浅谈混凝土“冷缝”
摘要：冷缝是大体积混凝土或者要求连续浇筑的混凝土构件在浇筑过程中，由于施工因素（或混凝土供应不及时）造成的不规则的施工质量缝，冷缝会降低混凝土结构的强度、耐久性和抗应变能力，因此必须采取可靠措施预防冷缝的出现。
关键词：冷缝 施工缝 预防措施
近些年，随着经济的高速发展，高层建筑对混凝土施工提出了更高的要求。在现浇混凝土施工中，尤其基础混凝土浇筑，由于混凝土浇筑量较大，并要求连续浇筑完成，但是在施工过程不可避免出现一些意外情况或者由于施工组织没有安排好，致使混凝土无法连续浇筑，出现中断，当中断时间超过混凝土初凝时间就会产生施工冷缝。
1 冷缝和施工缝的区别
施工缝是指的是在混凝土浇筑过程中，因设计要求或施工需要分段浇筑而在先、后浇筑的混凝土之间所形成的接缝。 施工缝并不是一种真实存在的“缝”，它只是因后浇筑混凝土超过初凝时间，而与先浇筑的混凝土之间存在一个结合面。
由此可见，冷缝和与施工缝两者之间的最大不同在于：一个是施工不当、一个是施工需要。冷缝是施工不当在施工过程中由于某种原因使前筑凝土在初凝后，才开始浇筑后续混凝土，使得前后混凝土形成一个软弱的结合面。而施工缝是指因施工工艺、施工强度、混凝土温控措施等原因，“故意”产生的一个新老混凝土间的缝。
施工缝一般需要等已浇筑的混凝土强度达到1.2Mpa后，先清除接缝表面的水泥浮浆、薄膜、松散砂石、软弱混凝土层、油污；再把旧混凝土适当凿毛；用清水冲洗旧混凝土表面，使旧混凝土在浇筑新混凝土前保持湿润；刷一层水泥浆或铺一层与混凝土成分相同的水泥砂浆；最后振捣密实，使新旧混凝土紧密结合。
2 冷缝产生原因分析
混凝土冷缝产生于施工中的意外事故。冷缝产生意外事故根源是施工组织设计不完善，不细致，造成混凝土混凝土浇筑间歇时间大于混凝土的初凝时间。
在施工现场可能造成混凝土浇筑间歇时间延长的因素很多主要体现在：操作人员技术水平低，责任心差，人员配备不够；混凝土输送能力不足，搅拌机数量少，振动器的配置不全；混凝土的和易性、水灰比控制不良，外加剂不准确(剂量)；混凝土浇筑中分层分块不当，人员安排不合理，施工布置摆线过长，混凝土浇筑后处理不当；施工场地窄、夏季施工气温高等。
3 混凝土冷缝的预防措施
工程结构中的混凝土冷缝会降低结构的受力性能，产生冷缝后的工程处理比较麻烦，严重的情况下甚至会导致冷缝部位混凝土局部返工处理，造成工程费用的增加和工期的延后。因此在混凝土浇筑前和浇筑中必须采取切实有效的措施，防止混凝土施工冷缝的产生。
3.1 确定合理的施工组织方案
在进行施工组织设计计算混凝土供应能力时，一方面需要考虑现场混凝土的实际用量，还应认真考虑混凝土运输、混凝土泵车、浇筑、振捣等机械设备配套问题，在计算机械设备的生产能力时不能以机械的铭牌上注明的生产能力为依据。
铭牌所注生产能力一般指理论最大生产能力，而实际施工中,实际生产能力与搅拌方式、混凝土的坍落度、搅拌机的容积、外加剂的掺加等因素有关，一般仅为铭牌上额定生产能力的50%~60%。还需注意施工现场的劳动力、施工用电、施工用水等配套生产能力的确定。
混凝土浇筑之前必须有针对性地进行混凝土初凝试验，明确混凝土的初凝时间，并据此对混凝土的浇筑速度和浇筑时长进行估计。在此基础上对混凝土搅拌站的混凝土供应能力和混凝土搅拌运输车的运输能力进行评估，确保搅拌站的供给能力。
3.2 合理的浇筑方案
大体积混凝土常用浇筑方式有全面分层法、分段分层法及斜面分层法。
全面分层法: 适合于结构平面尺寸不太大的混凝土结构的浇筑。 整个基础全面分层浇筑混凝土，第一层混凝土浇筑完成后回来浇筑第二层时，第一层应尚未达到初凝，如此逐层浇筑。浇筑时从短边开始，沿长边进行。
分段分层法: 适合于厚度不太大，而面积或长度较大的结构。 混凝土的浇筑从底层开始，进行一段距离或面积后再回来浇第二层，第二层进行一段距离或面积后再回来浇筑第三层。如此依次浇筑。
斜面分层法: 适用于长度超过厚度3倍的结构。振捣工作从浇筑层的下部开始，逐步上移、浇灌至结构上平面时，再逐层向前推行。
在浇筑前还应对混凝土的温度、温度应力及收缩应力进行试算，确定施工阶段混凝土浇筑体的升温峰值、里表温差及降温速率等控制指标，制定显影的温控技术措施，结合工程特点、现场布置情况、运输能力选择合适的浇筑方案，可以有效地避免施工冷缝。
浇筑过程中一旦出现意外中断，必须立即采取措施尽量缩短中断时间，尽量在保证前层混凝土初凝之前，将后续混凝土浇筑完毕；否则，应留置施工缝。
3.3 控制混凝土的质量
混凝土的和易性和凝结时间与施工冷缝产生关系最密切。混凝土的和易性保证搅拌和物易于流动，形成某一形状，并在工艺过程中保证其整体性和均质性。 坍落度是表示混凝土和易性的主要指标，坍落度的损失率则表示混凝土的和易性随时间变化的规律。
在配制混凝土时，应在保证混凝土质量的前提下，尽量减少混凝土搅拌的用水量，在施工中一般都会遵循“三低”、“二掺”的原则，三低是指低砂率、低坍落度和低水灰比；二掺是指掺高效减水剂和引气剂。同时注意适当提高粉煤灰的掺合量。这样就可以配合出强度高、韧性好、抗拉伸强度大的混凝土。
混凝土施工现场应在建设单位、监理单位的试验检测人员见证下，对进场的混凝土进行检测。
3.4 浇筑完成后应及时养护
养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差，以便减小温度应力，减少裂缝的产生。混凝土施工后应及时敷以草袋, 并洒水养护,在高气温下此项操作不能忽视。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑推迟拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力叠加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。冬季浇筑混凝土拆模时间不宜过短，一般在5d左右，拆模后应立即对混凝土面进行保温，防止混凝土突然暴露在寒冷的空气中产生温度裂缝。
砼拆模后应及时观察是否存在混凝土冷缝，如果发现，应根据冷缝的具体特点，采取前述的方法处理。
冷缝对工程结构造成的危害是显而易见的，尤其在重要的工程结构中不允许出现冷缝。因此，在大型、重要结构混凝土浇筑前应制定详细的混凝土浇筑方案，并对混凝土的供应、运输能力进行充分的分析，确保混凝土供应速度满足现场浇筑要求。同时应做好现场备用机械设备的调试、维护，确保备用机械设备可以随时投入使用。若因不可完全预料因素而导致混凝土浇筑中断时间超过混凝土的初凝时间，应采取果断措施，立即停止混凝土浇筑，并对初凝面按施工缝要求处理后再进行混凝土浇筑，杜绝工程结构中混凝土施工冷缝的出现。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京；中国建筑工业出版社， 1997.8.
[2]朱伯芳，王同生，丁宝琪.水工混凝土结构的温度应力与温度控制[M].北京；中国水利电力出版社， 1976: 6-10.
[3]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京；中国电力出版社， 1998.
