建筑工程大體積混凝裂縫控制措施

張彥龍

摘 要 在工程施工中，混凝土作為重要原材料，材料質(zhì)量的高低對建筑整體施工作業(yè)成效具有重要影響。在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)的新市場經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，超大體積混凝土逐漸取代傳統(tǒng)混凝土被廣泛用于建筑施工中，但由于混凝土本身裂縫問題未能得到有效解決，大體積混凝土裂縫是常見的質(zhì)量通病，為此本文主要系統(tǒng)化剖析了大混凝土裂縫出現(xiàn)的原因，就有效性控制策略展開了簡單分析探討，保證工程整體施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 超長大體積混凝土 裂縫原因 有效性控制

中圖分類號：TU755 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）09-0021-02

與傳統(tǒng)混凝土建筑相比，大體積混凝土建筑具有結(jié)構(gòu)厚、體型大、鋼筋密、施工周期長以及極易受外界環(huán)境影響等特點，且裂縫問題的發(fā)生率要遠(yuǎn)高于前者，嚴(yán)重影響了工程整體施工質(zhì)量和效率[1-2]。在建筑行業(yè)市場競爭日益白熱化的環(huán)境中，為進(jìn)一步提高行業(yè)市場競爭力以及提高建筑物整體施工質(zhì)量，加強(qiáng)對裂縫問題的有效防控現(xiàn)已迫在眉睫，但由于裂縫誘因的多樣化，為保證工程整體施工效率，就具體誘因進(jìn)行針對性防控，是保證行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)[3-5]。

1 大體積混凝土裂縫的危害

1.1 影響結(jié)構(gòu)安全性

1.混凝土構(gòu)件一旦開裂，就會使得受拉區(qū)混凝土退出工作而由鋼筋承拉，同時混凝土開裂后就會降低其剛度和抗剪強(qiáng)度，進(jìn)而降低其承載能力，影響其正常使用。

2.開裂影響耐久性。當(dāng)混凝土裂縫不是很寬時，本質(zhì)上并不會影響其結(jié)構(gòu)的承載力和正常使用。但是開裂會導(dǎo)致混凝土滲透性增強(qiáng)，導(dǎo)致一些有害物質(zhì)抵達(dá)混凝土內(nèi)部，從而加速鋼筋的銹蝕和混凝土碳化導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性降低。

1.2 影響結(jié)構(gòu)的防水性

具有防水要求部位砼產(chǎn)生裂縫，除了影響結(jié)構(gòu)安全性外，所帶來的最直接的新問題是滲漏水的危害，尤其是在沒有做防水的部位表現(xiàn)突出。

1.3 影響結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命

化學(xué)侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)等都會對混凝土結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生破壞功能。這些破壞功能的發(fā)生進(jìn)行的快慢，除了受混凝土自身材料性質(zhì)的影響外，裂縫就是一個重要的影響因素。很多因素會促成鋼筋銹蝕的加快，堿集料反應(yīng)及碳化速度的加快進(jìn)行，從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。

2 大體積混凝土施工裂縫原因分析

在工程施工過程中，根據(jù)裂縫大小，大體積混凝土常見裂縫可分為宏觀裂縫（肉眼可見，威脅性大）和微觀裂縫（在某些特殊條件下可轉(zhuǎn)為宏觀裂縫），而依據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因以及性質(zhì)，超長大體積混凝土裂縫又可分為干縮裂縫、塑性收縮裂縫、沉陷裂縫和溫度裂縫等類型。伴隨近年來工程的規(guī)?；ㄔO(shè)，裂縫的高頻發(fā)生在嚴(yán)重影響建筑整體施工質(zhì)量的同時，也不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)，經(jīng)調(diào)查大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下幾點。

2.1 混凝土材料組成

在超長大混凝土使用時，水熱化問題的普遍存在導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度存在一定差異，溫差作用下溫度應(yīng)力的出現(xiàn)導(dǎo)致內(nèi)部受壓、外部受拉，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗壓強(qiáng)度時就會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，從而對工程整體施工作業(yè)效率造成一定影響。水熱化問題的出現(xiàn)以及水熱化程度，在一定程度上與混凝土配置材料有著一定關(guān)聯(lián)，即不同混合比、使用添加劑類型和含量、骨料級別等都是影響水熱化問題頻發(fā)的重要因素，在混凝土配置時，若施工單位選用了低質(zhì)量的水泥、骨料亦或是添加劑使用不合理，都是導(dǎo)致裂縫問題出現(xiàn)的重要誘因，其中水泥用量越大，待水化作用后凝結(jié)、硬化時就會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，增加裂縫問題的發(fā)生率。

2.2 外界溫度變化

溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的出現(xiàn)，是導(dǎo)致超長大體積混凝土裂縫問題頻發(fā)的重要誘因，現(xiàn)階段除了水熱化會導(dǎo)致溫度應(yīng)力出現(xiàn)外，外界溫度劇烈變化問題的存在，也增加了建筑裂縫問題的發(fā)生率，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。外界環(huán)境溫度和濕度的劇烈變化在一定程度上會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部形成變化不均勻的溫度場和濕度場，尤其若施工時突遇連續(xù)低溫天氣，混凝土澆筑后就會因內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生裂縫，從而嚴(yán)重影響了工程整體施工質(zhì)量。

2.3 施工工藝

在工程整體施工時，施工工藝也是影響超長大體積混凝土裂縫問題的重要誘因，具體而言就是若在工程施工時，施工單位采用了傳統(tǒng)化施工技術(shù)手段，再加之施工管理和后期養(yǎng)護(hù)工作的形式化，在增加裂縫問題出現(xiàn)率的同時也不利于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。在分層澆筑時，不同層面混凝土由于溫度、荷載的不同，極易導(dǎo)致裂縫問題的發(fā)生，再加之后期養(yǎng)護(hù)工作的不及時，微觀裂縫極易在某些特殊條件下演變成為宏觀裂縫，對建筑行業(yè)發(fā)展而言造成了十分不利的影響。

3 超體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

3.1 合理化選擇施工材料

混凝土在配置過程中，水泥和骨料材料質(zhì)量以及添加劑使用是否符合工程施工作業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)要求，是影響裂縫問題發(fā)生率的重要因素之一，為此要想促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，合理化選擇水泥、骨料以及保證添加劑使用的規(guī)范，是有效規(guī)避裂縫問題的有效路徑。在材料選擇時，通常來講為提高混凝土的抗裂性能，施工單位需盡量選擇收縮性小、具有微膨脹性（待膨脹期過后可抵消溫度變應(yīng)力）的水泥，如火山灰水泥、礦渣硅酸鹽水泥，與此同時，在骨料選擇時施工單位還要盡可能選擇線膨脹系數(shù)小、巖石彈性模量低、級配良好的細(xì)骨料，在添加前還要對它們進(jìn)行清洗，以此剔除砂石表面泥土，以便于通過減少水泥使用量來提高工程整體施工質(zhì)量。除此之外在混凝土配置作業(yè)中，為有效規(guī)避裂縫問題的出現(xiàn)，施工單位工作者除了要有效控制攪拌時間、攪拌力度外，還要加強(qiáng)對添加劑（緩凝劑、減水劑、粉煤灰、礦渣粉）使用量的控制，再者最重要的是，為有效控制水熱化問題，在配置時工作人員還要減少水的使用量，并且用干凈的水進(jìn)行攪拌，從而在確保水泥干燥性的前提下降低混凝土內(nèi)部抵抗拉應(yīng)力。

3.2 確保溫控工作的規(guī)范化

大體積混凝土在使用時，外界環(huán)境變化也是導(dǎo)致裂縫問題出現(xiàn)的重要誘因，為此要想進(jìn)一步提高工程整體施工質(zhì)量和效率，確保溫控工作的規(guī)范化開展，對于推動企業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言也具有重要意義。在溫控工作開展過程中，為保證溫控作業(yè)的科學(xué)性，施工單位需依據(jù)現(xiàn)場混凝土配合比和作業(yè)期間溫濕度變化制定切實可行的養(yǎng)護(hù)方案，以此來有效降低裂縫的發(fā)生率，如——降低混凝土澆筑溫度、減少澆筑厚度、埋設(shè)水管、在寒冷季節(jié)做好對正在施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)。

3.3 優(yōu)化工程整體施工工藝

3.3.1 混凝土澆筑

在大體積混凝土施工時，施工工藝對于工程整體施工質(zhì)量和效率的影響是十分巨大的，其中澆筑工作作為重要環(huán)節(jié)，澆筑方式以及澆筑順序的不同，工程整體施工質(zhì)量也存在一定差異，在當(dāng)前工程規(guī)模化施工中，為進(jìn)一步提高工程整體施工質(zhì)量和效率，施工單位需做好如下工作。

3.3.2 采用分層亦或是推移式澆筑方式

在超長大體積混凝土澆筑中，與傳統(tǒng)澆筑手段相比，分層亦或是推移式澆筑方式的使用可有效擴(kuò)大混凝土結(jié)構(gòu)的散熱面，由此在有效處理水熱化問題的同時，提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在推移式澆筑方式使用時，為保證熱量及時釋放，澆筑工作需與振動作業(yè)同時進(jìn)行。

3.3.3 合理化控制澆筑厚度以及振搗時間

在澆筑工作開展過程中，澆筑厚度和振搗時間的科學(xué)性，也是全面提高工程施工質(zhì)量和效率的有效渠道。在進(jìn)行澆筑時，施工單位工作人員需根據(jù)振搗器性能以及混凝土類型來確定澆筑厚度，如采用泵送混凝土?xí)r，澆筑攤鋪層厚度需小于500mm;采用非泵送混凝土?xí)r，澆筑厚度需小于300mm。除此之外在混凝土振搗時，為避免裂縫問題的出現(xiàn)，工作人員需保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。

3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

在工程施工中，養(yǎng)護(hù)工作不到位也是導(dǎo)致裂縫問題頻發(fā)以及微觀裂縫轉(zhuǎn)為宏觀裂縫的主要原因之一，換言之為盡可能提高工程整體施工質(zhì)量和效率，保證后期養(yǎng)護(hù)工作的有效落實已迫在眉睫。現(xiàn)階段在養(yǎng)護(hù)工作開展過程中，為有效規(guī)避混凝土裂縫問題，施工單位需保證如下工作的規(guī)范化開展。

3.4.1 保證測溫工作的規(guī)范化實施

溫度應(yīng)力問題的存在，是導(dǎo)致混凝土裂縫問題的主要原因。在當(dāng)前工程規(guī)?；ㄔO(shè)過程中，為進(jìn)一步提高工程整體施工質(zhì)量，施工單位需保證測溫工作的規(guī)范化實施，即在施工時，施工人員需在混凝土中心區(qū)域2個相交點垂直位置進(jìn)行測溫作業(yè)，當(dāng)溫度過高時需適當(dāng)灑水用以降低內(nèi)部溫度，避免拉應(yīng)力過大而出現(xiàn)裂縫問題。

3.4.2 養(yǎng)護(hù)工作的規(guī)范化開展

在工程施工過程中，由于部分施工單位受傳統(tǒng)施工理念根深蒂固的影響，在工程施工時過于關(guān)注“企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益”，待澆筑工作結(jié)束后未能緊跟養(yǎng)護(hù)工作，增加裂縫問題發(fā)生率的同時損害了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。目前來講為有效減少混凝土裂縫，在澆筑工作結(jié)束后施工單位需對施工區(qū)域蓋上草墊或者塑料，靜置七小時后，以此來延長工程整體使用壽命。

4 結(jié)語

在當(dāng)前城市化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)時代背景下，大體積混凝土建筑規(guī)模化建設(shè)的同時，裂縫問題的頻發(fā)嚴(yán)重?fù)p害了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為促進(jìn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在工程施工過程中施工單位除了要合理化選擇施工材料、確保溫控工作的規(guī)范化以及優(yōu)化工程整體施工工藝外，建立健全完善的工程管理規(guī)章體系、構(gòu)建專業(yè)化施工管理隊伍以及加強(qiáng)對施工建材質(zhì)量監(jiān)督管理工作，對于提升工程建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而言也具有重要意義。

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