房屋大體積混凝土施工裂縫處理分析

王鳳

（江蘇黑駿馬建設(shè)有限公司，江蘇 宿遷223900）

所謂房屋大體積混凝土是指結(jié)構(gòu)中實(shí)體最小尺寸大于或等于1米的部位所用的混凝土。它具有體形復(fù)雜、施工技術(shù)和施工組織較復(fù)雜，加之混凝土強(qiáng)度較高，水泥單方用量多，水化熱作用影響大等特點(diǎn)，除了必須滿足強(qiáng)度、剛度、整體性和耐久性的要求外，還必須控制溫度變形等因素。

近年來，筆者一直從事著房屋大體積混凝土施工的工作，通過對(duì)房屋大體積混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工不斷發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)建筑都存在著不同程度的裂縫，這無疑會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害影響，縮短了它的使用壽命。如何解決大體積混凝土房屋裂縫問題，引起了房屋建筑施工人員和諸多業(yè)主的普遍關(guān)注。文章就此展開討論，并結(jié)合筆者實(shí)際工作，談?wù)劮课荽篌w積混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因及解決措施。

1 房屋大體積混凝土特點(diǎn)及裂縫原因

眾所周知，混凝土是由水泥石、砂石組成的混合材料。在水泥石結(jié)硬過程中，存在氣穴、微孔和微裂縫多種結(jié)合體。它具有脆性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10左右。實(shí)際施工中大體積混凝土的斷面尺寸較大，由于水泥的水化熱會(huì)使混凝土內(nèi)部溫度急劇上升，以及在以后的降溫過程中，在一定的約束條件下會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力，一旦拉應(yīng)力超過混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其裂縫的原因也較為復(fù)雜，筆者現(xiàn)總結(jié)幾點(diǎn)如下。

1.1 不均勻沉陷造成的。這一點(diǎn)比較好理解。在房屋具體施工之前，地基的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件下面的地基未經(jīng)夯實(shí)和必要的加固處理，而在混凝土澆筑后，地基因沒水引起不均勻沉降，這樣就會(huì)造成裂縫。除此還有模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)，以及過早拆模也會(huì)導(dǎo)致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)。

1.2 溫度變化引起的。上文已經(jīng)闡述過，因混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，房屋建筑不分季節(jié)的施工，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生一定的變化時(shí)候，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫，這也是造成房屋大體積混凝土裂縫的原因之一。

1.3 荷載作用引起的。房屋施工中，當(dāng)混凝土的荷載與構(gòu)件截面產(chǎn)生的拉應(yīng)力達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起構(gòu)件拉伸變形，而當(dāng)拉應(yīng)力超過構(gòu)件本身的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值時(shí)將產(chǎn)生裂縫。像這樣的裂縫，由于在最初的房屋設(shè)計(jì)規(guī)范里有明確規(guī)定，設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)采取措施加以控制。

以上只是筆者羅列的幾個(gè)原因，僅供大家參考，還有別的裂縫原因在這就不一一闡述了。

2 房屋大體積混凝土裂縫處理措施

房屋大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)，會(huì)給業(yè)主帶來房屋使用年限減少和給施工方帶來聲譽(yù)影響。為此，筆者整理幾點(diǎn)處理這方面的措施。

2.1 優(yōu)化大體積混凝土設(shè)計(jì)。施工人員可以在裂縫易發(fā)生部位，如孔洞周圍以及轉(zhuǎn)角處布置一些斜筋，讓鋼筋代替混凝土承擔(dān)拉應(yīng)力，這樣可以有效控制裂縫進(jìn)一步開裂。為了避免裂縫的出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中利用中低強(qiáng)度底水泥充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。

2.2 控制澆筑溫度。在這一點(diǎn)上，我們知道當(dāng)大體積混凝土的澆筑溫度越低時(shí)，對(duì)大體積混凝土內(nèi)外溫差越好。在控制澆筑溫度方面，我國規(guī)范中提出不得超過25℃，否則必須采取特殊技術(shù)措施來處理。如采用水管冷卻；在混凝土內(nèi)埋設(shè)水管，通低溫水以降低混凝土溫度；盡量利用低溫季節(jié)澆筑基礎(chǔ)部分混凝土。

2.3 改善澆筑施工工藝。澆筑施工工藝在房屋施工中很重要。施工人員在澆筑墻體混凝土前，鋼筋綁扎好后在立模前預(yù)先在混凝土內(nèi)按1米的層距布設(shè)降溫冷卻水管，混凝土澆注完成后，就可在該層水管內(nèi)通水。通過水循環(huán)，帶走砼內(nèi)部的熱量，使混凝土內(nèi)部的溫度降低到要求的限度。

在攪拌工藝方面，我們可以采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大，從而節(jié)約水泥并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。

2.4 控制施工措施。施工人員可以采取降低大體積混凝土入模溫度，控制混凝土內(nèi)外的溫差，當(dāng)設(shè)計(jì)沒有具體要求時(shí)，控制在25℃以下，降低拌和水溫度，拌和水中加冰屑或用地下水，骨料用水沖洗降溫，避免曝曬，混凝土泵送時(shí)，可在水平及垂直泵管上加蓋草墊并澆冷卻水。在加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實(shí)度時(shí)，盡量采用兩次振搗技術(shù)來改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。

2.5 加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)。這是在房屋建筑施工后加強(qiáng)保護(hù)措施的重要一步。在目前的大體積混凝土施工養(yǎng)護(hù)，不僅要滿足強(qiáng)度增長的需要，還應(yīng)通過溫度控制，防止因溫度變形引起混凝土的開裂。在此筆者建議在混凝土養(yǎng)護(hù)階段的溫度控制應(yīng)遵循混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應(yīng)小于20℃，在實(shí)際中當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂能力時(shí)，不大于25℃-30℃。當(dāng)施工結(jié)束后，在混凝土拆模時(shí)混凝土的溫差不超過20℃。

3 結(jié)語

由于大體積混凝土工程條件較復(fù)雜，施工情況各異，再加上混凝土原材料差異較大，研究控制溫度變形裂縫就不單純是結(jié)構(gòu)問題，而且涉及結(jié)構(gòu)計(jì)算、構(gòu)造設(shè)計(jì)、材料組成和物理力學(xué)性質(zhì)以及施工工藝等多學(xué)科的綜合問題。

經(jīng)過上文的論述，在實(shí)際施工中要想控制混凝土的裂縫，說簡單也簡單，說復(fù)雜也復(fù)雜，但不管是何種原因引起的都應(yīng)加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量。筆者建議在選擇施工材料時(shí)要選擇低水化熱的水泥，與水泥相溶性好的外加劑，無堿硅酸鹽反應(yīng)的、級(jí)配良好的骨料和較低的水膠比配制出良好工作性能的混凝土。加強(qiáng)混凝土攪拌、澆筑、養(yǎng)護(hù)等施工工藝，一定確保得到質(zhì)量均勻、體積穩(wěn)定、耐久的滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土。做好這些具體的工作在施工中還是可以避免混凝土裂縫的產(chǎn)生的。

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