搗。為提升振搗密實(shí)度，澆筑上層混凝土?xí)r振搗棒應(yīng)深入下層混凝土5～10cm，移動(dòng)時(shí)其距離不超過有效作用范圍的1.5倍，順序依次，方向一致，以保證砼結(jié)合良好，避免漏振直到混凝土表面泛漿后，即可停止振搗（如圖1所示）。

2.5 泌水的處理

混凝土在澆筑與振搗期間，極易出現(xiàn)泌水與浮漿的施工問題，這些多余的物質(zhì)會(huì)順著混凝土的坡面流向較低位置，然后通過側(cè)模底部的開孔流到集水坑。如果混凝土坡面的坡角和頂端模板相鄰時(shí)，施工人員必須注意混凝土澆筑的方向，形成一個(gè)收集泌水的集水坑，并采用水泵抽出泌水，降低混凝土表面出現(xiàn)裂縫的概率。

2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)管理

完成混凝土澆筑工作后，應(yīng)及時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)混凝土的濕度和溫度控制，盡量減少表面混凝土的暴露時(shí)間，及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋（可采用蓬布、塑料布等進(jìn)行覆蓋），防止表面水分蒸發(fā)。

混凝土的養(yǎng)護(hù)包括自然養(yǎng)護(hù)和加熱養(yǎng)護(hù)等。

現(xiàn)澆砼在正常條件下通常采用自然養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)基本要求：在澆筑完成后，12h以內(nèi)應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；砼強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa以前，嚴(yán)禁任何人在上面行走、安裝模板支架，更不得做沖擊性或在上面進(jìn)行任何劈打的操作。

自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土帶模養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水等措施進(jìn)行保濕、潮濕養(yǎng)護(hù)，保證模板接縫處不致失水干燥。為了保證順利拆模，可在混凝土澆筑24～48h后略微松開模板，并繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)至拆模后再繼續(xù)保濕至規(guī)定齡期。

混凝土去除表面覆蓋物或拆模后，應(yīng)對(duì)混凝土采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)，也可在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時(shí)，迅速采用麻布、草簾等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹，再用塑料布或帆布等將麻布、草簾等保濕材料包覆。包覆期間，包覆物應(yīng)完好無損，彼此搭接完整，內(nèi)表面應(yīng)具有凝結(jié)水珠。有條件的地段應(yīng)盡量延長(zhǎng)混凝土的包覆保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3 結(jié)語

綜上所述，建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，不僅影響到建筑工程總體施工質(zhì)量與耐久性，還影響到建筑物使用的美觀性，對(duì)居民使用的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此在進(jìn)行建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工的過程中，為降低混凝土出現(xiàn)早期裂縫的概率，提升施工質(zhì)量，必須找出建筑混凝土裂縫的成因，嚴(yán)格按照規(guī)定要求與工藝流程：混凝土配制、混凝土運(yùn)輸與澆筑、混凝土振搗以及泌水處理等進(jìn)行施工，并做好混凝土的養(yǎng)護(hù)管理工作，提升建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與水平，確保建筑工程項(xiàng)目有序完工。

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作者簡(jiǎn)介：楊光輝（1968-），男，湖南益陽人，湖南省國(guó)際工程咨詢中心有限公司工程師，研究方向：建設(shè)工程項(xiàng)目管理及工程咨詢。

（責(zé)任編輯：小 燕）