混凝土裂縫成因與防治措施研究

黃 龍

(陽泉太行房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，山西 陽泉 045000)

改革開放以來，我國建筑事業(yè)得到了飛速的發(fā)展，在此種情況下，社會(huì)開始對(duì)混凝土裂縫的治理工作進(jìn)行廣泛關(guān)注。建筑的質(zhì)量和使用問題可由混凝土裂縫產(chǎn)生之后直接影響，針對(duì)此種情況，我國建筑部門需要明確建筑工程中混凝土的裂縫情況，對(duì)其進(jìn)行合理的調(diào)整治理，以符合工程標(biāo)準(zhǔn)。

1 混凝土裂縫的分類

1.1 按成因劃分

混凝土裂縫成因：一類是結(jié)構(gòu)性裂縫；另外一大類是非結(jié)構(gòu)性裂縫。一般來說，非結(jié)構(gòu)性裂縫占了80%，以收縮裂縫為主導(dǎo)。非結(jié)構(gòu)性的裂縫指的是沒有受力而產(chǎn)生的裂縫，比如沉降裂縫、混凝土表面收縮形成的裂縫、混凝土徐變產(chǎn)生的裂縫等。而結(jié)構(gòu)性裂縫指的是受力裂縫，比如承壓裂縫和受拉裂縫。

1.2 按產(chǎn)生時(shí)間劃分

在施工期間存在一類塑性收縮裂縫，另外還有沉降收縮裂縫等。在使用期間則可能存在堿性骨料產(chǎn)品反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫、循環(huán)動(dòng)荷載過大引起的裂縫等。

1.3 按裂縫形狀劃分

按形狀可進(jìn)行以下分類。(1)縱向裂縫，主要因鋼筋銹蝕導(dǎo)致；(2)剪切裂縫，一般由震動(dòng)位移或者豎向荷載引發(fā)；(3)橫向裂縫，如溫差作用引起；(4)X形裂縫，如瞬間撞擊作用導(dǎo)致；(5)斜向裂縫，常見于地基不均勻沉降及溫差作用引起；(6)其他各種不規(guī)則裂縫，具體成因中可能有火災(zāi)或反復(fù)凍融等。

2 施工中混凝土裂縫的成因

2.1 操作原因

在澆筑混凝土建筑過程中，諸多因素會(huì)影響具體質(zhì)量，包括操作流程、操作工藝、操作方法等。除此之外，施工環(huán)境及混凝土硬度都會(huì)影響混凝土，但其中操作工藝的影響最大。在施工過程中，操作工藝一旦出現(xiàn)問題混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫。另外，操作人員的水平過低或者在施工過程中出現(xiàn)失誤等問題，都會(huì)引發(fā)混凝土的質(zhì)量問題，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

施工工藝把關(guān)不嚴(yán)是造成混凝土部分裂縫的重要原因?；炷翗?gòu)件中鋼筋層的布置中受力存在明顯問題會(huì)導(dǎo)致后續(xù)混凝土存在裂縫隱患。

2.2 結(jié)構(gòu)原因

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及科學(xué)性非常重要。另外，施工完成后，應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)，以避免混凝土因結(jié)構(gòu)問題出現(xiàn)裂縫。為此，相關(guān)工作人員需要充分關(guān)注到每一個(gè)結(jié)構(gòu)影響因素，保證治理的效率不出差錯(cuò)。在施工中，需要注意鋼筋的間距、保護(hù)層的厚度以及易裂部位增加加強(qiáng)筋等措施防止混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.3 材料原因

材料原因有可能導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生，混凝土在使用之前需要進(jìn)行混制和攪拌，如果材料本身質(zhì)量不過關(guān)，那么后續(xù)的建設(shè)必然會(huì)受到影響，從而導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生。

材料的質(zhì)量不過關(guān)會(huì)導(dǎo)致裂縫，材料配比、設(shè)置過程出現(xiàn)問題，同樣會(huì)導(dǎo)致裂縫。其中水灰的比例問題比較常見，經(jīng)驗(yàn)不足人員常常導(dǎo)致水灰比例不合理，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2.4 外部原因

施工過程存在于室外環(huán)境下，而水泥砂漿的固化需要較為穩(wěn)定的氣候條件，否則會(huì)對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。強(qiáng)降雨會(huì)使大量的水分滲入混凝土中，水灰比受到影響較大；穩(wěn)定的溫度環(huán)境同樣重要，溫度較低則會(huì)影響初凝時(shí)間、溫度太高則會(huì)使得熱量無法及時(shí)擴(kuò)散。另外一個(gè)原因就是沒有對(duì)混凝土進(jìn)行良好的養(yǎng)護(hù)，如果混凝土表面進(jìn)行水化反應(yīng)的時(shí)候，沒有足夠的水分，就會(huì)造成內(nèi)部熱無法釋放而導(dǎo)致混凝土的表皮開裂。

3 混凝土裂縫的治理措施

3.1 加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的管控

在建筑施工工程中對(duì)原材料質(zhì)量的管控同樣是十分重要的一部分。如果施工單位采購的材料本身存在質(zhì)量問題，必然導(dǎo)致后期建設(shè)出現(xiàn)安全隱患，從而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。從某種角度來說，混凝土裂縫的產(chǎn)生與原材料有著緊密的聯(lián)系，相關(guān)工作人員需要充分認(rèn)識(shí)和重視此類問題，確保原材料沒有質(zhì)量問題后，再進(jìn)行使用。

在施工過程中會(huì)用到很多材料和技術(shù)以保證建筑項(xiàng)目的規(guī)模性。相關(guān)工作人員要加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量問題的重視，防止建筑后期混凝土產(chǎn)生裂隙。在原材料進(jìn)場后需要檢查原材料的合格證和出場檢驗(yàn)報(bào)告，還應(yīng)當(dāng)對(duì)材料進(jìn)行復(fù)檢，保證合格的產(chǎn)品投入現(xiàn)場使用。

另外，還需注意，在材料選擇過程中，要控制成本。相關(guān)工作人員應(yīng)依據(jù)建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求，對(duì)材料的性能進(jìn)行確認(rèn)。

3.2 對(duì)混凝土配比進(jìn)行控制

對(duì)混凝土配比進(jìn)行控制以減少混凝土裂縫的發(fā)生率。某些施工人員工作時(shí)間較短及經(jīng)驗(yàn)的不足，可能會(huì)導(dǎo)致水灰不合理的情況發(fā)生，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。為解決此類問題，需要相關(guān)人員提升相關(guān)技術(shù)水平，并對(duì)各類材料的具體使用數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格管控，以保證混凝土建筑使用的耐久性。此外，相關(guān)工作人員應(yīng)不斷進(jìn)行實(shí)踐，合理控制水灰比，一般在0.24～0.34之間，以保證硬度和強(qiáng)度符合材料相關(guān)規(guī)定。

另外在施工中，也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁擅自為了施工簡便而加水，加水會(huì)影響混凝土的水灰比，從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降，混凝土開裂等問題發(fā)生。

3.3 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化

混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化十分必要，其重要程度甚至?xí)绊懙浇ㄖ某兄匦?。?duì)建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)合理性進(jìn)行相應(yīng)提升，可以保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不會(huì)受到嚴(yán)重影響。

除此之外，應(yīng)力裂縫結(jié)構(gòu)對(duì)建筑工程施工的影響也應(yīng)引起重視，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)荷載進(jìn)行有效降低。首先，對(duì)于裂縫發(fā)生部位，施工人員需要進(jìn)行細(xì)致、全面的分析研究，以保證構(gòu)造的合理性。骨料的下沉在混凝土施工作業(yè)過程中會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，相關(guān)工作人員應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，及時(shí)在凝固過程中實(shí)施壓實(shí)處理，將震動(dòng)引起的不良影響降到最低。在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土的薄弱部位進(jìn)行加強(qiáng)，設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，或者在表面增設(shè)鋼筋層，防止混凝土由于收縮而開裂。

一般來說，混凝土施工后，立即開展分散裝置，并細(xì)致的明確混凝土的剛度，確保符合工程標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，利用模板對(duì)混凝土表面進(jìn)行鋪設(shè)，有效降低混凝土自身荷載，避免震動(dòng)帶來的影響。

3.4 完善澆筑階段管控工作

澆搗前需對(duì)混凝土標(biāo)號(hào)進(jìn)行核對(duì)，確保準(zhǔn)確無誤后方可準(zhǔn)許其進(jìn)場施工，做好相應(yīng)的留樣檢測工作是對(duì)每一批次混凝土的必備工序。在預(yù)制混凝土進(jìn)行施工作業(yè)前，要注意保存效率，在溫度過高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加混凝土中水分含量，以此達(dá)到延長初凝時(shí)間的目的。溫度較低時(shí)，可以添加部分生石灰，防止被低溫凍結(jié)。

部分自重較大的骨料在澆搗完成后會(huì)在混凝土砂漿的底部匯集，需及時(shí)加以處置。通過對(duì)混凝土表面進(jìn)行二次抹壓處理及合理的養(yǎng)護(hù)可防止此類事件發(fā)生。溫度過低可包裹透光薄膜以形成溫室的保護(hù)層；溫度過高則通過表面噴水來達(dá)到降溫的目的。雨水較多可搭設(shè)臨時(shí)避雨棚，尤其是在南方地區(qū)較高的地下水位會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，通過做好相關(guān)基坑排水工作可有效控制地下水位。部分混凝土構(gòu)件體積和跨度較大，容易產(chǎn)生裂縫，可在通過設(shè)置部分永久性伸縮縫或沉降縫，以抵消大體量構(gòu)件在施工過程中的形變問題。

在混凝土施工完畢之后，必須做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，而且養(yǎng)護(hù)的時(shí)間必須保證，在養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)當(dāng)做好加水工作，并用土工布包裹混凝土表面，或者用塑料薄膜覆蓋在混凝土表面，這樣才能夠防止混凝土收縮裂縫的產(chǎn)生。

4 裂縫的處理

4.1 表面封閉法

微裂縫，可采取彈性密封膠或防水劑等材料，防水性和耐久性能較好保障。其中要注意，應(yīng)選擇粘結(jié)力強(qiáng)不易老化的材料，可選擇延伸率較大的彈性材料用于活動(dòng)裂縫，在涂復(fù)過程中，應(yīng)保持均勻，不得有氣泡產(chǎn)生。

4.2 壓力灌漿法

深度較大的裂縫，可將灌漿材料通過壓力灌漿注入到深處。在施工過程中，要盡量選擇粘結(jié)力強(qiáng)的樹脂類材料，保證漿液不外滲。

4.3 填堵法

鋼筋銹蝕裂縫：鑿成“U”型、“V”型槽等結(jié)構(gòu)，再嵌填修補(bǔ)。在施工過程中，應(yīng)視情況選擇環(huán)氧樹脂或環(huán)氧砂漿類產(chǎn)品，對(duì)于銹蝕裂縫，應(yīng)先進(jìn)行徹底除銹，再涂防銹涂料。

5 結(jié) 語

混凝土裂縫問題一直以來長期困擾工程界。建筑工程中混凝土作為一種廣泛應(yīng)用的施工材料，質(zhì)量的好壞直接影響施工質(zhì)量。為了減少相應(yīng)影響，相應(yīng)科研人員應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用各項(xiàng)新技術(shù)以減少或杜絕此類問題的發(fā)生。