淺談房屋建筑工程混凝土裂縫成因和控制措施

吳必忠 吳寅初

摘? 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)建設(shè)水平也不斷提高。在房屋建筑工程中混凝土的使用非常普遍，然而受原材料質(zhì)量、建筑設(shè)計(jì)、施工工藝和溫度等諸多因素的影響，產(chǎn)生了較多混凝土材料的質(zhì)量問(wèn)題，例如比較常見(jiàn)的混凝土裂縫，導(dǎo)致房屋建筑的安全性和穩(wěn)定性受到極大威脅。為保證房屋建筑工程的整體質(zhì)量，杜絕混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)，該文分析了混凝土裂縫的成因，并有針對(duì)性地提出了混凝土裂縫控制對(duì)策，以供參考。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;混凝土;裂縫成因;對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TU37? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

混凝土以其強(qiáng)大的耐用性、抗?jié)B性、抗凍性和抗侵蝕性等特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代房屋建筑工程施工中常用的材料。然而，在實(shí)際的使用過(guò)程中，由于施工、養(yǎng)護(hù)及其他因素的影響，常常會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，導(dǎo)致房屋整體質(zhì)量下降，使用體驗(yàn)變差，甚至威脅到房屋的安全性、穩(wěn)定性。因此，有必要對(duì)房屋建筑工程中混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析，并采取有效的防治措施避免裂縫的形成，從而保證房屋工程的建設(shè)施工質(zhì)量，推動(dòng)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

1 混凝土裂縫對(duì)房屋建筑工程的危害分析

混凝土裂縫是一種比較常見(jiàn)的混凝土施工質(zhì)量問(wèn)題，一般形成于工程施工階段，而且形成的原因復(fù)雜多變，從裂縫的大小可分為微觀(guān)裂縫與宏觀(guān)裂縫2種。微觀(guān)裂縫是指肉眼較難發(fā)現(xiàn)的處于混凝土內(nèi)部固有的一種細(xì)小裂縫，寬度在0.05 mm以?xún)?nèi)，一般情況下呈現(xiàn)出不連貫特點(diǎn)。這種微觀(guān)裂縫只要荷載不超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定條件，一般處于無(wú)害狀態(tài)。而宏觀(guān)裂縫，只要在不擴(kuò)展的情況下，寬度控制在0.2 mm ～0.3 mm 的，也被視為無(wú)害。然而在實(shí)際施工中，寬度大于0.3 mm的混凝土宏觀(guān)裂縫則是房屋建筑工程的安全隱患之一，不僅會(huì)對(duì)建筑的外觀(guān)造成整體視覺(jué)影響，同時(shí)還會(huì)影響到建筑的整體質(zhì)量和安全系數(shù)[1]。如果房屋建筑中對(duì)于防水要求較高的廚房、衛(wèi)生間、地下室等處出現(xiàn)混凝土裂縫，會(huì)造成建筑防水功能的降低，形成嚴(yán)重的漏水、滲水情形。如果混凝土裂縫處于建筑結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，則會(huì)導(dǎo)致建筑物承載力的下降，嚴(yán)重縮短建筑工程的使用壽命，甚至引發(fā)一定面積的塌方事故。因此，業(yè)界對(duì)于房屋建筑工程中混凝土裂縫的成因研究始終非常重視。

2 房屋建筑工程混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

在房屋建筑工程中，造成混凝土裂縫形成的原因多種多樣，但總體來(lái)說(shuō)主要由工程設(shè)計(jì)不合理、混凝土的材料選取或配制不當(dāng)、溫度因素、外部環(huán)境條件及意外災(zāi)難影響等原因造成。

2.1 工程設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生的混凝土裂縫問(wèn)題

工程設(shè)計(jì)不合理造成的斷面突變而引發(fā)的應(yīng)力集中是混凝土裂縫產(chǎn)生的重要原因，主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。1）隨著房屋項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大和對(duì)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求不斷增加，為了突顯工程項(xiàng)目的外觀(guān)美感，在部分房屋項(xiàng)目設(shè)計(jì)中存在一些不合理的構(gòu)件結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的巨大壓力，從而出現(xiàn)裂縫。2）由于房屋項(xiàng)目的樓層不斷增高，需要合理的鋼筋結(jié)構(gòu)支持房屋的主體結(jié)構(gòu)，一旦設(shè)計(jì)中鋼筋的配置過(guò)少或過(guò)粗，都會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。3）混凝土本身還存在一定程度的收縮變形問(wèn)題，如果在設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到混凝土本身的這一特性，也會(huì)導(dǎo)致在施工過(guò)程中出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題。4）由于沒(méi)有考慮到環(huán)境溫度的變化，以及管線(xiàn)配置不合理、保護(hù)層厚度不達(dá)標(biāo)、抗溫度收縮配筋不足等設(shè)計(jì)問(wèn)題，都會(huì)造成混凝土裂縫的出現(xiàn)。

2.2 溫度變化產(chǎn)生的混凝土裂縫問(wèn)題

混凝土是一種由水、砂、石子、化學(xué)外加劑和礦物摻合料等按一定比例進(jìn)行攪拌、成型和養(yǎng)護(hù)而形成的人造石材。在其凝結(jié)硬化的過(guò)程中，冷熱變化、交替收縮和膨脹等反應(yīng)都會(huì)改變混凝土的結(jié)構(gòu)，從而對(duì)其質(zhì)量造成較大的影響，因此在混凝土施工過(guò)程中，保持適當(dāng)?shù)臏囟仍诜乐沽芽p產(chǎn)生方面具有重要意義[2]。然而，在實(shí)際施工中，受施工條件、外部環(huán)境氣候等因素的影響，混凝土施工的溫控工作較難達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。一天中每個(gè)時(shí)間段的溫度都有一定的差異，這種差異會(huì)使混凝土膨脹系數(shù)發(fā)生變化，在不同力度的拉伸下形成裂縫。另外，混凝土本身具備的表面散熱條件優(yōu)于內(nèi)部散熱條件的特性，導(dǎo)致混凝土在凝結(jié)的過(guò)程中，中心溫度比表面溫度高，這種溫度差異也會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生，從而為混凝土施工帶來(lái)不利影響。

2.3 混凝土的配制不當(dāng)

混凝土的配合比需要結(jié)合房屋建筑的具體需求進(jìn)行確定，只有這樣才能保證施工質(zhì)量。而不恰當(dāng)?shù)幕炷僚浜媳葧?huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)人員在施工之前如沒(méi)有對(duì)房屋建筑的地理環(huán)境和周?chē)h(huán)境進(jìn)行勘察分析，了解建筑負(fù)荷和地基的情況及建筑物本身的不均勻沉降、方位平移等數(shù)據(jù)，隨意確定混凝土配合比，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題。一般情況下水灰的配比可直接影響建筑混凝土的強(qiáng)度。常規(guī)情況下，水與水泥的比例一般為1∶4，但如果需要提高混凝土的流動(dòng)性，則可將水的比例適當(dāng)調(diào)高，但水與水泥的比例不應(yīng)超過(guò)3∶5，原因是水泥本身水化熱后就會(huì)有一定的水分，并殘留在材料中，形成一定數(shù)量的水泡，導(dǎo)致混凝土的抗重能力下降，在重力作用下，水泡過(guò)于集中的混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2.4 混凝土原材料質(zhì)量問(wèn)題

混凝土制備需要的原材料較多，這些原材料如果出現(xiàn)問(wèn)題，同樣會(huì)影響混凝土的質(zhì)量?；炷敛牧现写嬖谟卸疚镔|(zhì)、物質(zhì)發(fā)生相互反應(yīng)、添加劑使用不當(dāng)?shù)?，都?huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。因此需慎重選擇混凝土原材料。例如，在混凝土中常用到的水泥是一種凝膠類(lèi)型材料，在選擇水泥時(shí)，需要綜合考慮施工環(huán)境的溫度差，只有選擇適合的水泥才能減少裂縫問(wèn)題的發(fā)生。

2.5 外部環(huán)境條件及意外災(zāi)難的影響

房屋建筑工程的施工環(huán)境非常復(fù)雜，受外部環(huán)境條件的限制，包括混凝土在內(nèi)的所有建筑材料都存在熱脹冷縮，隨著施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，混凝土的結(jié)構(gòu)和形狀都會(huì)隨之相應(yīng)改變，由此改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力，從而影響到混凝土的抗裂強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。混凝土裂縫的大小還會(huì)隨著溫度的變化而變化，溫度高時(shí)變大，溫度低時(shí)變小。與此同時(shí)，如果受到具有侵蝕性的外界物質(zhì)侵蝕，或遭遇地震、火災(zāi)等意外災(zāi)害，混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3 房屋建筑工程混凝土裂縫控制的具體對(duì)策

在了解了房屋建筑工程混凝土裂縫的成因后，針對(duì)相關(guān)問(wèn)題采取有效的控制措施是杜絕混凝土裂縫產(chǎn)生的最佳方法。

3.1 完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作

在房屋建筑工程施工前的工程設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工區(qū)域的自然環(huán)境和地質(zhì)條件等各方面因素，基于建筑工程項(xiàng)目的安全性、穩(wěn)定性，對(duì)建筑的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷完善，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)混凝土等級(jí)和鋼筋等級(jí)的合理選擇，一味地加大等級(jí)并不能加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)安全性。

3.2 溫度裂縫的預(yù)防

早晚溫差是不可避免的問(wèn)題，在溫差較大的施工區(qū)域或季節(jié)，應(yīng)充分考慮相關(guān)問(wèn)題對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，并采取有效的預(yù)防措施。如在溫度較高的區(qū)域，可通過(guò)降低混凝土厚度的方法，減少混凝土內(nèi)外溫度的差異。在混凝土澆筑施工中，還需采取一定的降溫手段使混凝土的溫度下降，如將冷凝管加入降溫管道的墻壁上，保證凝結(jié)成形。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，還可采取涼水潑灑或遮擋陽(yáng)光等方式降低過(guò)高的氣溫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生驟變時(shí)，需及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)具體情況采取有針對(duì)性的措施，盡可能減少因氣溫驟變使混凝土產(chǎn)生的磨損問(wèn)題。

3.3 做好施工材料的配合比和質(zhì)量檢測(cè)工作

針對(duì)混凝土的配合比問(wèn)題，應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行混凝土制備，在必要的情況下，通過(guò)摻加化學(xué)外加劑的方法減少水泥的用量。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料的質(zhì)量檢測(cè)。質(zhì)量檢測(cè)工作主要包括3個(gè)方面。1）對(duì)所有原材料的進(jìn)行全面檢查，確保其標(biāo)號(hào)、質(zhì)量符合施工設(shè)計(jì)圖紙要求。在進(jìn)場(chǎng)使用之前，還需進(jìn)行隨機(jī)質(zhì)的抽檢，質(zhì)檢不合格的材料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)使用。2）合理規(guī)劃混凝土的運(yùn)輸路線(xiàn)，保證運(yùn)輸路線(xiàn)通暢，確?；炷恋倪\(yùn)輸時(shí)間，避免因過(guò)長(zhǎng)的運(yùn)輸時(shí)間導(dǎo)致混凝土質(zhì)量下降，并在運(yùn)輸過(guò)程中做好保溫、降溫措施。3）混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，需進(jìn)行塌落度試驗(yàn)，如試驗(yàn)結(jié)果不達(dá)標(biāo)，嚴(yán)禁使用。

3.4 規(guī)范施工工序及施工技術(shù)的應(yīng)用

在施工過(guò)程中，規(guī)范混凝土施工工序及施工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于控制混凝土裂縫的產(chǎn)生幾率和提高混凝土的質(zhì)量具有重要意義，應(yīng)做到以下3點(diǎn)。1）應(yīng)確定混凝土的澆筑面積、澆筑方式和澆筑速度等數(shù)據(jù)，并在澆筑完成后振搗和密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)。2）以強(qiáng)度和剛度均符合設(shè)計(jì)要求的模板、支架有效強(qiáng)化混凝土的結(jié)構(gòu)，保證混凝土在澆筑及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中不出現(xiàn)變形等質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)還需對(duì)鋼筋及保護(hù)層厚度、預(yù)埋件等的部位、尺寸等情況進(jìn)行檢測(cè)，確定符合設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行澆筑。3）在澆筑過(guò)程中，應(yīng)保證施工方案與實(shí)際情況相符，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的混凝土澆筑量，并實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土的現(xiàn)場(chǎng)澆筑情況，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土坍落數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求有出入，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，確?；炷翝仓馁|(zhì)量。

3.5 切實(shí)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量

混凝土的養(yǎng)護(hù)工作是否到位直接關(guān)系到了混凝土施工的質(zhì)量。關(guān)于混凝土的養(yǎng)護(hù)，應(yīng)主要做好以下2點(diǎn)。1）做好混凝土表面的保濕工作，通過(guò)及時(shí)灑水，鋪設(shè)草甸或塑料薄膜等方式，隔離外部環(huán)境，控制混凝土表面溫度，如果環(huán)境溫度低于5℃，則不可灑水，以此避免溫度裂縫的產(chǎn)生[3]。2）待達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間后拆除模具，拆模式時(shí)不可強(qiáng)行拆除，更不得用錘子猛砸，以免對(duì)混凝土構(gòu)件的邊角及表面造成損壞。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土裂縫的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響到了房屋建筑的質(zhì)量，降低了建筑工程的功能性，縮短了其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí){到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，建筑企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土裂縫成因及預(yù)防措施的研究，通過(guò)有效的控制手段，從完善工程設(shè)計(jì)，科學(xué)配制混凝土，規(guī)范施工工序，加強(qiáng)原材料檢測(cè)?？刂剖┕囟鹊榷喾矫嫒胧?，改善混凝土的約束條件，達(dá)到減少房屋建筑工程混凝土裂縫問(wèn)題的目的，提高建筑工程的整體質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張強(qiáng).房屋建筑工程混凝土裂縫成因和控制對(duì)策分析[J].居舍，2020（15）：29.

[2]胡素彬.房屋建筑工程混凝土裂縫成因和控制對(duì)策解析[J].四川水泥，2016（2）：233.

[3]王冠軍.探討房屋建筑工程混凝土裂縫成因及控制措施[J].門(mén)窗，2014（12）：95.