崔慶怡：綜合措施控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫方能見效

陜西省建筑科學(xué)研究院崔慶怡教授

　　在9月6日舉行的“福田雷薩”2012混凝土行業(yè)高峰論壇上，陜西省建筑科學(xué)研究院崔慶怡教授做了《施工階段混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制》技術(shù)報(bào)告，通過分析西北地區(qū)幾類常見典型的鋼筋混凝土工程結(jié)構(gòu)在施工階段出現(xiàn)的裂縫，針對(duì)不同的氣候條件，從混凝土材料到施工方法提出了改進(jìn)設(shè)計(jì)的建議，力求實(shí)現(xiàn)施工階段混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的有效控制。

　　1 鋼筋混凝土墻體的裂縫控制

　　在建筑工程中常見的墻體結(jié)構(gòu)高厚比為1/15~1/8，主要結(jié)構(gòu)形式有高層建筑地下室土墻擋土墻和剪力墻的墻體；筒中筒結(jié)構(gòu)的筒身墻體；涵洞隧道的墻體等工程結(jié)構(gòu)。強(qiáng)度等級(jí)常為C30~C50，墻體混凝土內(nèi)分布雙排雙向鋼筋，模板體系常用木模板或鋼模板，用穿墻螺栓固定模板，混凝土通過泵管下料，振搗密實(shí)，混凝土凝結(jié)硬化，經(jīng)保溫保濕養(yǎng)護(hù)后，脫模形成混凝土墻體結(jié)構(gòu)。

　　在施工過程中，墻體時(shí)常會(huì)看到各種不同類型的裂縫造成滲漏和鋼筋銹蝕，嚴(yán)重影響工程的正常使用和建筑工程壽命，即使裂縫并未穿透墻體，也會(huì)影響結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性和耐久性，必須要妥善處理，以確保工程質(zhì)量。

　　1.1垂直地面的裂縫

　　混凝土墻體出現(xiàn)垂直地面的裂縫，主要是由于墻體內(nèi)外的溫差和降溫速率所產(chǎn)生應(yīng)力所致。裂縫基本垂直向下，中間寬兩端漸細(xì)直至消失。裂縫出現(xiàn)時(shí)間通常在脫模后即可看到，也可能隔數(shù)日或更長(zhǎng)時(shí)間才發(fā)現(xiàn)。相鄰裂縫之間的距離2~4m，當(dāng)墻兩側(cè)外露在大氣環(huán)境中，墻體內(nèi)外裂縫呈對(duì)稱分布，裂縫寬度大于0.3mm時(shí)，將貫穿300~400mm厚的墻體。

　　為了預(yù)防墻體產(chǎn)生垂直地面的裂縫，在可能條件下，應(yīng)降低墻體混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；控制膠凝材料總量，水膠比和膠骨比。采用優(yōu)質(zhì)粉煤灰或磨細(xì)礦渣，降低單方混凝土發(fā)熱量。在地下工程中，可利用60天或90天標(biāo)養(yǎng)評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度。采用細(xì)而密的墻體構(gòu)造鋼筋，高強(qiáng)度等級(jí)混凝土墻體宜加入有機(jī)纖維或增加鐵絲網(wǎng)片，增強(qiáng)混凝土抗裂性能。墻體施工時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣溫，混凝土配合比，拌合物溫度及墻體厚度估算墻體中心最高溫度，確定對(duì)鋼模板或木模板是否需要采取保溫措施。并特別注意外墻迎風(fēng)面的保溫措施。適當(dāng)推遲脫模時(shí)間。

　　1.2水平裂縫

　　水平裂縫的形成是由于泵送混凝土連續(xù)澆注入模，分層振搗不夠，混凝土終凝前發(fā)生下沉，造成拉裂?；炷翝沧⑦^程中，拌合物供應(yīng)不及時(shí)，形成水平施工冷縫。隧道基層有水滲出，混凝土拌合物不能連續(xù)供應(yīng)時(shí)，施工面積水，局部水灰比偏大，形成不密實(shí)區(qū)，滲出水量較小時(shí)，混凝土表面會(huì)集聚白色沉淀物。裂縫走向基本水平；長(zhǎng)度不等，數(shù)米到十多米；寬度0.1~0.5mm；分布高度在1~3m；素混凝土隧道襯砌墻體常見；有時(shí)有滲水或白色沉淀物痕跡。

　　為了有效的防止墻體水平裂縫的產(chǎn)生，澆注混凝土?xí)r應(yīng)移動(dòng)下料，使料面均勻上升，分層振搗，盡量不留施工縫，對(duì)連續(xù)澆注高度超過3m時(shí)，應(yīng)留有等待時(shí)間，讓墻體內(nèi)拌合物充分均勻沉降。在隧道襯砌混凝土墻體時(shí)，若洞壁有滲水，應(yīng)采取隔水排水措施后再進(jìn)行混凝土灌注作業(yè)。

　　2 鋼筋混凝土板裂縫控制

地圖狀組合裂縫[Page]

有交匯點(diǎn)的組合裂縫

　　鋼筋混凝土板一般厚度為80mm~200mm，強(qiáng)度等級(jí)為C25~C40，板內(nèi)鋼筋常設(shè)計(jì)為雙排雙向均布鋼筋或板四周為雙排雙向板中為單層鋼筋（扁擔(dān)筋）。產(chǎn)生的裂縫尺寸不等，當(dāng)寬度大于0.2mm時(shí)就會(huì)滲水，出現(xiàn)時(shí)間均在澆注混凝土完成數(shù)小時(shí)至一二日內(nèi)。模板系統(tǒng)支承剛度不足；泵送混凝土外加劑入量較大；混凝土澆注時(shí)，振動(dòng)棒長(zhǎng)時(shí)間與鋼筋網(wǎng)接觸會(huì)造成混凝土板產(chǎn)生裂縫。

　　在混凝土板施工過程中，應(yīng)重視加強(qiáng)模板系統(tǒng)支撐剛度。方木楞間隔不大于300mm，樓板預(yù)留孔模板下應(yīng)有支撐。在夏季及干旱有風(fēng)的白天，混凝土拌合物澆注振搗抹面達(dá)到標(biāo)高后一小時(shí)內(nèi)貼面覆蓋塑料薄膜，防止水分蒸發(fā)。嚴(yán)格控制新澆筑混凝土樓板上堆重物，防止早期超載，重物下應(yīng)加墊木板加大接觸面?；炷涟韬衔锝K凝前，對(duì)已出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行二次抹面消除裂縫；對(duì)已處理過裂縫的樓板應(yīng)作澆水滲漏檢查，如還有漏水點(diǎn)應(yīng)繼續(xù)處理，直至不漏為止。對(duì)有預(yù)埋穿線管的樓板，在澆筑前應(yīng)檢查穿線管位置距底模板大于20mm，并予以固定，保證混凝土拌合物順利流淌，密實(shí)。

　　3 大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制

　　在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工過程中會(huì)產(chǎn)生溫差應(yīng)力裂縫、塑性收縮裂縫、干燥收縮裂縫、順筋裂縫。主要是由于大體積混凝土表里溫差過大，終凝前內(nèi)部水分急劇蒸發(fā)，終凝后表面未能及時(shí)覆蓋保持濕潤(rùn)，終凝前鋼筋受到震動(dòng)，混凝土拌合物重新液化，鋼筋周圍水分蒸發(fā)形成的。

　　對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)形成的裂縫，主要采取以下控制措施：

　?。?）根據(jù)施工季節(jié)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)原材料和配合比控制；合理采用保溫保濕綜合措施控制混凝土內(nèi)外溫差和降溫速率；

　?。?）盡量減少振動(dòng)棒與鋼筋接觸時(shí)間；

　?。?）及時(shí)、嚴(yán)密，全面覆蓋所料薄膜，保持混凝土表面濕潤(rùn)7天-14天。

　　混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成原因十分復(fù)雜，往往是多個(gè)因素共同作用，因此必須采取綜合措施方能見效。裂縫成因防治涉及設(shè)計(jì)，材料，施工，氣候等多學(xué)科知識(shí)，需要各方面技術(shù)人員擴(kuò)展各自知識(shí)領(lǐng)域，才能提出可行的實(shí)施方案；裂縫的評(píng)價(jià)必須根據(jù)其所處的環(huán)境類別確定是否有害采取相應(yīng)措施，在保證工程質(zhì)量的前提下經(jīng)濟(jì)合理的處理混凝土裂縫缺陷。