建筑工程施工中混凝土裂縫控制方法

1 前言

建筑工程施工中，如果混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫，就會影響混凝土構(gòu)件的剛度和建筑物結(jié)構(gòu)的整體抵抗能力，即使裂縫的出現(xiàn)不會導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的破壞或建筑物的倒塌，也會影響到建筑外觀，當(dāng)裂縫寬度超出一定限度時(shí)，也會造成鋼筋銹蝕，影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性能。本文介紹混凝土工程施工中幾種常見裂縫的控制方法及裂縫的處理措施，對混凝土工程的施工有一定的參考價(jià)值。

2 常見裂縫分類

混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，情況較為復(fù)雜，綜合因素較多。對于某種裂縫的出現(xiàn)，人們很難給予一個準(zhǔn)確明晰的原因分析。工程實(shí)踐證明，裂縫形成的原因主要來自三個方面：變形、荷載以及不均勻沉降。一般由溫差、收縮、不均勻沉降等引起的變形贊成的裂縫約占80%，荷載等造成的約占20%，當(dāng)然還需要考慮其綜合原因。根據(jù)這些主要影響因素，人們常把混凝土裂縫歸納為收縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫、徐變裂縫、應(yīng)力裂縫和施工裂縫等幾大類。

3 裂縫的控制措施

3.1 收縮裂縫的控制

收縮裂縫的控制主要在于控制濕度的變化，使結(jié)構(gòu)、構(gòu)件具有相對穩(wěn)定的濕度。

加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑完后，裸露表面應(yīng)及時(shí)用草墊、草袋或塑料薄膜覆蓋，并灑水濕潤養(yǎng)護(hù)。在氣溫高、濕度低、風(fēng)速大的天氣應(yīng)及早覆蓋、噴水霧養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

加強(qiáng)混凝土表面的抹壓，但應(yīng)注意避免過分抹壓。

采用密封保水方法，在混凝土表面噴養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜，使水分不易蒸發(fā)，或采用其他養(yǎng)活空氣流動、延緩表面水分蒸發(fā)的辦法。

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件應(yīng)及時(shí)張拉，避免長期堆放。

適當(dāng)選擇配合比，避免水灰比、水泥用量、砂率過大、嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，避免使用粉砂，以提高混凝土抗拉強(qiáng)度。

構(gòu)件長期露天堆放時(shí)，應(yīng)繼續(xù)適當(dāng)灑水或覆蓋養(yǎng)護(hù)，以便有較長的保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間，特別是薄壁構(gòu)件，應(yīng)放在陰涼的地方覆蓋堆放。

3.2 溫度裂縫的控制

防止混凝土內(nèi)部約束引起的表面溫度裂縫，一般采用控制混凝土表面與外界或內(nèi)部的溫差的方法，使其小于25℃。常用控制措施是：對加熱養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件，應(yīng)采用緩慢升降溫，使升降溫度不大于10℃/h，并注意緩慢揭蓋、脫模，避免表面溫度應(yīng)力過大；對大體積結(jié)構(gòu)，當(dāng)混凝土與外界溫差較大時(shí)，應(yīng)采用保溫養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)處長拆模時(shí)間，使溫差控制在25℃以內(nèi)。

預(yù)防結(jié)構(gòu)受外部約束引起的混凝土溫度裂縫，一般可采取以下幾方面的技術(shù)措施：

選用低熱或中熱水泥配制混凝土；在混凝土中摻加粉煤灰或減水劑；利用后期強(qiáng)度以降低水泥用量和溫升；在基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋冷卻水管，通入循環(huán)冷水，將水化熱導(dǎo)出；在厚度大、少筋、大體積混凝土中，摻入20%以下塊石吸熱，并可節(jié)省混凝土用量。

避開炎熱天氣及夜間澆筑混凝土。采用低溫水拌制混凝土，對砂石進(jìn)行冷水霧降溫，或設(shè)置簡易遮陽裝置，以降低混凝土拌合物溫度。同時(shí)采用薄層澆筑混凝土，每層厚度不大于30cm，加快熱量散發(fā)，并使熱量分布均勻。

做好混凝土的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，緩慢降溫，充分發(fā)揮徐變特性，削減溫度應(yīng)力；夏季避免曝曬，冬季保溫覆蓋。采取長時(shí)間養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”；混凝土拆模后，及時(shí)回填土，避免結(jié)構(gòu)側(cè)面長期暴露。

大體積基礎(chǔ)采取分層分塊澆筑，合理設(shè)置施工縫，在適宜位置澆縫，以加快散熱；在巖石地基或厚混凝土墊層上澆筑大體積混凝土，應(yīng)在墊層上放置滑動層，垂直面放置緩沖層，以消除嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。選擇良好級配的粗骨料，嚴(yán)格控制其含泥量；加強(qiáng)混凝土振搗，提高混凝土密實(shí)性和抗拉強(qiáng)度；在基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置必要的溫度配筋；在接縫部位，適當(dāng)增大配筋率，設(shè)暗梁，以減輕邊緣效應(yīng)，提高抗拉強(qiáng)度；同時(shí)加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，提高早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量。

避免降溫與干縮共同作用導(dǎo)致的應(yīng)力疊加；在混凝土中摻加水泥用量5%-10%的VEA混凝土微膨脹劑，以抵消由于干縮和降溫引起的混凝土收縮，控制混凝土開裂。

采取“雙控計(jì)算”措施，即在澆筑混凝土前按施工條件和擬采取的防裂控制措施，計(jì)算可能產(chǎn)生的最大降溫收縮拉應(yīng)力，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過計(jì)算齡期的混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，調(diào)整所采取的措施使應(yīng)力控制在允許范圍內(nèi)；混凝土澆筑后，應(yīng)根據(jù)實(shí)測溫度和溫度升降曲線，計(jì)算每階段降溫時(shí)混凝土累計(jì)拉應(yīng)力，當(dāng)其大于該齡期的混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)采取保溫養(yǎng)護(hù)措施，使各階段降溫時(shí)混凝土的累計(jì)拉應(yīng)力小于該齡期混凝土允許的抗拉強(qiáng)度，以控制裂縫出現(xiàn)。

由于混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)具體情況和條件，采取其中一種或數(shù)種措施。

3.3 沉降裂縫的控制

沉降裂縫主要在混凝土表面沿水平鋼筋通長方向出現(xiàn)，分布面比較廣，一般在拆模后3d-7d出現(xiàn)，其主要原因在于，若混凝土澆搗時(shí)，骨料顆粒下沉，水泥漿上浮，受到鋼筋或埋件或大骨料的阻擋，造成混凝土分離。

在工程施工中，一般采取的措施為：在混凝土施工時(shí)應(yīng)注意布點(diǎn)下料的位置盡量要少；振搗下層鋼筋時(shí)可輕輕地對上部鋼筋進(jìn)行振動，盡量減少上部鋼筋粘帶水泥漿；澆筑混凝土以前可對鋼筋及模板用水濕潤，降低鋼筋及模板的溫度；夏季混凝土澆筑盡量選在早晨或晚間溫度較涼爽時(shí)；施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋的保護(hù)層厚度。

混凝土澆筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，振搗充分，且分層間隔不宜過長。

3.4 徐變裂縫的控制

適當(dāng)加大端頭截面高度，配置承受水平力鋼筋、放射式配筋或彎起構(gòu)造筋。壓低預(yù)應(yīng)力筋彎起角度，減少非預(yù)壓區(qū)；支撐節(jié)點(diǎn)采用微動連接，如采用螺栓連接，預(yù)留孔內(nèi)設(shè)橡膠墊圈、柔性連接等，以削減約束應(yīng)力；構(gòu)件吊裝前應(yīng)有一個較長的堆放時(shí)間，吊車梁的最后固定盡可能晚些，使徐變變形在吊裝前完成大部分，此時(shí)混凝土具有較長齡期，強(qiáng)度也較高；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不要過早放張，以減少收縮徐變變形，提高抗裂能力；加大端頭支承墊板，改進(jìn)壓力分布層，減少應(yīng)力集中。

3.5 施工裂縫的控制

木模板澆水濕透，防止脹模將混凝土拉裂。采用翻轉(zhuǎn)脫模時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，防止劇烈沖擊和振動，并應(yīng)在平整堅(jiān)實(shí)的鋪砂地面上進(jìn)行；預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)留孔時(shí)管芯要平直，混凝土澆筑后定時(shí)轉(zhuǎn)動鋼管，抽管時(shí)間以手壓混凝土表面不顯印痕為宜，抽管時(shí)應(yīng)平穩(wěn)緩慢；胎模應(yīng)選用有效的隔離劑，起模前先用斤頂均勻松動，再平緩起吊；構(gòu)件堆放要按支承受力狀態(tài)設(shè)置墊木，重疊堆放時(shí)，支點(diǎn)應(yīng)保持在一條直線上，同時(shí)做好標(biāo)記，避免板、梁、柱構(gòu)件反放；運(yùn)輸中，構(gòu)件之間設(shè)置墊木并互相綁牢，防止晃動碰撞；屋架、柱等大型構(gòu)件吊裝，應(yīng)按規(guī)定設(shè)置吊點(diǎn)；吊裝屋架等側(cè)向剛度差的構(gòu)件時(shí)，應(yīng)用腳手架橫向加固，并設(shè)牽引繩，防止吊裝過程中晃動、碰撞；混凝土冬期施工在摻加氯鹽早強(qiáng)劑，同時(shí)也應(yīng)摻加亞硝酸鈉阻銹劑；滑動模板應(yīng)確保安裝尺寸和質(zhì)量，施工中若因某種原因?；瑫r(shí)間過長，應(yīng)松開模板后再滑升，以防止拉裂混凝土。

結(jié)束語：

以上對混凝土不同裂縫的控制措施作了具體分析，在具體施工中，要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。