關(guān)于建筑施工中混凝土裂縫的原因以及防控措施的探討

張宗法

【摘 要】近幾年來，隨著物權(quán)意識(shí)的增加，人們對(duì)加強(qiáng)工程質(zhì)量與工程管理越來越關(guān)注，尤其關(guān)注混凝土裂縫的問題，該問題是目前在建筑施工過程中，較為嚴(yán)重的問題，是目前絕大多數(shù)施工單位急需解決的問題之一。本文通過建筑施工中混凝土裂縫相關(guān)概述、混凝土及其特性分析、建筑施工中混凝土裂縫控制技術(shù)以及混凝土裂縫控制的具體措施進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】建筑施工；混凝土裂縫；原因；防控措施；探討

一、建筑施工中混凝土裂縫相關(guān)概述

混凝土裂縫是混凝土在硬化過程中經(jīng)過水化熱化學(xué)反應(yīng)后，形成的氣穴與細(xì)微裂縫，經(jīng)過高負(fù)荷承載后所出現(xiàn)的肉眼可觀察裂縫。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，目前造成混凝土裂縫的原因主要有：

1、水化熱化學(xué)反應(yīng)的影響

混凝土的核心凝膠材料是水泥，而水泥在混凝土的澆筑完短期內(nèi)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的水化熱反應(yīng)，即水泥的水化生熱。大量的水化熱短時(shí)間內(nèi)集聚在混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，在冷卻過程中慢慢釋放出熱量，如此混凝土中心溫度遠(yuǎn)高于表層溫度，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)了差距較大的溫度階梯，內(nèi)外部壓強(qiáng)發(fā)生變化，表面形成拉力而內(nèi)部形成聚合力，導(dǎo)致混凝土的內(nèi)外拉扯的中間地段出現(xiàn)裂縫。

2、樓板的物理性反應(yīng)對(duì)其造成影響

樓板的彈性作用會(huì)導(dǎo)致支座處的負(fù)筋下沉，這會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫。

3、溫差對(duì)混凝土的裂縫影響巨大

混凝土的內(nèi)部溫度是由凝膠材料在水化熱過程中發(fā)熱所決定，其中還包括澆筑溫度，而澆筑溫度同外界溫度是成正比的，如果外界溫度短時(shí)間極速降低，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)外溫度出現(xiàn)差別，由此引發(fā)巨大的溫差，極易引起混凝土的開裂。

4、混凝土的配置比例對(duì)裂縫程度的多少及大小其決定作用

混凝土當(dāng)中的水灰比要控制在0.24-038之間，其最大的可控制范圍不能超過0.6。而當(dāng)今普遍施工過程中，為了減少原料的投入，降低成本，獲得必要的流動(dòng)性與澆灌質(zhì)量，經(jīng)常加大水灰比例，往往超過了最大可承受0.6數(shù)值，在凝膠材料水化熱后，多余的水灰就會(huì)以固體顆粒的形態(tài)殘留在混凝土當(dāng)中，或者形成氣泡，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)大面的氣穴，降低了混凝土的實(shí)際抗荷載力量，引發(fā)裂縫。

二、混凝土及其特性分析

由于混凝土有著極強(qiáng)的強(qiáng)度和較高的穩(wěn)定性，因此在工程施工中得到了人們的廣泛應(yīng)用。它主要是由通過水泥、骨料、砂石以及其他的添加劑，加入一定水量以后攪拌混合而成的一種施工材料。不過由于混凝土結(jié)構(gòu)材料，具有收縮、溫度等方面的變形特點(diǎn)，在使用過程中容易受到外力的影響而發(fā)生變形。因此在路橋樁基工程施工中，施工人員為了避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，就將對(duì)其進(jìn)行振搗，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，保證混凝土的密實(shí)性。在工程施工中，我們常用的混凝土結(jié)構(gòu)，一般都具有良好的耐久性，這不僅保證了混凝土自身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，還有確保了混凝土外觀的整體性。而且在混凝土結(jié)構(gòu)使用的過程當(dāng)中，混凝土的耐久性主要是從抗?jié)B性、抗凍性以及抗腐蝕性這三個(gè)方面的特征表現(xiàn)出來的。在一般的工程施工中，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性越好，在工程施工的質(zhì)量也就越高。因此，想要有效的提高工程施工質(zhì)量，施工人員就要從混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行考慮。而在建筑工程施工中，施工人員主要是采用粉煤灰混凝土對(duì)其進(jìn)行施工，這種新型的混凝土結(jié)構(gòu)主要是由細(xì)微顆粒和水泥顆粒均勻混合而成的，這樣不僅有效的減少了水泥顆粒之間的粘聚力，還使其水泥顆粒在使用過程中處于了一個(gè)分散的狀態(tài)，從而便于混凝土結(jié)構(gòu)的水化反應(yīng)。而且這種混凝土結(jié)構(gòu)中含有三氧化二鋁和二氧化硅，改善了混凝土中的空隙結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和強(qiáng)度，進(jìn)而提高了工程的施工質(zhì)量。

三、建筑施工中混凝土裂縫控制技術(shù)

混凝土作為目前主要的施工材料，其存在具有重要的意義，針對(duì)目前混凝土存在的問題，以及容易引發(fā)裂縫的情況，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，提出以下幾個(gè)主要裂縫控制技術(shù)。

1、強(qiáng)化混凝土設(shè)計(jì)

混凝土的組織結(jié)構(gòu)要素是混凝土存在的的必要前提，從其組織結(jié)構(gòu)要素出發(fā)可以實(shí)現(xiàn)從根源上控制裂縫。在對(duì)混凝土設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該采用中強(qiáng)性能與強(qiáng)耐久性的材料與集料膠，避免使用強(qiáng)度太高的材料，以此來實(shí)現(xiàn)控制混凝土表層出現(xiàn)大面積的裂縫。為了控制大體積混凝土表面出現(xiàn)收縮而引起裂縫，可以適當(dāng)采取在承臺(tái)表面增加鋼筋用量的方法，它可以起到加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性能，控制因溫差而出現(xiàn)的裂縫大小。

2、強(qiáng)化施工檢查

在對(duì)樓層的混凝土完成澆灌任務(wù)后，要隔天對(duì)其做出測(cè)量，查看內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否完整，在混凝土之上，不允許吊卸重型材料，造成對(duì)混凝土的沖擊。24小時(shí)之后可以按照輕重緩急以及樓層高度做出規(guī)劃分層，盡量吊卸輕小型材料，做到輕放，減小對(duì)其“著力支撐”。對(duì)在施工計(jì)劃中所需要搬放重型材料的部位應(yīng)建立結(jié)構(gòu)性支架，或者緩沖模板，預(yù)先采用加密立桿或橫桿，以此來增加模板支撐架的支撐強(qiáng)度。通過以上方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)混凝土的減壓抗沖擊處理，防止內(nèi)部因劇烈沖擊震動(dòng)出現(xiàn)板面震動(dòng)出現(xiàn)“共振效應(yīng)”而導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。

3、注意混凝土配置比例

對(duì)混凝土的配置比例要嚴(yán)格按照規(guī)定配置?；炷僚渲眠^程中，如果注入了容易吸收的骨料，其干縮就會(huì)增加，其中的含泥量增加時(shí)，也會(huì)增加混凝土的干縮性。在混凝土中摻入粉狀煤灰材料，或者減水劑，可以使混凝土獲得較好的抗?jié)B性，有利于混凝土表面處理。技術(shù)操控人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，決定摻配比例，其中包括澆搗工藝、工人操作水平以及結(jié)構(gòu)剖面等現(xiàn)實(shí)情況，合理選擇最佳的混凝土設(shè)計(jì)方案，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)資源量大小，適時(shí)調(diào)整配置比例。

4、施工后期復(fù)查要到位

保溫保濕是混凝土施工的重要環(huán)節(jié)，其最主要的目的在于降低大體積混凝土的內(nèi)外溫差，降低混凝土的的塊體自我約束力。降低混凝土澆筑溫度的降溫速度，利用混凝土自身的抗拉強(qiáng)度范圍，控制其本身由溫差引起的伸縮效益。

在保護(hù)環(huán)節(jié)中，要適當(dāng)提高護(hù)養(yǎng)溫度，它有利于減少內(nèi)外溫差，有效的緩解外表降溫速度，控制溫差應(yīng)力，這有利于混凝土自身抗力強(qiáng)度的增加。在護(hù)養(yǎng)環(huán)節(jié)，應(yīng)該搭設(shè)防雨布，進(jìn)行保護(hù)性遮蓋，同時(shí)對(duì)周邊環(huán)境做好排水工作，以防止雨水倒灌，確保整個(gè)混凝土的施工連續(xù)性。最重要的是，在混凝土硬化階段，要對(duì)其失水現(xiàn)象作出合理認(rèn)識(shí)，在適當(dāng)溫度下進(jìn)行補(bǔ)水活動(dòng)，避免在高溫下施工，即使在高溫環(huán)境下，也要做好與之適應(yīng)的澆水保護(hù)工作，這樣可以控制因內(nèi)外溫差引起的拉力變化，所形成的大面積裂縫。

四、混凝土裂縫控制的具體措施

1、混凝土裂縫成因中溫度的控制

混凝土澆筑施工中減少混凝土中的水泥的使用量，可以改善骨料級(jí)配比，優(yōu)化澆筑混凝土配比可以在澆筑混凝土中摻入粉煤灰，但要注意粉煤灰量的使用，可以增加澆筑混凝土的密實(shí)度幫助提高混凝土的抗?jié)B能力，改善澆筑混凝土斷裂縫成因，降低混凝土的最終收縮值。在混凝土澆筑施工中利用粉煤灰作混凝土的摻合料，可以大大降低混凝土的水泥水化熱引起的澆筑混凝土內(nèi)部溫度上升，從一定程度上提高了澆筑混凝土的后期強(qiáng)度及其抗裂極限能力。

2、混凝土施工裂縫成因中對(duì)貫穿性裂縫的預(yù)防

在混凝土澆筑施工中，貫穿裂縫是最常見的一種裂縫，貫穿裂縫是由混凝土表面裂縫逐漸發(fā)展為深層裂縫的一種間接性裂縫，情況嚴(yán)重的會(huì)最終形成混凝土貫穿性裂縫，在形成的過程中切斷了混凝土結(jié)構(gòu)的斷面，貫穿性裂縫可能會(huì)破壞整個(gè)澆筑結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，其對(duì)整個(gè)工程結(jié)構(gòu)造成的危害非常嚴(yán)重，一旦出現(xiàn)貫穿裂縫，要想恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性就相當(dāng)困難，所以在混凝土澆筑過程中應(yīng)時(shí)刻注意防止貫穿裂縫的發(fā)生。

3、改善施工工藝，提高混凝土抗裂能力

一是采用分層段筑砼。該種方法能夠促進(jìn)混凝土的散熱，使得內(nèi)外溫差降低。二是改善配筋，防止集中應(yīng)力發(fā)生，從而提高抗溫應(yīng)變能力。為了防止裂縫產(chǎn)生，就必須在孔洞周圍會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力的地方配置一些鋼筋。在此過程中，鋼筋的配置一定要按照科學(xué)比例進(jìn)行。三是后澆帶的設(shè)置。設(shè)置后澆帶主要是針對(duì)平面尺寸過大的砼進(jìn)行的，主要目的是減少外部約束力以及溫度應(yīng)力，在一定程度上能夠促進(jìn)散熱，使得混凝土內(nèi)部溫度有所降低。四是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作。進(jìn)行養(yǎng)護(hù)指導(dǎo)，一方面可以及時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度，另一方面還可以對(duì)溫度及時(shí)反映。

結(jié)束語

建筑工程施工中的混凝土裂縫問題作為質(zhì)量通病一直存在，要想從根本上解決裂縫問題還需要設(shè)計(jì)人員、施工人員、監(jiān)理人員等各方不斷研究努力，也是建筑企業(yè)不斷追求的目標(biāo)。目前看來除了掌握已有的預(yù)防措施外，還需要對(duì)治理方法有一定的認(rèn)識(shí)，才能達(dá)到防治結(jié)合，保證工程質(zhì)量的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]李運(yùn)美. 建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與技術(shù)措施[J]. 門窗，2014，04：97+102.

[2]朱明標(biāo). 淺析建筑施工中混凝土裂縫的原因及預(yù)防措施[J]. 低碳世界，2014，11：226-227.

[3]熊明威. 建筑工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生原因及解決措施[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，30：257.

[4]于躍，陳強(qiáng). 建筑施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的原因及預(yù)防措施[A]. 《建筑科技與管理》組委會(huì).2014年8月建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].《建筑科技與管理》組委會(huì)：，2014：2.