建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與對策分析

文/彭瑞鴻 廣東基礎(chǔ)新世紀混凝土有限公司 廣東廣州 510000

在我國建筑工程項目施工中混凝土施工材料在整個建筑工程的施工中具有十分重要的作用，它是建筑工程項目施工中至為重要的一個環(huán)節(jié)，保證建筑工程混凝土施工材料的質(zhì)量對提高我國建筑工程的整體施工質(zhì)量具有很大的幫助。但是就我國目前的建筑工程施工而言，建筑企業(yè)在應(yīng)用混凝土?xí)r存在著許多的問題，對其整體質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。所以在這種背景下建筑企業(yè)在建筑工程施工中要有效的加強對建筑混凝土施工材料進行嚴格的管理和控制，針對混凝土產(chǎn)生裂縫的具體原因進行有效的控制。

1、建筑工程施工中混凝土裂縫的成因

1.1 設(shè)計角度混凝土裂縫形成的因素

1.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏合理性

在開展建筑工程設(shè)計工作時，常常存在著結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的現(xiàn)象，這就會導(dǎo)致混凝土裂縫問題。在對部分建筑工程進行設(shè)計時，由于設(shè)計人員自身的問題，可能會出現(xiàn)荷載值帶入錯誤的問題，或是漏算某一位置的荷載數(shù)值，這就會導(dǎo)致建筑工程施工中某一位置的單位荷載與要求不符，進而引發(fā)混凝土裂縫問題。與此同時，在對建筑工程進行設(shè)計時，還常常存在設(shè)計構(gòu)造不符合實際施工要求的情況，這種問題也會給建筑結(jié)構(gòu)帶來較多的隱患。此外，需要注意的是，部分設(shè)計人員由于缺乏現(xiàn)場施工經(jīng)驗，雖能夠設(shè)計出較為合理的建筑工程結(jié)構(gòu)，但卻未對混凝土的性質(zhì)與周邊的環(huán)境和氣候因素考慮明確，混凝土的線性膨脹問題，就成為了出現(xiàn)混凝土裂縫的另一成因。在建筑結(jié)構(gòu)中，混凝土與磚體連接位置，就會由線性膨脹系數(shù)與變形值的差異性，而逐漸出現(xiàn)裂縫，而當(dāng)裂縫存在后，經(jīng)雨水的沖刷和滲漏，則會使裂縫進一步增大。

1.1.2 配比設(shè)計因素

在對混凝土的配合比進行設(shè)計時，如果設(shè)計人員所選擇的砂、石、水泥等的型號與品種不合適，就可能會導(dǎo)致混凝土和易性不好，進而引發(fā)混凝土裂縫。另外，在混凝土設(shè)計配比中，若添加的水及水泥比重超高，則極易出現(xiàn)水泥和水的用量遞增，水泥漿體的體積過大，此時，混凝土的收縮性則越大，出現(xiàn)裂縫的程度也就越高。

1.1.3 建筑頂部設(shè)計缺乏合理性

不管建筑工程的頂部做怎樣的設(shè)計，都要滿足結(jié)構(gòu)力學(xué)上的要求。然而，目前許多建筑設(shè)計人員比較追求建筑的美觀性，所以就常常會把建筑頂部設(shè)計成各種樣式新穎與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的屋頂，這就會使得建筑頂部結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，在對建筑屋頂進行混凝土澆筑后，并不能使屋頂?shù)牧W(xué)應(yīng)力發(fā)揮出實際的作用，這也將最終導(dǎo)致建筑頂部與側(cè)部墻面出現(xiàn)裂縫。且此類裂縫的成因還涉及到溫度變形差問題，一旦出現(xiàn)溫度與濕度的變化，則通過混凝土澆筑的建筑頂部則會產(chǎn)生裂縫。

1.2 施工階段混凝土裂縫形成的因素

在建筑工程實際施工的過程中，由于大多數(shù)施工人員學(xué)歷不高，缺乏一定的建筑專業(yè)知識，如施工人員在實際施工中存在認識與理解上的偏差；施工人員沒有嚴格根據(jù)建筑工程的施工工序進行施工；在實際施工的過程中，沒有精確核對建筑材料就將其應(yīng)用到施工中。這些問題的存在都會對建筑工程的整體質(zhì)量產(chǎn)生一定程度的影響。與此同時，在混凝土施工的過程中，許多施工人員并沒有嚴格按照設(shè)計要求與施工工藝對混凝體內(nèi)進行分層澆筑，在實際振搗的過程中，對鋼筋較多的位置也沒有進行密實性振搗。而且，在模板搭建時，未采用質(zhì)量較好的模板材料，致使?jié)仓炷梁?，由混凝土的不斷硬化而?dǎo)致模板的形狀改變或開裂。在模板的拆除時，若過早進行模板拆除或拆除方式措施，均會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。此外，在進行混凝土澆筑工序中，要明確澆筑需保持連續(xù)性，若混凝土的初凝速度大于澆筑速度，則會使混凝土澆筑后出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象。并且，需要格外注意的是，當(dāng)混凝土澆筑工序結(jié)束，應(yīng)對此部分進行及時的養(yǎng)護操作，若養(yǎng)護不及時也會導(dǎo)致開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3 材料方面混凝土裂縫形成的因素

近年來，建筑行業(yè)得到了顯著的發(fā)展，建筑工程項目的數(shù)量也不斷增多，這就使得建筑材料的供應(yīng)商呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢，在這種情況下，就出現(xiàn)了建筑材料市場質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的存在會嚴重影響到建筑工程的質(zhì)量。具體表現(xiàn)為：第一，水泥參數(shù)不足。第二，其他化學(xué)成分或有害物質(zhì)超標。如果存在這種情況，就會使得混凝土在澆筑之后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性體積的變化，且此種情況對建筑工程的整體質(zhì)量影響較為明顯，若不進行及時有效的處理，則會造成混凝土裂縫的生成，甚至是結(jié)構(gòu)的崩塌；第三，若采用的水泥材料超出自身保質(zhì)期時間，則會由水泥的過期而導(dǎo)致其硬化強度降低，使水泥的強度標準和參數(shù)，無法滿足設(shè)計與施工的需要；第四，若水泥長期置于濕度較為明顯的環(huán)境下，也會使其強度受到影響，采用此種過期或受潮的水泥進行混凝土澆筑，則會出現(xiàn)明顯的混凝土裂縫。

1.4 外界溫度變化引發(fā)的裂縫問題

對于混凝土來說，其出現(xiàn)裂縫問題還與外界環(huán)境氣溫的變化有關(guān)。例如，當(dāng)施工時的溫度低于4℃時，水的密度就會增加，而當(dāng)溫度低于0℃時，水就會結(jié)冰。在這種情況下，混凝土就會出現(xiàn)膨脹的情況，從而導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并且還會出現(xiàn)一定的質(zhì)量問題。另外，低溫情況也會導(dǎo)致混凝土本身固化進程被延長，導(dǎo)致混凝土的設(shè)計強度很難達到需求，這也影響了整體質(zhì)量的控制。而如果外界氣溫較高也會對混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，這時我們則可以選擇加冰攪拌和預(yù)冷等方式，對澆筑溫度進行控制，避免混凝土溫度過高。

1.5 水泥水化熱與混凝土收縮變形的影響

水泥水化會釋放大量的熱量，從而使得混凝土內(nèi)部的熱量增大，這是混凝土內(nèi)部熱量的主要來源。對于混凝土來說，由于其本身的結(jié)構(gòu)斷面比較厚，表面系數(shù)比較小，造成水化熱不易得到快速的釋放，這就會使混凝土內(nèi)部溫度急劇升高。另外，混凝土收縮變形也是混凝土裂縫產(chǎn)生的原因之一?；炷林芯哂幸欢ǖ暮浚谒嗨?dāng)中，水分會出現(xiàn)蒸發(fā)，進而影響混凝土的整體體積，從而出現(xiàn)膨脹變形和收縮變形的問題。在水分蒸發(fā)的過程中，如果其中存在約束，那么產(chǎn)生收縮應(yīng)力即可引起裂縫，而且還會隨齡期的增加而發(fā)展。

1.6 外力荷載作用引起的裂縫

除了上述幾種因素，外力荷載作用也會引發(fā)混凝土裂縫?；炷亮芽p之所以出現(xiàn)裂縫，主要與混凝土自身的抗拉強度有關(guān)；而裂縫的分布狀態(tài)則與混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)強度、混凝土的厚度等因素有關(guān)；裂縫的寬度主要由裂縫的間距、混凝土和鋼筋的相對滑移量、鋼筋應(yīng)力的大小以及荷載的長期作用等因素決定。構(gòu)件承受不同性質(zhì)的荷載作用，其裂縫形狀也不同，通常裂縫方向大致是與主拉應(yīng)力方向正交。

2、建筑工程施工中混凝土裂縫的預(yù)防對策

2.1 科學(xué)選用原材料

混凝土是建筑工程施工中的主要材料之一，其如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會影響整個工程的使用效果。因此，在實際的工作中，為了避免混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題，減小其出現(xiàn)裂縫的幾率，就要科學(xué)選用原材料。一般來說，混凝土的組成材料主要包括水泥、粗骨料、細骨料、外加劑以及摻合料等，在選擇各原材料時，應(yīng)根據(jù)工程建設(shè)的需求進行科學(xué)的選擇與使用。在選擇水泥時，應(yīng)盡量選擇等級較高的水泥，因為混凝土發(fā)生溫度變化而導(dǎo)致體積變化的根源主要來自水泥水化所產(chǎn)生的熱量；在對細骨料進行選擇時，應(yīng)盡量選擇平均粒徑較大且級配良好的中粗砂，其細度模數(shù)一般控制在2.5到2.8之間。因為這樣選擇就可以降低混凝土中水與水泥的用量，從而降低水化熱量；在進行粗骨料選用時，一般在符合施工要求下，盡量選用粒徑較大、質(zhì)量優(yōu)良、級配良好的石子；在混凝土結(jié)構(gòu)中，選擇合適的外加劑和摻和料可以有效降低水化熱和延緩拌和物的凝結(jié)速度，是提高工程質(zhì)量的重要手段。

2.2 加強混凝土澆筑工藝控制

為了實現(xiàn)對混凝土裂縫的有效控制，就要加強混凝土澆筑工藝的控制。首先，在施工準備階段，施工技術(shù)人員要計算出澆筑混凝土的溫度、溫度應(yīng)力以及收縮應(yīng)力，對混凝土施工過程中的升溫最大峰值、內(nèi)部溫差與降溫速率等進行確定，制定相應(yīng)的控制措施；其次，在對混凝土進行澆筑時，應(yīng)采用整體分層連續(xù)澆筑或推移式連續(xù)澆筑的方式，以確?；炷两Y(jié)構(gòu)的整體性。在對混凝土進行澆筑的過程中，相關(guān)的試驗檢測人員要隨時對混凝土的配合比、坍落度進行檢查；最后，加強對混凝土結(jié)構(gòu)進行養(yǎng)護，避免溫差裂縫的產(chǎn)生，對己澆筑好的混凝土在終凝后及時做好澆水養(yǎng)護，一方面使混凝土有足夠的濕度保持水化反應(yīng)，另一方面，減少混凝土的內(nèi)外溫差，連續(xù)養(yǎng)護時間一般不少于14天，減少混凝土內(nèi)部的約束作用，防止收縮裂縫的產(chǎn)生。

2.3 合理選擇施工方案

2.3.1 合理選擇分層澆筑方案

在對混凝土進行澆筑前，應(yīng)按照施工現(xiàn)場的平面尺寸、施工機械以及材料供應(yīng)狀況等，制定合理的分層澆筑方案，一般來說，常用的分層澆筑方案有全面分層、分段分層以及斜面分層。全面分層一般用于平面面積不太大的情況；分段分層在平面面積較大時較為適用；斜面分層適用于細條狀的情況。

2.3.2 澆筑前降低混凝土材料溫度

為降低混凝土內(nèi)部的溫度，在混凝土澆筑施工前，可采取措施降低混凝土材料的溫度，如在輸送混凝土的管體上鋪設(shè)降溫袋，并灑水降溫，對現(xiàn)場拌制的混凝土可利用溫度較低的水進行攪拌施工，粗骨料采用遮陽措施，盡可能降低混凝土的入模溫度。

2.3.3 嚴格振搗及細致抹面

為了避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，就要對振搗與抹面過程進行嚴格的控制。首先，對振搗施工的質(zhì)量進行嚴格的控制。一般來說，振搗施工中所用振搗棒的移動距離應(yīng)控制在0.4米的范圍內(nèi)，振搗時間應(yīng)在15到30分鐘之間。為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實性，在初次振搗工作完成后，應(yīng)隔20～30分鐘再次振搗；其次，在振搗工作完成后，混凝土發(fā)生終凝以前，為減少混凝土結(jié)構(gòu)表面的收縮裂縫，應(yīng)做好結(jié)構(gòu)表面的抹面工作，通常采用長刮尺進行刮平施工，利用木蟹將表面抹平，完成第一遍抹面施工后，再對鋼筋上部混凝土表面出現(xiàn)的收水裂縫進行處理，通過滾壓的方法，消除出現(xiàn)的收水裂縫。

2.4 注重施工后的保養(yǎng)工作

在混凝土施工完畢后，需要開展有效的保養(yǎng)工作，這是降低混凝土裂縫產(chǎn)生的重要途徑。其中，溫度是影響混凝土質(zhì)量的主要因素，所以要針對性的開展預(yù)防措施，具體措施如下：第一，對砂石等材料進行降溫。砂石堆放在施工現(xiàn)場時，應(yīng)對其進行遮蓋，防止陽光直接照射砂石材料。另外，還要對砂石噴灑水霧或者選擇冰水?dāng)嚢瑁赃_到對砂石降溫的目的；第二，對混凝土的溫度進行嚴格的控制。對于澆筑的混凝土，也需要對其進行遮蓋，對混凝土內(nèi)部與外部的溫度進行合理的控制，以免混凝土內(nèi)外溫差超過25℃；第三，混凝土施工需要做好保溫和保濕工作，定期展開對混凝土的澆水工作，從而達到規(guī)避裂縫產(chǎn)生的目的，保障混凝土的整體質(zhì)量；第四，拆模時間也會對混凝土造成不利影響，需要合理對拆模時間進行選擇，按照混凝土的施工需求，選擇適宜拆模時間。

結(jié)語：

總的來說，在建筑工程混凝土施工中常常會由于各種因素的影響導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，進而影響到其使用性能。因此，相關(guān)人員應(yīng)認真分析混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因，并在施工中采取合理的措施，避免混凝土施工裂縫的產(chǎn)生，提高建筑物的安全性。