陳　琛（福州三橋建筑工程有限公司）

建筑工程施工中混凝土裂縫的控制

陳琛
（福州三橋建筑工程有限公司）

近年來(lái)由于施工問(wèn)題而引發(fā)的安全事故呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而作為建筑施工過(guò)程中混凝土裂縫就是其中之一，混凝土裂縫給建筑施工的質(zhì)量與使用時(shí)限帶來(lái)影響，本文從其產(chǎn)生的原因、如何控制以及通過(guò)管理等方面進(jìn)行了探討。

混凝土；裂縫；管理

建筑施工中混凝土裂縫問(wèn)題一直是工程施工中備受關(guān)注的話題，需對(duì)其危害進(jìn)行充分的認(rèn)識(shí)并對(duì)其產(chǎn)生原因加以分析。眾所周知，施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)混凝土裂縫，混凝土及其內(nèi)部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)與自身的強(qiáng)度會(huì)受到影響，另外從審美的角度來(lái)說(shuō)，建筑物的外表一旦產(chǎn)生裂縫也會(huì)影響其自身的美感。因此，為了科學(xué)有效地進(jìn)行工程施工與管理，提高施工質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)，有必要對(duì)其混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行梳理，并借助技術(shù)性的手段來(lái)解決，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)人員的管理，從根本上解決問(wèn)題。

1　建筑工程中混凝土裂縫成因梳理

建筑工程施工中常見(jiàn)的裂縫形成涉及到施工中的每一個(gè)細(xì)微的環(huán)節(jié)。目前常見(jiàn)的混凝土裂縫主要有塑性裂縫、溫度裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫，其形成原因多種多樣，但能造成大的影響力導(dǎo)致形成裂縫的成因主要有：

1.1高溫氣候

高溫炎熱天氣環(huán)境對(duì)混凝土的凝固與后期保養(yǎng)帶來(lái)極大的不便。高溫往往使得混凝土中的水分迅速蒸發(fā)，產(chǎn)生熱脹冷縮，便會(huì)出現(xiàn)裂縫。

1.2水泥水化熱

水泥水化熱是指水泥與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)所放出的熱，這是由混凝土自身屬性所決定的?；炷烈话闶怯啥喾N原材料構(gòu)成，而水泥是其主要組成部分，在其混合攪拌的過(guò)程中，水泥遇水會(huì)吸熱吸收自身熱量，在澆筑過(guò)程中，會(huì)進(jìn)行放熱，而這種放熱與水泥自身的質(zhì)量、用量以及混凝土各種原料配合比列相關(guān)，放熱程度也會(huì)因此有所不同，當(dāng)內(nèi)外溫度呈現(xiàn)差異時(shí)，會(huì)發(fā)生熱脹冷縮，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。因此，一些較大的工程在進(jìn)行施工時(shí)，會(huì)將混凝土收縮這一問(wèn)題作為其質(zhì)量測(cè)量的指標(biāo)之一。水泥水化熱產(chǎn)生的熱量，使得大體積混凝土內(nèi)部溫度急劇升高，與混凝土表面的溫度形成內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。尤其是在進(jìn)行混凝土澆灌時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫的放熱現(xiàn)象，但畢竟屬于少數(shù)。當(dāng)內(nèi)外溫差較大時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生我們通常所說(shuō)的熱脹冷縮現(xiàn)象。

1.3地基填筑不牢

任何建筑都是建立在一定地基的基礎(chǔ)上，地基的填筑要依據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦谓Y(jié)構(gòu)、土層，地貌以及填筑的材料方式等，因此，地基開挖的深度、跨度以及軟硬程度就決定了地基的堅(jiān)固程度，如若地基開挖深淺不夠，當(dāng)上層混凝土、鋼材、墻體的重量超過(guò)地基的承載時(shí)，就會(huì)發(fā)生地基下沉，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，墻體出現(xiàn)裂縫情況則會(huì)發(fā)生，因此地基在進(jìn)行填挖時(shí)應(yīng)注意開挖跨度不要過(guò)大，以及不應(yīng)建在地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，軟土層上方以及地下水土層接近的上方，否則有出現(xiàn)塌陷的可能。

1.4載荷過(guò)重

載荷過(guò)重主要是指由于在外部載荷的作用下，一些混凝土由于本身的構(gòu)造、強(qiáng)度以及自身的穩(wěn)定性不夠而導(dǎo)致的混凝土出現(xiàn)裂縫，例如橋梁和一些大型高層建筑上，由于它們所承受的外力較大以及較為復(fù)雜的受力結(jié)構(gòu)，往往會(huì)出現(xiàn)我們所說(shuō)的由于載荷過(guò)重，而出現(xiàn)裂縫，而上述裂縫很少見(jiàn)之于小型建筑結(jié)構(gòu)上。

1.5鋼筋銹蝕

就目前而言，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相對(duì)于我國(guó)傳統(tǒng)的磚瓦結(jié)構(gòu)房屋具有很大優(yōu)勢(shì)，可以充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢(shì)，不同建筑物采用不同的鋼材，對(duì)鋼材的屈服強(qiáng)度、直徑有嚴(yán)格的要求，例如建筑中Ⅰ級(jí)鋼通常用于制作箍筋、板的分布筋、馬鐙、墻拉筋等，而不能將其用于梁、柱、剪力墻等上面的使用，更大直徑的鋼很少用于工民建。鋼材廣泛應(yīng)用于各種類型建筑物，因其自身具有良好的強(qiáng)度與韌性，并可以根據(jù)實(shí)際情況的不同選用不同強(qiáng)度與直徑的鋼材。但是在施工過(guò)程中，如果選用鋼材質(zhì)量不過(guò)關(guān)，或者鋼材外漏而發(fā)生氧化現(xiàn)象出現(xiàn)銹蝕情況，會(huì)導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間的保護(hù)層脫落，從而使構(gòu)件與混凝土之間的粘接性降低，使混凝土出現(xiàn)開裂。

1.6配置比例不當(dāng)

不同的工程，對(duì)水泥型號(hào)要求則不同，這是因?yàn)樗鄻?biāo)號(hào)與混凝土的強(qiáng)度相關(guān)。在具體的施工工程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高強(qiáng)度的混凝土不能采用普通混凝土的強(qiáng)度公式，應(yīng)結(jié)合自己經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而提出混凝土強(qiáng)度與水灰比的公式。然而，實(shí)際操作中一旦原料配合比列不均衡或者說(shuō)水泥標(biāo)號(hào)不對(duì)等情況時(shí)，往往導(dǎo)致混凝土離析，振搗后無(wú)法提漿，混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量差，出現(xiàn)蜂窩、麻面現(xiàn)象；混凝土強(qiáng)度由于水泥摻量過(guò)少，達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；混凝土無(wú)法利用廢棄、造成材料浪費(fèi)和環(huán)境污染一些情況的產(chǎn)生。同時(shí)也達(dá)不到合理的強(qiáng)度，也會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2　建筑工程中混凝土裂縫的控制措施

裂縫問(wèn)題的處理直接關(guān)系到混凝土功能和效果實(shí)現(xiàn)。在梳理完裂縫的形成機(jī)制之后，可以繼而針對(duì)這些成因在施工中進(jìn)行有效的質(zhì)量控制。

2.1塑性裂縫的控制

塑性收縮裂縫往往源于外部溫度過(guò)高而引起水分流失過(guò)快或者水泥用量過(guò)多而引起。因此，在配置混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求，控制水灰比與水泥的用量，選擇良好的砂，以減少孔隙率，從而提高混凝土的抗裂度。在溫度較高的情況下，可以采取以下措施來(lái)減緩因溫度過(guò)高而導(dǎo)致因內(nèi)外溫差過(guò)大而帶來(lái)的影響，諸如將施工的時(shí)間設(shè)置為清晨或者傍晚直至晚上進(jìn)行施工，或者頂棚作業(yè)并在澆筑完成后及時(shí)在澆筑面鋪上一層塑料薄膜并加上潮濕材料諸如草墊、草袋進(jìn)行覆蓋，確保無(wú)外漏部位，以防止混凝土中水分的快速流失，另外，在施工過(guò)程中應(yīng)根據(jù)混凝土的凝固情況采取不同的防護(hù)手段，調(diào)節(jié)防護(hù)時(shí)間，以免長(zhǎng)期暴露而出現(xiàn)裂縫。

2.2干縮裂縫的控制

干縮裂縫也是我們施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于此種問(wèn)題的控制，應(yīng)按如下方式處理，對(duì)于混凝土的調(diào)制應(yīng)符合施工要求，水泥的比例、水灰比和砂率既不能過(guò)大也不能過(guò)小，其計(jì)算方式如下：水灰比=水/水泥水膠比=水/膠凝材料。假設(shè)施工中的情況是：砂漿等級(jí)M7.5，稠度70～100mm。水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥；砂為中砂，堆積密度為1450kg/m3，含水率為2%；石灰膏稠度為120mm。具體求解如下：

⑴計(jì)算試配強(qiáng)度：f=7.5+0.645×1.88=8.7（MPa）。

⑵計(jì)算水泥用量：Qc=1000（f+15.09）÷3.03C=1000 （8.7+15.09）÷3.03÷42.5=185（kg/m3）（C為水泥強(qiáng)度）。

⑶計(jì)算石灰膏用量：Qd=Qa-Qc=300-185=115 （kg/m3）（Qa為固定值在300-350之間隨意取）。

⑷根據(jù)砂的堆積密度和含水率，計(jì)算用砂量：Qs=1450×（1+0.02）=1479（kg/m3）。

⑸用水量：根據(jù)水泥漿強(qiáng)度等級(jí)確定，M2.5～M5用水 200～230；M7.5～M10用水 230～280；M15用水280～340；M20用水340～400。由于本假設(shè)中水泥漿強(qiáng)度為M7.5，因此用水宜選為300kg/m3。

⑹各材料用量比為：水泥：石灰膏：砂：水=185：115：1479：300=1：0.62：7.99：1.62。

可見(jiàn)，在施工中，各種原料的使用量可以通過(guò)上述公式計(jì)算出來(lái)。對(duì)于干縮裂縫亦與溫度有著直接聯(lián)系，在溫度過(guò)高或者風(fēng)速過(guò)快的情況下也極易出現(xiàn)裂縫的可能，鑒于此，也可以采用遮蓋或者向其表面進(jìn)行灑水作業(yè)等方式來(lái)保濕。

2.3沉降裂縫控制

施工之前要做好地質(zhì)勘查工作，對(duì)于不同的土層與地質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)，以檢查該地質(zhì)的結(jié)構(gòu)與土層的性質(zhì)，對(duì)于不同的地質(zhì)與土層，施工過(guò)程中可以采取不同的方式進(jìn)行牢實(shí)與加固，例如對(duì)于松砂這樣的地基，可以通過(guò)擠壓或振動(dòng)的方式，使其之間較為密實(shí)，增強(qiáng)其承載力，從而降低建筑物的沉降，同時(shí)應(yīng)保證模板有足夠的強(qiáng)度與剛度，且支撐牢固并能夠使地基受力均勻。另外地基不能被水浸泡，這樣會(huì)導(dǎo)致地基不穩(wěn)，因此在混凝土澆灌的過(guò)程中，應(yīng)盡量保持水不外溢到地基上，同時(shí)模板的拆除也應(yīng)有序進(jìn)行。

2.4化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致裂縫的預(yù)防

由于混凝土并不是單一的原料，而是由多種原料混合構(gòu)成，因此當(dāng)多種原料混合在一起攪拌時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，而這些堿性離子會(huì)與含有硅骨料的原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硅酸凝膠，而堿硅膠溫水后膨脹，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。而這同時(shí)又會(huì)引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)的外漏，進(jìn)而使鋼結(jié)構(gòu)也發(fā)生銹蝕情況（盡管這種情況出現(xiàn)概率較低）。因此，在對(duì)混凝土進(jìn)行配比時(shí)，盡量選用優(yōu)質(zhì)的骨料以及一些低堿水泥、低堿或者無(wú)堿的外加劑以及可以抑制其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的摻和料。在操作過(guò)程中應(yīng)規(guī)范混凝土施工澆筑等措施，在鋼筋方面進(jìn)行防護(hù)，拌合水中的氯離子以防止鋼筋發(fā)生銹蝕或者涂刷防腐材料。

2.5溫度裂縫的控制

溫度在導(dǎo)致混凝土裂縫扮演者重要角色，無(wú)論是收縮性的亦或是干縮裂縫究其產(chǎn)生的原因，均與溫度有密切的關(guān)系。溫度裂縫主要可以從三個(gè)方面加以控制：其一，通過(guò)施工時(shí)間的調(diào)整來(lái)避免或者在遮陽(yáng)板下進(jìn)行施工以避免氣溫所帶來(lái)的影響。其二，選用礦渣水泥、粉煤灰水泥等熱量較低的原料或者減少水泥的使用量。其三，對(duì)于施工人員而言，可以通過(guò)合理分配工序，對(duì)于大體積混凝土采用冷卻管等形式，并進(jìn)行灑水作業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)散熱與減低溫差等方式來(lái)解決，以便達(dá)到良好的維護(hù)作用，降低裂縫出現(xiàn)的可能性。

3　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)混凝土裂縫的多種成因進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，施工作業(yè)中每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)問(wèn)題并導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。從當(dāng)前我國(guó)實(shí)際來(lái)看，大多數(shù)施工團(tuán)隊(duì)的一線施工人員素質(zhì)較低，也極有可能源于施工人員操作不當(dāng)而帶來(lái)上述問(wèn)題的產(chǎn)生。因此，要解決建筑施工中混凝土裂縫的問(wèn)題，就必須從系統(tǒng)的角度進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，無(wú)論管理人員、技術(shù)人員還是一線的工作人員都必須進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，且分工明確，盡職盡責(zé)，從而使問(wèn)題得以解決?！?/p>

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