高光海

摘要：以裂縫產(chǎn)生原因、形成部位和表現(xiàn)形式為依據(jù)，可以將土木工程建筑結(jié)構(gòu)中常見的混凝土裂縫劃分為溫度裂縫、塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫三類。本文對(duì)土木工程中的混凝土裂縫類型及產(chǎn)生原因、防治措施進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：土木工程;建筑;混凝土;裂縫

1土木工程建筑中的混凝土裂縫產(chǎn)生原因

根據(jù)實(shí)際施工情況來看，在土木工程中，混凝土裂縫質(zhì)量通病的主要產(chǎn)生原因在于以下方面：其一，設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)師過于追求建筑混凝土結(jié)構(gòu)的美觀造型，致使結(jié)構(gòu)表面存在多處凹凸部位，使得混凝土在凝結(jié)硬化期間于凹凸部位產(chǎn)生較大應(yīng)力，成為結(jié)構(gòu)裂縫的高發(fā)區(qū)域。其二，材料問題。土木工程中所使用水泥、砂石、骨料等原材料的品種選擇不當(dāng)，材料中含有腐殖土等雜質(zhì)，導(dǎo)致所使用原材料性能質(zhì)量未達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，或是混凝土配合比方案設(shè)計(jì)不當(dāng)。其三，溫度控制問題。在寒冷冬季與炎熱夏季等特殊工況下未采取相應(yīng)溫控措施，致使混凝土產(chǎn)生較大溫差與養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度不合理，最終引發(fā)混凝土溫度裂縫的出現(xiàn)。其四，混凝土自收縮問題?，F(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)受外部氣溫以及自身水泥水化熱因素影響而出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，在收縮量超過一定程度后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)扭曲變形、開裂問題。

2土木工程建筑中混凝土裂縫的施工處理技術(shù)

2.1混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

從混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度來看，為預(yù)防混凝土裂縫的形成，首先，正確處理結(jié)構(gòu)抗裂性能與造型美觀二者關(guān)系，禁止過度追求造型美觀而采取錯(cuò)誤設(shè)計(jì)措施，包括控制結(jié)構(gòu)表面凹凸角度、承重板厚度。其次，結(jié)合工程情況準(zhǔn)確計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)的最小配筋率，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)初步設(shè)計(jì)方案中的配筋率進(jìn)行調(diào)整，以此來改善混凝土抗裂性能。最后，針對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中部位與結(jié)構(gòu)承載力不均勻部位，額外設(shè)置混凝土后澆帶，避免混凝土結(jié)構(gòu)因地基沉降和自身收縮不均而形成有害裂縫。

2.2材料處理與配合比優(yōu)化

首先，在材料處理方面，技術(shù)措施包括材料品種選擇、材料質(zhì)量檢驗(yàn)與材料預(yù)處理。其中，材料品種選擇措施為優(yōu)先選擇配置連續(xù)級(jí)配粗骨料材料、選用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥與礦渣硅酸鹽水泥等水化熱低的水泥品種、使用輕質(zhì)凝灰?guī)r配置的輕質(zhì)混凝土，通過選用優(yōu)質(zhì)原材料來改善混凝土抗裂性能。材料質(zhì)量檢驗(yàn)措施為，在入場(chǎng)環(huán)節(jié)對(duì)各批次原材料的規(guī)格、品種、數(shù)量、砂石粒徑、含泥量等進(jìn)行檢查，按規(guī)定隨機(jī)抽取少量材料送至實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，以及核查一次質(zhì)檢報(bào)告等相關(guān)文件，退回劣質(zhì)材料，辦理質(zhì)量達(dá)標(biāo)材料的入場(chǎng)驗(yàn)收手續(xù)。而材料預(yù)處理措施為，預(yù)先篩除砂石骨料等原材料中夾雜的腐殖土、枯枝樹葉、泥沙等雜質(zhì)，檢測(cè)原材料含水率，對(duì)含水率不達(dá)標(biāo)的材料進(jìn)行翻曬晾干或?yàn)⑺裉幚?，并將水泥材料放置在干燥環(huán)境中進(jìn)行貯存。同時(shí)，在冬季施工背景下，預(yù)先將拌和水加熱至一定溫度，攪拌前對(duì)室外放置的砂石材料進(jìn)行多次篩選。在混凝土攪拌完畢后，檢查混凝土坍落度，重新攪拌離析散白的混凝土。

2.3混凝土工藝過程控制

在混凝土施工期間，重點(diǎn)控制模板支設(shè)、混凝土澆筑、振搗、抹壓環(huán)節(jié)的工藝質(zhì)量，糾正不規(guī)范操作行為。首先，在模板支設(shè)環(huán)節(jié)，開展模板結(jié)構(gòu)與配套支撐系統(tǒng)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及剛度驗(yàn)算工作，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果來設(shè)定混凝土澆筑速度等工藝參數(shù)，對(duì)穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)的模板采取額外加固措施，如設(shè)置防傾覆臨時(shí)固定措施，避免因模板傾斜失穩(wěn)而形成裂縫。其次，在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，預(yù)先檢查混凝土坍落度與溫度，將入模溫度保持在5～28℃，如果所澆筑混凝土溫度過高，將會(huì)加大混凝土坍落度，最終形成溫度裂縫。同時(shí)，在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)體積較大時(shí)，采取分層、分段澆筑工藝，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)橫截面積來設(shè)定分層厚度與分段面積，重點(diǎn)控制混凝土澆筑間隔時(shí)間，在下層混凝土初凝前，必須完成上層混凝土的澆筑、振搗作業(yè)，連續(xù)性完成混凝土現(xiàn)澆任務(wù)。再次，在混凝土振搗環(huán)節(jié)，同步開展混凝土澆筑和振搗作業(yè)，明確振搗順序與方法，嚴(yán)格控制各振點(diǎn)留振時(shí)間，在混凝土表面無氣泡持續(xù)冒出且無沉落現(xiàn)象后，拔出振搗器，前往下處振點(diǎn)進(jìn)行振搗。而在混凝土一次振搗效果不佳時(shí)，應(yīng)在混凝土初凝前一段時(shí)間開展二次振搗作業(yè)，從而改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)、減少混凝土收縮量、提高混凝土強(qiáng)度與抗?jié)B性能。最后，在混凝土抹壓環(huán)節(jié)，在一般施工情況下，僅在混凝土振搗完畢后開展一次抹壓作業(yè)，使用木抹子等工具將混凝土表面壓實(shí)抹平，保證混凝土表面平整度，消除表面缺陷。但是，經(jīng)過一次抹壓后，隨著混凝土強(qiáng)度提高，容易在結(jié)構(gòu)內(nèi)部與表面形成大量微小裂縫，裂縫隨時(shí)間推移而持續(xù)延伸擴(kuò)展，最終形成肉眼可見的裂縫。因此，需要采取二次法，在混凝土終凝前進(jìn)行二次抹壓，起到愈合混凝土裂縫、重組內(nèi)部晶體、提高密實(shí)度的作用。

2.4做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作

首先，在保濕養(yǎng)護(hù)期間，在混凝土表面覆蓋塑料薄膜來控制失水速度，定期在混凝土表面淋灑水分抑或是噴涂養(yǎng)護(hù)液，以及控制養(yǎng)護(hù)環(huán)境濕度，確保混凝土處于潮濕環(huán)境中持續(xù)硬化，達(dá)到預(yù)期的極限拉伸強(qiáng)度，避免因失水速度過快而出現(xiàn)混凝土表面形成貫通狀態(tài)毛細(xì)管網(wǎng)、自收縮量過大、喪失抗?jié)B能力、水化熱生成物堵塞毛細(xì)孔隙。同時(shí)，在炎熱高溫與強(qiáng)風(fēng)等惡劣氣候中，在混凝土養(yǎng)護(hù)區(qū)域搭設(shè)擋風(fēng)與遮陽設(shè)施，避免混凝土表面因環(huán)境溫度過高和風(fēng)速過大而加快失水速度。其次，在保溫養(yǎng)護(hù)期間，提前在混凝土澆筑區(qū)域設(shè)置感溫探頭與水管路，在混凝土凝結(jié)硬化期間，定期檢測(cè)混凝土內(nèi)部、表面與養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度，以25℃作為混凝土內(nèi)外溫差的極限值，在實(shí)際溫差臨近25℃時(shí)，采取循環(huán)冷卻法，在預(yù)埋水管路中流入冷卻水，調(diào)整冷卻水流通速度來控制內(nèi)部溫度。

結(jié)語

為全面強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)性能，保證土木工程建設(shè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，施工單位需要將混凝土裂縫防治處理作為工程質(zhì)量控制工作的重點(diǎn)，深入了解混凝土裂縫類型與具體產(chǎn)生原因，采取上述施工處理技術(shù)措施，做到對(duì)混凝土裂縫質(zhì)量通病提前防治、妥善處理。

參考文獻(xiàn)

[1]齊樹彬.大面積混凝土裂縫研究現(xiàn)狀[J].建筑結(jié)構(gòu)，2018，48（S1）：555-559.