建筑論文征稿混凝土結(jié)構(gòu)工程防裂措施研究

　　隨著科技的發(fā)展，我國(guó)的建筑行業(yè)也在不斷發(fā)展著，混凝土結(jié)構(gòu)以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)。包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。本文是一篇建筑論文征稿范文，主要論述了混凝土結(jié)構(gòu)工程防裂措施研究。

　　[摘要]由于在以往的混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中存在較多的地下車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)裂縫和墻梁板的早期和后期裂縫問(wèn)題，為了防止在今后的工程中重復(fù)出現(xiàn)此類(lèi)裂縫，特提出相應(yīng)的預(yù)防措施。這些措施有設(shè)計(jì)方面的，有施工方面的，有原材料質(zhì)量控制方面的，有混凝土配合比優(yōu)化方面的，有混凝土養(yǎng)護(hù)方面的。

　　[關(guān)鍵詞]結(jié)構(gòu)裂縫,后澆帶,混凝土

　　本文根據(jù)近些年的混凝土供貨和回訪(fǎng)總結(jié)，參照混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際發(fā)生的裂縫現(xiàn)象，分析了其產(chǎn)生原因，提出了相應(yīng)防裂措施。

　　1后澆帶的設(shè)計(jì)問(wèn)題

　　1.1伸縮縫的最大間距

　　規(guī)范規(guī)定不得大于45m，當(dāng)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度超過(guò)45m時(shí)，就需要增設(shè)后澆帶。這一規(guī)定過(guò)于籠統(tǒng)，因?yàn)椴牧系臒崦浝淇s是與溫差成正比的。若在夏季澆筑混凝土的入模溫度在35℃左右(臨沂地區(qū))，而到冬季最冷的時(shí)候與外界接觸的混凝土結(jié)構(gòu)的最低溫度可能達(dá)到-13℃左右，這時(shí)候的季節(jié)溫差就會(huì)達(dá)到48℃左右，在這時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，致使在結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)的中部相對(duì)薄弱的位置拉開(kāi)裂縫。伸縮縫或后澆帶留置的最大間距應(yīng)根據(jù)季節(jié)溫差大小來(lái)確定。若在冬期澆筑的混凝土，其收縮溫差較小，但膨脹溫差很大;而在暑期澆筑的混凝土，其收縮溫差很大，而膨脹溫差較小。在春秋季澆筑的混凝土，其膨脹和收縮的溫差都比較適中。如果要想防止裂縫，就要盡量減少收縮溫差;但是當(dāng)無(wú)法避免收縮溫差過(guò)大時(shí)，那就要在較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)中部設(shè)置后澆帶，其間距不宜超過(guò)30m。若在冬期澆筑混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，后澆帶間距就可以加大到60m。因此，在確定后澆帶間距時(shí)，應(yīng)考慮該混凝土結(jié)構(gòu)在什么季節(jié)施工，應(yīng)符合“冬長(zhǎng)夏短”的原則。

　　1.2后澆帶之中的鋼筋連接

　　在許多大型住宅小區(qū)的地下車(chē)庫(kù)頂板中后澆帶之中的鋼筋都是按原設(shè)計(jì)施工的，后澆帶兩邊的鋼筋是聯(lián)通的，沒(méi)有把鋼筋斷開(kāi)。當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土因溫度降低而產(chǎn)生收縮時(shí)，后澆帶兩側(cè)的混凝土?xí)驅(qū)Ψ降氖湛s而產(chǎn)生的拉應(yīng)力通過(guò)鋼筋互相傳遞到另一邊，從而加大了結(jié)構(gòu)內(nèi)部的拉應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。后澆帶兩邊4～7m的范圍內(nèi)出現(xiàn)裂縫就是這個(gè)原因?qū)е碌摹Ｎ覀冊(cè)?006年曾經(jīng)供應(yīng)過(guò)一個(gè)地下車(chē)庫(kù)，該車(chē)庫(kù)東西方向長(zhǎng)120m、寬20m，由兩個(gè)后澆帶均分為三段。該車(chē)庫(kù)頂板于5月下旬澆筑，在7月上旬就澆筑完了兩個(gè)后澆帶。等到10月下旬來(lái)了第一場(chǎng)寒流后，車(chē)庫(kù)頂板中段的中部就出現(xiàn)了8道橫向裂縫，并且在兩個(gè)后澆帶的兩側(cè)施工縫處也都拉開(kāi)了。而東西兩段的中部就沒(méi)有出現(xiàn)裂縫，這就很清楚地表明了東西兩段的收縮拉應(yīng)力是通過(guò)鋼筋向中段傳遞的。因此，建議在4～10月份期間澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)若有后澆帶時(shí)，在鋼筋綁扎過(guò)程中，后澆帶處的鋼筋應(yīng)采用人工搭接法或單面焊接法(焊接時(shí)應(yīng)待到后澆帶混凝土澆筑前進(jìn)行，不得過(guò)早連接)。這樣的后澆帶之中的鋼筋是可以自由伸縮的，不會(huì)相互傳遞應(yīng)力。

　　2后澆帶的施工

　　2.1后澆帶混凝土的澆筑時(shí)間

　　設(shè)置后澆帶是為了防止出現(xiàn)裂縫，所以應(yīng)選擇不容易裂縫的時(shí)間段來(lái)澆筑后澆帶混凝土。建議在11～3月期間澆筑后澆帶混凝土，最好選擇日平均氣溫在3～10℃的日子里澆筑，因?yàn)楫?dāng)溫度過(guò)低時(shí)，混凝土容易遭受凍害。

　　2.2后澆帶混凝土的補(bǔ)償收縮

　　設(shè)計(jì)上都要求在后澆帶處要澆筑微膨脹混凝土，其限制膨脹率不得小于0.025%(JGJ/T178-2009《補(bǔ)償收縮混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中3.0.3規(guī)定)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)都要提高一個(gè)等級(jí)。但是，有哪個(gè)工地去試驗(yàn)過(guò)微膨脹混凝土的限制膨脹率呢?又有幾個(gè)需方或監(jiān)理員到供方生產(chǎn)地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)督，察看其是否摻加了合格的膨脹劑呢?這方面存在的問(wèn)題還望引起有關(guān)部門(mén)的重視。

　　3地下車(chē)庫(kù)外墻和頂板

　　3.1地下車(chē)庫(kù)和主樓筏板

　　隨著高層建筑的迅速崛起，主樓筏板也越來(lái)越厚，大多數(shù)都超過(guò)了1m的厚度，成為大體積混凝土。由于大體積混凝土內(nèi)部的水化熱較高，如果控制不好，容易引起混凝土表面裂縫。經(jīng)過(guò)這些年的實(shí)踐可以看出，只要把中心溫度與表面溫度的溫差控制在25℃以?xún)?nèi)，側(cè)模拆除不要過(guò)早(1d就拆模)，就不容易裂縫。因此，有些設(shè)計(jì)人員在筏板設(shè)計(jì)中要求摻加抗裂纖維，實(shí)在是沒(méi)有必要。

　　3.2地下室外墻和頂板

　　由于地下室外墻的混凝土等級(jí)較高，都具有防水抗?jié)B要求，長(zhǎng)度較大，受到環(huán)境因素影響又較多，外墻比較容易產(chǎn)生豎向裂縫;頂板容易在后澆帶兩側(cè)附近裂開(kāi)。裂縫的規(guī)律是：混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高越容易裂;混凝土的入模溫度越高越容易裂;外墻和頂板的長(zhǎng)度越長(zhǎng)越容易裂;混凝土的自收縮率越大越容易裂。因此，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制定混凝土施工方案，然后才能澆筑混凝土。具體防裂措施如下：3.2.1摻加膨脹劑或抗裂纖維因?yàn)橥鈮晚敯宥际强節(jié)B混凝土，所以應(yīng)在混凝土內(nèi)摻加膨脹劑。摻加原則是：當(dāng)平均大氣溫度低于10℃時(shí)，可以按膠凝材料的5%摻加膨脹劑;當(dāng)平均大氣溫度低于20℃時(shí)，可以按膠凝材料的7%摻加膨脹劑;當(dāng)平均大氣溫度大于20℃時(shí)，可以按膠凝材料的9%摻加膨脹劑，并同時(shí)摻加0.6～0.8㎏/m3抗裂纖維;當(dāng)平均大氣溫度大于30℃時(shí)，可以按膠凝材料的10%摻加膨脹劑，并同時(shí)摻加0.8～1.0㎏/m³抗裂纖維。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C35時(shí)，抗裂纖維摻加量取下限，C40時(shí)取中值，大于C40時(shí)取上限。3.2.2外墻和頂板在后澆帶處的縱向鋼筋應(yīng)采用搭接法連接若采用單面搭接焊時(shí)，焊口應(yīng)在后澆帶混凝土澆筑前進(jìn)行焊接。若在4～10月份澆筑外墻和頂板混凝土的，后澆帶處的縱向鋼筋必須采用上述方法連接，否則，容易在后澆帶兩側(cè)附近產(chǎn)生裂縫。若在12～2月份澆筑外墻和頂板混凝土的，后澆帶處的縱向鋼筋可按設(shè)計(jì)要求連接。3.2.3使用質(zhì)量較好的原材料水泥使用P•O42.5級(jí)，其標(biāo)準(zhǔn)稠度不得大于29%(標(biāo)準(zhǔn)稠度越小越好)。砂子應(yīng)采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的中砂，近期要特別控制砂子的含泥量不得超過(guò)3%，10mm以上的鵝卵石含量不得大于15%，用于C40以上混凝土?xí)r，其鵝卵石含量不得大于10%。石子應(yīng)采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的5～25mm連續(xù)粒級(jí)的石灰?guī)r碎石，其頁(yè)巖和黃皮顆粒含量不得過(guò)多，含泥量不得超標(biāo)。粉煤灰應(yīng)采用Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)，Ⅱ級(jí)粉煤灰的需水量比不得大于102%(粉煤灰的需水量比越小越好)，Ⅲ級(jí)灰不得用于結(jié)構(gòu)混凝土中。礦粉應(yīng)采用S95級(jí)或S105級(jí)的，其活性越高越好。外加劑應(yīng)采用聚羧酸型的，因?yàn)樵撏饧觿┑氖湛s率比較小。3.2.4做好混凝土配合比的優(yōu)化若要想配制出收縮率較小的混凝土，必須注意以下幾點(diǎn)：(1)選用合格的中砂，其細(xì)度模數(shù)控制在2.7～3.1較好，砂率宜控制在40%～46%，膠凝材料越多，砂率越小;反之越大。當(dāng)只有細(xì)砂時(shí)，可采用細(xì)砂與機(jī)制砂搭配使用，即細(xì)砂比機(jī)制砂為3:7較合適。若配制抗?jié)B防裂混凝土?xí)r，不宜摻加礦粉，因礦粉的收縮率較大。也可適量少摻一些，按膠凝材料計(jì)算，其摻量不得超過(guò)15%。若混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高時(shí)(大于C40)，最好選用Ⅰ級(jí)粉煤灰，使用聚羧酸泵送劑，采用P•O52.5級(jí)水泥。3.2.5降低拌合用水溫度當(dāng)在暑期遇到大于C45的混凝土澆筑較長(zhǎng)的剪力墻或地下室外墻時(shí)，可以采用冰塊降溫法。就是根據(jù)熱工計(jì)算，在生產(chǎn)高等級(jí)混凝土前先把一定量的冰塊放入水池內(nèi)，使冰塊融化來(lái)降低水的溫度，以此達(dá)到降低混凝土出機(jī)溫度和入模溫度。盡量控制混凝土的入模溫度不大于30℃，這樣所澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)就不容易出現(xiàn)裂縫。3.2.6增加地下室外墻的水平配筋率若處在暑期施工，混凝土強(qiáng)度等級(jí)又大于C40時(shí)，其外墻的水平配筋間距不得大于150mm，Ⅱ級(jí)鋼筋直徑不小于16mm。當(dāng)設(shè)計(jì)圖紙不符合該要求時(shí)，應(yīng)向設(shè)計(jì)單位提出變更。3.2.7加強(qiáng)對(duì)混凝土公司的質(zhì)量監(jiān)督由需方技術(shù)人員和監(jiān)理員共同到攪拌站主控室查看生產(chǎn)配合比是否與供方出具的配合比報(bào)告相一致。現(xiàn)場(chǎng)察看砂石的表觀(guān)質(zhì)量。查看水泥、粉煤灰、礦粉、膨脹劑和外加劑的合格證。特別要查看膨脹劑的出廠(chǎng)過(guò)磅單。當(dāng)前在山東省范圍內(nèi)，合格膨脹劑的送貨單價(jià)都不低于750元/噸。應(yīng)要求供方在膨脹劑大貨進(jìn)場(chǎng)時(shí)通知需方派人到攪拌站見(jiàn)證取樣，并快速測(cè)試其膨脹性能。即：稱(chēng)取P•O42.5級(jí)水泥1350g，膨脹劑150g，水675g，倒入凈漿攪拌機(jī)，攪拌成水泥漿。然后用漏斗插在啤酒瓶上(瓶子的容積不小于600mL)，把水泥漿倒入啤酒瓶?jī)?nèi)，將瓶子輕輕振動(dòng)使水泥漿密實(shí)，蓋上瓶蓋。放在試驗(yàn)室內(nèi)，在瓶子上貼上經(jīng)雙方簽字的標(biāo)簽。靜置7d觀(guān)察瓶子是否出現(xiàn)裂縫，若出現(xiàn)一條裂縫，說(shuō)明其膨脹率接近合格，若出現(xiàn)2～3條裂縫，則說(shuō)明其膨脹率達(dá)到合格要求;若出現(xiàn)的裂縫大于3條，就說(shuō)明其膨脹率較高;若瓶身沒(méi)有出現(xiàn)裂縫，則該批膨脹劑不合格。不合格的膨脹劑絕對(duì)不能用于抗?jié)B防裂混凝土中。膨脹劑的顏色呈微紅色，察看膨脹劑罐的進(jìn)料管口是否有微紅色的粉末，如果沒(méi)有，這個(gè)罐內(nèi)就不是膨脹劑。應(yīng)追究供方責(zé)任。

　　4對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土的養(yǎng)護(hù)

　　(1)混凝土終凝后應(yīng)即時(shí)對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。由于混凝土拌合物中摻有粉煤灰和外加劑，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d。若混凝土構(gòu)件早期養(yǎng)護(hù)不夠，其28d強(qiáng)度將大受影響。因此為了保證混凝土工程質(zhì)量，除嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范施工澆搗混凝土外，施工單位一定要做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)于墻、柱等部位的混凝土構(gòu)件，在拆模后立即安排專(zhuān)人噴水養(yǎng)護(hù)，每小時(shí)不少于一遍(噴水養(yǎng)護(hù)不少于14d)，柱子可用塑料薄膜包裹養(yǎng)護(hù)，包裹前先灑水潤(rùn)透。請(qǐng)注意：墻柱若想使用混凝土養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)時(shí)，必須先到有資質(zhì)的檢測(cè)部門(mén)檢測(cè)合格后才能使用。(2)現(xiàn)澆板澆筑一段后，用振動(dòng)棒水平拉振板面達(dá)到密實(shí)，然后用木搓板把板面搓平，再把塑料薄膜自前向后隨抹隨苫上(每一段薄膜的開(kāi)頭和收尾用抹子拍壓一下，使薄膜與板面黏結(jié)好)。這是防止現(xiàn)澆板早期裂紋的有效方法。若遇有大風(fēng)天氣，可在薄膜上灑一些砂子，防止塑料膜被風(fēng)刮起。也可用水管捏扁向板面灑水，并設(shè)專(zhuān)人看護(hù)，發(fā)現(xiàn)有薄膜刮起，及時(shí)灑水重新苫蓋好。放線(xiàn)后應(yīng)保證灑水養(yǎng)護(hù)不少于14d。(3)混凝土進(jìn)入冬期施工時(shí)，現(xiàn)澆板面的養(yǎng)護(hù)同上第(2)條，柱子采用塑料薄膜纏裹。墻面在拆除模板后立即安排施工人員把塑料薄膜粘到墻面上。先根據(jù)薄膜寬度每邊減少10cm，垂直把雙面膠貼于墻面上，然后自上而下滾貼薄膜至地面，再用壁紙刀割斷薄膜，薄膜應(yīng)拐出地面5cm，用清•70•理的建筑垃圾或砂子把薄膜端部壓住。薄膜頂部還應(yīng)橫貼一道雙面膠把頂部封嚴(yán)。每幅薄膜之間搭接寬度為3～5cm，每隔半米用膠帶把兩幅薄膜粘緊。必須做到上到頂，下到底，兩邊到墻角或洞口。當(dāng)遇有洞口時(shí)，薄膜應(yīng)緊貼洞口側(cè)壁繞向另一面。窗臺(tái)下的非承重墻段可不貼薄膜，但窗頂部必須粘貼薄膜，并且要封閉嚴(yán)密。(4)混凝土未達(dá)到1.2MPa以前不得堆放重物，更不得對(duì)現(xiàn)澆板面產(chǎn)生沖擊荷載。當(dāng)?shù)蹁摻罨蚣芄軙r(shí)應(yīng)放于梁上或沿墻邊放置，不得放于板跨中部。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，要想防止混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，就必須遵守以上的原則或建議：設(shè)計(jì)伸縮縫或后澆帶時(shí)應(yīng)根據(jù)該地區(qū)所處的季節(jié)溫差大小確定，遵守“冬長(zhǎng)夏短”的規(guī)律。后澆帶處的縱向鋼筋(垂直于后澆帶方向)應(yīng)采用搭接連接。要控制好進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)量，嚴(yán)禁砂石的含泥量超標(biāo)，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度不大于29%;優(yōu)化混凝土配合比，采用合理的砂率，不使用細(xì)砂，但可采用細(xì)砂與機(jī)制砂搭配使用。使用優(yōu)質(zhì)的原材料。容易產(chǎn)生裂縫的長(zhǎng)墻和地下室頂板應(yīng)根據(jù)季節(jié)溫差大小來(lái)?yè)郊雍细竦呐蛎泟┖涂沽牙w維。認(rèn)真做好混凝土構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。加強(qiáng)對(duì)混凝土公司的質(zhì)量監(jiān)督，不定期地到攪拌站進(jìn)行突擊檢查。
　　建筑論文發(fā)表期刊推薦《四川建筑》（雙月刊）創(chuàng)刊于1981年，由四川省土木建筑學(xué)會(huì)、四川華西集團(tuán)有限公司主辦。本刊是省建筑業(yè)綜合期刊，立足四川覆蓋全國(guó)。在選題上既有應(yīng)用基礎(chǔ)理論，又注重大量的適應(yīng)技術(shù)。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，已逐步形成自身的風(fēng)格和相對(duì)穩(wěn)定的報(bào)導(dǎo)方向。該刊以技術(shù)性、知識(shí)性、信息性和可讀性為特色，兩次獲四川省優(yōu)秀期刊獎(jiǎng)，一次編輯加工獎(jiǎng)、：1988年被四川省科協(xié)組織評(píng)選為優(yōu)秀期刊；1990年評(píng)為省優(yōu)秀科技期刊三等獎(jiǎng)；1995年評(píng)為優(yōu)秀編輯加工獎(jiǎng)。