建筑施工中的混凝土裂縫

江峰

摘 要 混凝土的裂縫在不同的程度上影響著房屋建筑的美觀及使用，甚至影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，是目前較難克服的質(zhì)量通病之一。本文對(duì)建筑施工中的混凝土裂縫相關(guān)問題進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞 混凝土；裂縫；原因；措施

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，現(xiàn)在的中國正在發(fā)生著翻天覆地的變化，一時(shí)之間中國成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，中國正步入經(jīng)濟(jì)發(fā)展的國家建設(shè)的快車道。近幾年，我國興建了許多在世界上頗有影響力的建筑，上海、北京、廣州等大中城市成為成為了展示特色建筑的舞臺(tái)。在現(xiàn)代工程建設(shè)中，混凝土占有十分重要的地位。而在當(dāng)今，混凝土的裂縫較為普遍，幾乎無處不在。混凝土的裂縫在不同的程度上影響著房屋建筑的美觀及使用，甚至影響建筑結(jié)構(gòu)的安全，是目前較難克服的質(zhì)量通病之一，在工程施工和運(yùn)營過程中，屢有因混凝土出現(xiàn)裂縫而影響質(zhì)量甚至導(dǎo)致工程無法使用的報(bào)道。

常見的混凝土裂縫形按形狀可分為表面的、深入的、貫穿的、繼續(xù)的、橫向的、縱向的、斜向的、對(duì)角線的、棗核形、外寬內(nèi)窄型等等。下面從混凝土裂縫產(chǎn)生的自身原因和人為原因分別進(jìn)行介紹。

眾所周知，混凝土是以水泥為主的膠結(jié)材料，再按一定比例加入砂石和水（有時(shí)加入少量的添加劑），經(jīng)過一系列工序后，逐漸硬化而成的人工混合材料?；炷粮鹘M成材料的成分、性質(zhì)和比例、條件和環(huán)境因素，都對(duì)混凝土力學(xué)性能有不同的影響。在通常研究建筑構(gòu)件的力學(xué)性能的過程中，均將構(gòu)件材料假設(shè)為均質(zhì)和各向同性的，但是實(shí)驗(yàn)研究表明，混凝土是一種非均質(zhì)不同向的多向混合材料，由粗骨料和硬化水泥漿兩種主要材料構(gòu)成的不規(guī)則的三維實(shí)體結(jié)構(gòu)，并具有非均質(zhì)、非線形和不連續(xù)的性質(zhì)。混凝土在承荷之前就已經(jīng)存在復(fù)雜的微觀應(yīng)力、應(yīng)變和裂縫，受力后更有劇烈的變化。在混凝土硬化過程當(dāng)中，水泥砂漿失水收縮變形遠(yuǎn)無論是速度還是幅度都要比粗骨料收縮變形大，因此是水泥和骨料之間產(chǎn)生裂隙，隨著這一趨勢(shì)的進(jìn)一步發(fā)展，變形增大時(shí)，微觀裂縫逐漸延伸和擴(kuò)展，并連通成宏觀裂縫，砂漿的損傷不斷積累，切斷了水泥和骨料的聯(lián)系，最終混凝土的整體性遭受破壞而逐漸喪失承載力。由于這種裂縫只能采取一定的措施將裂縫減少、減少。選擇材料時(shí)，宜選用鋁酸三鈣含量較低、細(xì)度不宜過細(xì)、收縮較小的粉煤灰水泥或普通硅酸鹽水泥。在確定配合比時(shí)，應(yīng)采用低水灰比、低水泥用量和低用水量，施工中應(yīng)加強(qiáng)振搗，提高密實(shí)度，加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，延遲收縮發(fā)生，以避免在早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí)出現(xiàn)過大的收縮而造成裂縫。粗細(xì)骨料應(yīng)選擇級(jí)配良好且其最大粒徑盡可能大的骨料，通?？梢赃x用粒徑較大的石灰?guī)r碎石，細(xì)度模數(shù)應(yīng)為M = 2.8～3.0 左右的中砂。這樣不僅可以減少混凝土的收縮，而且可以減少用水量和水泥用量。

對(duì)于人為因素，應(yīng)分別考慮設(shè)計(jì)人員因素和施工人員因素。

現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范側(cè)重于考慮建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度，但是對(duì)溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合考慮往往有些不足，從而在消除混凝土開裂方面配筋量也就滿足不了實(shí)際的要求。盡管這樣的裂縫的存在一般不會(huì)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生較大的影響，但是還是會(huì)對(duì)外觀的使用功能有一定影響。如房屋四周陽角處（含平面形狀突變的凹口房屋陽角處）的房間在離開陽角1 m 左右，即在樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45°左右的樓地面斜角裂縫，這些裂縫的成因是由于房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個(gè)方向剪力墻或剛度相對(duì)較大的樓面梁約束，限制了樓面板混凝土的自由變形，因此在溫差和混凝土收縮變化時(shí)，板面在配筋薄弱處首先開裂，產(chǎn)生45°左右的斜角裂縫。對(duì)于這一類裂縫通?？梢圆扇∪缦麓胧┻M(jìn)行減少或消除，對(duì)四周的陽角處樓面板配筋進(jìn)行加強(qiáng)，負(fù)筋不采用分離式切斷，改為沿房間（每個(gè)陽角僅限一個(gè)房間）全長配置，并且適當(dāng)加密加粗。多年來的實(shí)踐充分證明，凡采納或按上述設(shè)計(jì)的房屋，基本上不再發(fā)生45°斜角裂縫，已能較滿意地解決樓板裂縫中數(shù)量最多的主要矛盾，效果是比較顯著的。

對(duì)于施工企業(yè)，目前絕大多數(shù)施工人員是沒有經(jīng)過專業(yè)教育的農(nóng)民工，施工人員素質(zhì)普遍不高是各施工單位目前面臨的較大的不足和困難。這樣就導(dǎo)致并不是所有設(shè)計(jì)要求都能在建設(shè)過程得以全部實(shí)現(xiàn)，例如在鋼筋施工中產(chǎn)生的保護(hù)層厚度不滿足要求，這樣就容易導(dǎo)致澆注成型的混凝土容易開裂。另外，施工中各環(huán)節(jié)的穿插和成品保護(hù)也是目前施工過程中所面臨的一大難題。例如對(duì)于樓板上層鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù)，一直是施工中的一大較難問題。究其原因主要有以下幾點(diǎn)：

1）板的上層鋼筋一般直徑較小，容易在外力條件下產(chǎn)生彎曲、變形、下墜；

2）各工種交叉作業(yè)，造成施工人員眾多、行走十分頻繁，樓板上層鋼筋難免被大量踩踏；

3）上層鋼筋網(wǎng)的鋼筋馬登間距過大，有的甚至不設(shè)。

對(duì)于上述情況，應(yīng)適當(dāng)增加鋼筋馬登的數(shù)量，以減小樓板上層鋼筋受力后的變形；施工過程中對(duì)施工人員加強(qiáng)管理、指導(dǎo)和教育，增強(qiáng)施工人員成品保護(hù)的意識(shí)；有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的施工，在混凝土澆筑前安排一定數(shù)量的鋼筋工對(duì)樓板上層鋼筋進(jìn)行維護(hù)和修整；混凝土澆筑之前要合理制定澆注方案和澆注路線，盡量在經(jīng)常走動(dòng)的區(qū)域在不影響混凝土澆筑的情況下鋪設(shè)跳板或木板，以減少混凝土施工人員踩踏樓板上層鋼筋?；炷翝仓笠M(jìn)行不少于24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)，因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)，混凝土強(qiáng)度不是很高，同時(shí)低于溫度及外力的影響的能力極差，因此混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)對(duì)其強(qiáng)度增長和各類性能的提高十分重要，特別是早期的妥善養(yǎng)護(hù)可以避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發(fā)生。由于搶、趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業(yè)，因此樓面混凝土往往缺乏較充分和較足夠的澆水養(yǎng)護(hù)延續(xù)時(shí)間。為此，施工中必須堅(jiān)持覆蓋麻袋或草包進(jìn)行一周左右的妥善保濕養(yǎng)護(hù)。

即使采用了目前我們所知的防止裂縫產(chǎn)生的措施，相信還是不能完全杜絕裂縫的產(chǎn)生。對(duì)于僅對(duì)表觀質(zhì)量有影響的裂縫，可知采用在有裂縫的混凝土表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料的方法進(jìn)行處理；對(duì)于有防滲等要求的建筑，當(dāng)混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫時(shí)可采用灌漿、嵌縫封堵法，即是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的；對(duì)于對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生影響的裂縫，應(yīng)請(qǐng)有資質(zhì)的單位進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，通常加固處理的方法有，在構(gòu)件表面粘貼碳纖維布加固、構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固等方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蘇強(qiáng)國，薛紀(jì)榮. 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施[J]. 中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2009（11）.