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建筑施工混凝土裂缝的预防和处理李振江

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：李振江

[导读] 摘要：现如今，随着国家持续深入打造质量型经济，房屋建筑工程大规模进行密集建设，混凝土产生裂缝质量问题逐渐成为社会各界关注的重要焦点，在房屋建筑施工中对混凝土出现的裂缝问题直接影响到结构主体的耐久性、安全性。

        襄阳科正建设工程质量检测有限责任公司鉴定中心湖北襄阳 441021
        摘要：现如今，随着国家持续深入打造质量型经济，房屋建筑工程大规模进行密集建设，混凝土产生裂缝质量问题逐渐成为社会各界关注的重要焦点，在房屋建筑施工中对混凝土出现的裂缝问题直接影响到结构主体的耐久性、安全性。因此，采取有效应对措施控制混凝土裂缝是施工单位必须面对的主要任务之一。
        关键词：建筑施工；混凝土裂缝；预防；处理
        引言
        混凝土裂缝一直以来都是工程师们重点关注的问题，从工程实践的角度来看，现阶段的多数钢筋混凝土构件裂缝几乎已经成为常态化，只是其中部分裂缝较为浅显因此极难被人们所发现，并且不会对整体结构造成明显的损伤，因此允许其出现。部分裂缝长期处于高强度的荷载状态下，且在物理与化学因素下不断扩大，长此以往将会增大钢筋锈蚀或混凝土保护层剥离等不良现象的发生风险，甚至影响到结构的强度与刚度，缩短结构的使用寿命，因此根据不同裂缝制定科学合理的预防处理措施具有极为重要的现实应用价值。
        1混凝土裂缝的种类与形成原因
        1.1干缩裂缝
        干缩裂缝出现的时间一般在混凝土养护结束后的时间段内，部分在整体结构浇筑完毕一周后就会出现微小的裂隙。由于水泥砂浆的特殊性，随着水分的逐渐蒸发必然会导致其出现干缩现象，且其具有不可逆转的特点。而导致出现干缩裂缝的原因，正是由于混凝土的内外部水分蒸发速度不一致所导致的，甚至会在长时间得不到处理后出现较为严重的结构变形现象。干缩裂缝的形状多为平行线或网状，较浅且较细，一般宽度在0.05mm至0.2mm之间，尤其是在有大体积混凝土平面部位建设需要的条件下更容易出现。干缩现象的产生与多种原因有关，最为常见的原因就是混凝土中的水灰比例不当，或集料、外加剂添加量与预先设定不相符等，均会增大干缩现象的发生风险。
        1.2塑性收缩裂缝
        塑性收缩裂缝通常出现在干热或大风天气中。塑性收缩是指混凝土凝固前水的快速流失而导致的表面收缩。裂纹大多中间宽、两端薄、长度不同，是不连贯的。塑性收缩主要原因是混凝土在最终硬化之前几乎没有强度或抵抗力。刚硬化之后几乎没有抵抗力，刚完成凝固并且强度很小，在气候较热的时候或强风的影响下，混凝土表面失水太快而无法形成毛细管。塑性收缩裂纹通常出现在干热或大风天气中，这是混凝土凝固前水的快速流失导致的表面收缩。高负压会大大收缩混凝土的体积，此时，混凝土的强度无法抵抗其去除，从而导致开裂。影响消除混凝土可塑性和开裂的关键因素包括混凝土材料的配比、气候、温度、湿度等。
        1.3收缩裂缝
        在混凝土表面上会出现一些细小的、不规则的混凝土收缩裂缝。这是因为混凝土易于收缩，对施工过程具有重大作用。裂缝主要从形态上分为两类：第一类是表面上能看到的裂缝。大型混凝土的内部热量缓慢散逸到外部，而外部表面与外界接触，从而加速了散热。表面上会形成温度梯度，从而导致表面上的拉压力和内部压力改变。此阶段的混凝土寿命短且抗张强度低。如果由温度差引起的表面张力应力此时超过混凝土的最大抗拉强度，则混凝土表面可能会出现裂纹。这些裂缝通常在混凝土的34天之内发生；另一类是经历了裂缝，混凝土安装已经就位的几天后，水解热量和结构的散热率达到短期平衡，然后进入冷却阶段。
        2建筑施工混凝土裂缝的预防和处理措施
        2.1混凝土结构设计优化措施
        气候条件是设计建筑混凝土结构工程必须考虑的一项重要因素，结合气候特征，对工程混凝土薄弱之处进行修复与巩固，避免由于温度差而导致混凝土中产生一定的内部应变力，防止工程整体结构受到影响。

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对大体积混凝土进行分割时，所用的方法与后浇带设置的方法基本一致，使结构的设置更加科学合理，有利于扩大混凝土散热面积，避免内部温度骤升而降低应力集中，避免出现温度裂缝。同时，在设计过程中，充分利用二次浇筑做好混凝土施工工作。此外，在二次浇筑过程中，利用设置钢丝网等措施，充分保障混凝土的抗拉性。
        2.2混凝土配合比设计思路及优化
        混凝土输送方量集中，避免混凝土早期水泥较快水化热，绝热温升高，应当按照以下原则设计配合比：大体积混凝土水泥用量不超过350kg/m3，外掺料粉煤灰选用35%掺量。以掺粉煤灰和聚羧酸外加剂的“双掺技术”为思路设计和优化配合比。由于浇筑承台面积较大，需要混凝土具备较强的泵送性能，较强的扩展性和坍损性，坍落度高，扩展度不小于60cm，90min无坍损，4h坍损不大于3cm，且坍落度应在160mm-200mm，初凝时间必须超过20h。
        2.3加强控制结构变形产生裂缝的技术措施
        混凝土结构设计前需要对整体结构受力进行综合考虑，尤其是房屋建筑工程中高大楼板、梁、柱等受力较为集中的部位，要充分考虑到结构体中的混凝土过度集中密集受力较大，可适当增加构造配筋密度来降低裂缝的发生可能性，钢筋位置正确且保护层厚度合理，适度增加的钢筋对房屋建筑整体结构受力均衡分配有良好的作用，能较好地控制裂缝出现的长度。房屋建筑中应力集中的结构如梁、板等部位，进行大体积混凝土施工需要根据施工工艺、设计需要进行分片、分块、分层浇筑，振捣时应均匀和保持合理速度，浇筑过程应保持工艺连续性，施工缝的设置不能随意设置要科学合理，长度超过规范要求的房屋结构依照设计浇筑混凝土后浇带，对大体积混凝土构件模板和支架的刚度要严格控制，拆模时间不能过早或太晚。
        2.4对温度和湿度实施针对性控制措施
        控制好房屋建筑工程混凝土温度和湿度非常重要，预防性措施必须提前落实到位，注意收集当地气象资料，避免在大雨或大风中浇灌混凝土。在夏季高温时需要降低施工主要物料的温度，砂石堆场设置遮阳设施，采用泵送混凝土适当添加缓凝剂和保塑剂，减少混凝土运输时间，浇筑完毕成型的混凝土及时覆盖塑料薄膜保湿或喷专用养护剂进行养护。混凝土浇筑之前模板预先浇湿，降低混凝土入模温度。针对大体积混凝土做好测温控制措施，可通入冷却水管或冰块措施降低内部温度，控制内外温度差在规定要求的范围值之内。
        2.5注重混凝土后期养护措施
        浇筑混凝土完后要及早对其表面实施收光，要求比较高的表面可实施多次。养护的材料可根据不同环境选择塑料薄膜、养护剂、湿麻布、湿草帘、锯木屑等进行覆盖或喷洒。养护的时间可参照不同季节进行选择实施，要注意早期养护工作，夏季气温高，养护时间在浇筑完成后24h实施，在高温、干燥气候下及早喷水养护，冬季则要48h后实施养护，合理的时间养护能较好地避免表面发生起皮问题的出现。不同的水泥养护时间均不相同，如普通硅酸盐水泥，矿渣水泥砂浆的养护分别为7d和14d，时间必须控制在规范要求范围内。
        结语
        综上所述，建筑施工过程中混凝土裂缝的预防与控制，一直以来都是施工人员与技术人员重点关注的问题，而一旦处理不当将会导致混凝土的强度与刚度被严重削弱，甚至影响到其使用寿命。因此，应不断完善裂缝的处理流程，选择应用科学的处理方式，为建筑行业的未来发展奠定坚实的基础。
        参考文献：
        [1]李传明.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理策略分析[J].河南建材，2019（6）：264+267.
        [2]韩斗善.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与对策简述[J].城市建设理论研究（电子版），2019（16）：30.
        [3]张兵.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理对策研究[J].四川水泥，2019（5）：270.
        [4]王秋平.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与措施分析[J].四川水泥，2020（11）：261+65.