建筑工程施工混凝土裂縫的原因與冶理

程建宗

摘要：混凝土材料是由水、砂石骨料以及水泥等材料通過一定配合比制作而成。屬于是一種非均質(zhì)脆性材料。因為混凝土材料的自身原因，以及其變形、約束等情況，硬化成型的混凝土結(jié)構(gòu)之中會出現(xiàn)非常多的微裂縫、微孔隙或者是氣穴，并且大體積混凝土結(jié)構(gòu)在硬化過程中會釋放出眾多的水化熱，造成混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度持續(xù)上升，進(jìn)而出現(xiàn)很多裂縫。下面對建筑混凝土結(jié)構(gòu)開裂問題的出現(xiàn)原因進(jìn)行簡要的分析。

關(guān)鍵詞：建筑工程施工 混凝土裂縫 原因與冶理

1、高層建筑混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 高層建筑基礎(chǔ)底板產(chǎn)生裂縫的原因

大體積混凝土澆筑工程項目最大的問題，就在于澆筑結(jié)束之后，水泥內(nèi)部產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，會釋放出巨大的熱量。因其體積龐大，水泥內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)積累起來的能量和產(chǎn)生的熱能，大部分都會聚集在混凝土澆筑構(gòu)件的內(nèi)部，不容易散發(fā)和冷卻。最終使混凝土構(gòu)件的內(nèi)部溫度較高，混凝土構(gòu)件的外部溫度又較低，從而形成了內(nèi)外不同的溫差，導(dǎo)致了混凝土的表面會產(chǎn)生一種拉應(yīng)力，而混凝土構(gòu)件的內(nèi)部則會產(chǎn)生一種壓應(yīng)力。在大體積混凝土構(gòu)件凝固的初期，新澆筑的混凝土構(gòu)件，由于還沒有完全凝固，強度還很低，一旦表面的拉應(yīng)力超過了混凝土所能承受的最大強度，混凝土的表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫會由小逐漸變大，且在出現(xiàn)的初期很難被發(fā)現(xiàn)，所以在預(yù)防的時候一定要多加注意。在大體積混凝土構(gòu)件凝固的后期，由于混凝土化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量逐漸的散去，溫度也漸漸的降低，拉應(yīng)力對混凝土表面的破壞在不斷的減少。而由于地基對混凝土構(gòu)件的約束力，新澆筑的混凝土不能進(jìn)行自由的伸縮變形，從而使得大體積混凝土構(gòu)件產(chǎn)生了收縮應(yīng)力，當(dāng)收縮應(yīng)力超過了混凝土所能承受的抗壓強度的時候，就會形成裂縫。當(dāng)收縮應(yīng)力不斷的加大，裂縫很可能貫穿整個混凝土構(gòu)件，從而對混凝土構(gòu)件的整體性、耐久性、防水性等多方面性能進(jìn)行破壞，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件最終無法被正常使用。

1.2 高層建筑上部結(jié)構(gòu)樓屋面板出現(xiàn)裂縫的原因

1）溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫。在高層建筑的混凝土施工過程中，混凝土板最常見的結(jié)構(gòu)就是超靜定結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，混凝土構(gòu)件的形態(tài)發(fā)展是受到周圍其他構(gòu)件的約束，缺乏自由性。當(dāng)外界的溫度發(fā)生顯著變化的時候，混凝土板會因為溫差在表面產(chǎn)生拉力，促使混凝土板變形，由于混凝土板的膨脹要素可能與周圍的構(gòu)件存在著不同，所以其變形也與周圍構(gòu)件存在著不同。但是在超靜定的結(jié)構(gòu)中，混凝土板與其他構(gòu)件是相互約束的，所以變小的構(gòu)件會對變大的構(gòu)件產(chǎn)生限制。此時，變小的構(gòu)件受到來自于外部的拉力，變大的構(gòu)件受到來自內(nèi)部的壓力，從而產(chǎn)生裂縫。

2）混凝土構(gòu)件收縮導(dǎo)致的裂縫。在高層建筑的混凝土板使用的過程中，由于混凝土中水泥的存在，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件在凝固以后體積會有所縮小，從而使混凝土構(gòu)件的內(nèi)部產(chǎn)生了收縮應(yīng)力，最終導(dǎo)致了混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。

3）由于設(shè)計不合理導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在進(jìn)行混凝土構(gòu)件澆筑的過程中，最重要的一點就是加強對混凝土調(diào)配比例的控制，要根據(jù)施工需要合理控制混凝土強度。一定要保證構(gòu)件的截面以及鋼筋的使用量滿足施工設(shè)計要求。鋼筋使用量過少，會使得混凝土構(gòu)件容易出現(xiàn)裂縫。而鋼筋使用過多，不僅對混凝土板面沒有任何好處，而且還會造成不必要的浪費，從而加大了施工造價成本。

4）由于施工不當(dāng)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在施工的過程中，由于施工不當(dāng)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因有很多，如混凝土振搗不當(dāng)，板面負(fù)筋踩踏、工期時間比較短而進(jìn)行盲目施工等。

2、建筑混凝土裂縫問題的解決途徑

2.1 對于溫度裂縫的處理手段

熱脹冷縮是很多物體均會存在的一種特性，混凝土材料也不例外。由于混凝土結(jié)構(gòu)的彈性空間相對較小，若是溫度突然發(fā)生驟變，則會造成開裂問題的發(fā)生，所以在開展溫度控制時，需要對構(gòu)件內(nèi)外的溫度差加以妥善的平衡，同時要求閾值不超過20度。若是構(gòu)件需要接收熱養(yǎng)護(hù)升溫處理，則需要對升溫速度進(jìn)行合理的控制，做到緩慢升高，以使溫度應(yīng)力得以消除?；炷翝仓鳂I(yè)需要盡可能的避開溫差變化幅度高的夜間以及高溫環(huán)境下；在開展混凝土攪拌作業(yè)時，可以通過噴水降溫手段來對原材料進(jìn)行處理，并對攪拌裝置進(jìn)行遮陽保護(hù)。為了加快熱量散發(fā)速度，需要考慮使用逐層澆注技術(shù)；在進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工時，則需要使用逐層澆注技術(shù)，并在適當(dāng)區(qū)域使用施工縫，若是溫差過大，還需要使用有效的保濕保溫技術(shù)，并對混凝土材料實以長期的養(yǎng)護(hù)。

2.2 施工裂縫的防治辦法

在拆模階段需要防止較大的偏動發(fā)生，使整個拆模作業(yè)可以于堅實規(guī)整的平面中平穩(wěn)進(jìn)行。在完成拆模作業(yè)后，應(yīng)當(dāng)及時開展填土施工，從而避免混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生應(yīng)力松弛問題。在處理預(yù)應(yīng)力管樁等各個構(gòu)件時，應(yīng)當(dāng)時預(yù)留孔中心管腔保持在平直狀態(tài)。若是需要運輸各個建筑塊，則應(yīng)當(dāng)使用墊木并對其進(jìn)行固定處理。若模板需要進(jìn)行吊裝，則應(yīng)當(dāng)利用手架加以固定。并牽引繩的使用來提升加固效果。最后需要將暗梁放在易裂的邊緣區(qū)域，保證該區(qū)域的配筋率，以使得混凝土結(jié)構(gòu)的極限拉伸得以提升。

2.3 科學(xué)選擇混凝土原材料，并對其配合比進(jìn)行合理控制

若是混凝土材料中所使用的骨料具有較強的吸收率，并且骨料含泥量相對較大，則會造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較強的干縮性；反之若是骨料粒徑較大并且具有較強的級配，可以降低混凝土材料眾多水泥漿用量，因此可以使混凝土結(jié)構(gòu)保證較弱的干縮率。由于水泥的使用可以產(chǎn)生水化熱，若是摻加粉煤灰則可以降低水泥的用量，也就可以使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較小的水化熱，有效減少了混凝土材料中單方用水量以及水泥用量，避免混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的體積收縮。另外將適當(dāng)?shù)母咝p水劑添加到混凝土材料之中，可以使混凝土具有更強的和易性，使混凝土材料有較強的抗離析以及抗?jié)B性，可以用于泵性。

2.4 注重后期的養(yǎng)護(hù)工作

在混凝土施工過程中，保溫養(yǎng)護(hù)是非常重要的一步，其可以使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差值有所降低，并且使混凝土結(jié)構(gòu)的自約束應(yīng)力有所放緩。為此需要適當(dāng)?shù)脑鰪婐B(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度，以使得內(nèi)外溫差有所降低，并且放緩混凝土結(jié)構(gòu)降溫速度，這樣可以降低溫度應(yīng)力，提升混凝土結(jié)構(gòu)的強度，防止混凝土結(jié)構(gòu)由于表面干裂而出現(xiàn)塑性收縮問題。在對混凝土結(jié)構(gòu)實施養(yǎng)護(hù)時，應(yīng)當(dāng)確保內(nèi)外溫差不超過25攝氏度。

2.5 對于已有混凝土裂縫的處理辦法

一般來說可通過以下手段來使已有混凝土裂縫得到處理：表面處理法可以分為表面涂抹法以及表面補貼法兩種形式，其中前者可以投入到較為細(xì)小且淺同時漿材不能灌入的裂縫中，不漏水的裂縫，發(fā)絲裂縫等；對于不容易出現(xiàn)漏水位置、裂縫面積大同時呈現(xiàn)出蜂窩麻面、出現(xiàn)漏水問題的裂縫應(yīng)當(dāng)使用表面貼補土工膜；填允法也就是利用用修補材料自接填充裂縫，該方法適用于相對較寬的裂縫，成本低，施工難度小。對于寬度在0.3mm以內(nèi)較淺的裂縫，以及存在填充物的裂縫，可以先鑿出V型槽，然后進(jìn)行填充處理；灌漿法。該技術(shù)的使用范圍非常廣，無論是細(xì)小裂縫還是大裂縫都能夠使用，并且處理效果好。具體使用方法為通過壓送裝置使補縫漿液可以被注入到裂隙之中，以起到閉塞的作用。

總之，新形勢下，建筑工程逐漸增多。而作為建筑工程中最為主要的結(jié)構(gòu)之一，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑更是隨經(jīng)濟的逐步發(fā)展而逐年遞增。而由于設(shè)計、施工工藝及技術(shù)的問題以及建筑材料問題等，極易使此類結(jié)構(gòu)的建筑造成混凝土裂縫的出現(xiàn)。對此，應(yīng)對施工工序及技術(shù)等進(jìn)行逐一的分析，針對不同類型的混凝土裂縫問題，做出相應(yīng)的控制措施。唯有如此，才能使此類結(jié)構(gòu)的建筑質(zhì)量得以確保，也唯有如此，才能更好的促進(jìn)建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏立輝.建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理研究[J].中國建材科技，2015，02：156-

157.

[2]鄭偉芳.建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理探究[J].江西建材，2015，19：113-114.