淺析建筑施工混凝土裂縫技術(shù)

唐永鵬 梅飛 張雙艷 馬嘯

摘要：做好混凝土的質(zhì)量控制已成為工程建設(shè)中重要部分。闡述了房屋工程建設(shè)中大體積混凝土的裂縫類型，以及分析了在實際工作中大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因，提出了防治大體積混凝土裂縫的各項措施，希望與各同行共同學(xué)習(xí)與參考作用。

關(guān)鍵詞：混凝土;裂縫;原因;措施

引言

大體積混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位，越來越多地應(yīng)用到高層建筑、水利水電工程、橋梁工程、水工構(gòu)（建）筑物以及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)等許多工程領(lǐng)域。以下就混凝土裂縫原因及措施展開探討。

1裂縫產(chǎn)生的原因

1.1裂縫類型

從不同的角度可將大體積混凝土的裂縫分為很多種類型，常見裂縫的分類方法有：

（1）按裂縫出現(xiàn)的大小、及嚴(yán)重程度分為宏觀裂縫和微觀裂縫。宏觀裂縫是指肉眼可以看見的裂縫，有貫通的，也有未貫通的，對建筑結(jié)構(gòu)的危害嚴(yán)重，須引起重視;微觀裂縫只能用特殊的檢測儀器才能觀察到，不貫通也不連續(xù)，對主體結(jié)構(gòu)無較大影響。

（2）按裂縫引起成因分為結(jié)構(gòu)性裂縫和材料性裂縫。前者是由于給結(jié)構(gòu)施加一定程度的外力所引起的;后者則是混凝土自身材料的收縮和缺陷導(dǎo)致的裂縫。

（3）按裂縫出現(xiàn)時間分為凝固前裂縫和凝固后裂縫。凝固前裂縫是新澆灌的混凝土在振搗結(jié)束后，由于骨料下沉受到鋼筋的阻礙所產(chǎn)生的裂縫，其頂部較寬、向下變細(xì)、深度很淺;混凝土在硬化過程中，由于泌水和表面水分快速蒸發(fā)，產(chǎn)生形狀不規(guī)則、長短不一、既寬又密的裂縫，即凝固后裂縫。

（4）按嚴(yán)重程度分為表面裂縫和貫穿裂縫。表面裂縫對結(jié)構(gòu)沒有太大影響，貫穿裂縫破壞結(jié)構(gòu)的整體性，引起鋼筋銹蝕，造成滲漏，降低了結(jié)構(gòu)的耐久性。

1.2原因分析

（1）混凝土屬于脆性材料，抗壓強度是抗拉強度的十倍，大體積混凝土構(gòu)件很容易在外力的作用下，拉應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉強度，促使混凝土構(gòu)件出現(xiàn)開裂。

（2）大體積混凝土的標(biāo)號一般比較高，多用于基礎(chǔ)工程。由于內(nèi)部溫度在施工期間很難散發(fā)出去，加上基礎(chǔ)的配筋量較小，多采用大直徑鋼筋，當(dāng)混凝土收縮時，在鋼筋表面會出現(xiàn)輻射性的裂縫。

（3）混凝土是一種非均質(zhì)材料，由砂、石、水泥、水等組成。在外界環(huán)境的影響下，隨著混凝土的慢慢硬化，體積開始出現(xiàn)不均勻的變形;水泥收縮很大，而骨料收縮很小，不對等的收縮速率，破壞了彼此相互之間的約束應(yīng)力，造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部或表面出現(xiàn)微裂現(xiàn)象。

（4）由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的斷面尺寸和受力存在一定差異，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，很容易導(dǎo)致構(gòu)件在剛度、配筋率、內(nèi)外溫差等方面出現(xiàn)差異，從而引起大體積混凝土出現(xiàn)某種程度的斷裂。

（5）大體積混凝土在硬化過程中，由于受到水化熱所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力持續(xù)作用和上部構(gòu)件荷載作用的共同影響，出現(xiàn)了較大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致構(gòu)件開裂。

總之，大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生有多種原因，有設(shè)計方面的、材料方面的、混凝土配合比設(shè)計方面的、現(xiàn)場施工及養(yǎng)護方面的、使用（外界因素）方面的等。

2防治措施

2.1設(shè)計方面

（1）配合比。合理的配合比是預(yù)防和控制裂縫的基本保障。選配的原材料須滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，骨料級配、水灰比、外加劑、用水量等都要嚴(yán)格把控，并對配合比進行適當(dāng)優(yōu)化。

（2）增配構(gòu)造筋。為了有效提高大體積混凝土的抗裂能力，宜選用直徑小、間距密的配筋形式，且全斷面的配筋率控制在0.3%-0.5%為宜。

（3）防止應(yīng)力集中。為有效避免混凝土的薄弱部位由于外力作用而出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，在設(shè)計時，應(yīng)重點對此部位采取增強措施。

（4）合理設(shè)置暗梁。通過科學(xué)合理的設(shè)置暗梁，可以有效提高構(gòu)件邊緣部位的極限抗拉強度，避免過早出現(xiàn)裂縫。

（5）科學(xué)布置后澆帶。在正常施工作業(yè)條件下，后澆帶的間距宜為30m左右，澆筑時間應(yīng)大于2個月。

2.2原材料控制

（1）水泥。宜選用水化熱小、收縮性小或具有微膨脹性、鋁酸三鈣含量較低、硅酸三鈣含量較低的低熱礦渣水泥、粉煤灰水泥，減少混凝土內(nèi)拉應(yīng)力，提高混凝土的抗裂性能。（2）粗、細(xì)骨料。骨料應(yīng)具有線膨脹系數(shù)小、彈性模量低等特點，且級配優(yōu)良，盡量采用中砂，嚴(yán)格控制砂、石子的含量。（3）粉煤灰。為了增強混凝土的抗?jié)B性、耐久性，控制水化熱，有效減少堿骨料反應(yīng)，可摻入適量的粉煤灰。（4）外加劑。摻加適量的減水劑和引氣劑，能在一定程度上使混凝土的單位水泥用量和用水量顯著降低，坍落度得到明顯改善。

2.3施工過程控制

（1）攪制。在混凝土拌制過程中，要確保原材料計量準(zhǔn)確，控制原材料投入攪拌機順序，不采用“外摻”“后摻”的做法，嚴(yán)格控制拌制時間，攪拌完成后裝入運輸車時，立即測定坍落度，同時觀察混凝土的和易性，不得存在離析、分層等現(xiàn)象，嚴(yán)格控制混凝土出機坍落度。（2）分段設(shè)置。采用分塊澆筑法，分塊澆筑可分為全面分層（即在第一層全部澆筑完成后，再回頭澆筑下一層）、分段分層（先從底層開始澆筑混凝土，達到一定距離后再開始第二層澆筑）和斜面分層（從最下端開始澆筑混凝土，逐漸上移）三種澆筑方法。

2.4養(yǎng)護控制

養(yǎng)護是大體積混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要目的是降低大體積混凝土澆筑時內(nèi)外溫差值、減緩大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度，達到防止或控制溫度裂縫的目的。

（1）對于大體積混凝土的養(yǎng)護常采取自然養(yǎng)護和加熱養(yǎng)護兩種方式進行。其中，自然養(yǎng)護又可以分為覆蓋澆水養(yǎng)護、薄膜布養(yǎng)護和養(yǎng)生液養(yǎng)護三種類型。

（2）對已澆筑完畢的混凝土，應(yīng)在混凝土終凝前（通常為澆筑完畢后8h～12h內(nèi)），開始進行自然養(yǎng)護。

（3）已澆筑混凝土強度未達到1.2MPa之前，不得在其上進行踩踏或安裝模板及支架等。

3結(jié)語

大體積混凝土的施工質(zhì)量是一個系統(tǒng)化的工程，在工程設(shè)計和施工中必須通過精心策劃，嚴(yán)格管理，合理控制施工質(zhì)量，才能確保工程質(zhì)量，也只有這樣才可以使大體積混凝土在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。