關(guān)于建筑工程混凝土裂縫的成因與防治策略探討

仵飛飛

溫州市鐵路與軌道交通投資集團(tuán)有限公司建設(shè)分公司 浙江溫州 325014

混凝土施工過程中，裂縫是較為常見的問題，同時也是建筑企業(yè)關(guān)注的重點。裂縫不僅對美觀效果產(chǎn)生一定的影響，還直接威脅到人身安全。所以，須對于裂縫進(jìn)行有效控制，提升混凝土裂縫的處理水平，加大裂縫的處理，以更好地控制裂縫。從影響裂縫的因素入手，提升建筑工程質(zhì)量，有效控制裂縫的產(chǎn)生，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 建筑工程施工中混凝土裂縫種類

1.1 混凝土構(gòu)件表面細(xì)微裂縫

混凝土施工后，表面常會出現(xiàn)凝結(jié)水，這主要是由于混凝土構(gòu)件表面存在細(xì)微的裂縫?；炷馏w積較大，有著較厚的厚度，在施工中表面的水分容易快速散失，發(fā)生體積收縮現(xiàn)象，但是內(nèi)部收縮較慢，如果內(nèi)外差異較大，那么內(nèi)部抗拉強(qiáng)度將難以滿足混凝土收縮要求，導(dǎo)致細(xì)微裂縫的出現(xiàn)。施工現(xiàn)場的濕度、混凝土中的水分都是影響混凝土表面產(chǎn)生細(xì)微裂縫的主要因素。在具體施工中，如果施工現(xiàn)場溫濕度較高，并且沒有采取有效的措施保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)，那么混凝土結(jié)構(gòu)就會流失較多的水分，從而造成其表面細(xì)微裂縫的出現(xiàn)[2]。

1.2 銹蝕問題

在混凝土結(jié)構(gòu)中增加鋼筋材料形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)了混凝土抗拉強(qiáng)度方面的不足，有助于提升建筑結(jié)構(gòu)的整體性能。但是如果出現(xiàn)了混凝土裂縫，那么可能會導(dǎo)致混凝土中的鋼筋和空氣、水分接觸，發(fā)生養(yǎng)護(hù)銹蝕現(xiàn)象。如果鋼筋材料發(fā)生銹蝕，那么建筑結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性必然降低，這將嚴(yán)重影響建筑產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.3 溫度應(yīng)力引發(fā)的混凝土開裂

沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的混凝土構(gòu)件容易受到溫度變化的影響。在混凝土澆筑過程中內(nèi)、外部溫度會存在一定的差異，如果溫差保持在合理范圍內(nèi)，那么溫度應(yīng)力將不會對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響；但如果溫差較大，混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力超過了混凝土本身的強(qiáng)度，那么就可能發(fā)生塑形收縮，造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土由于體積龐大，內(nèi)部溫度難以有效釋放，容易出現(xiàn)此類裂縫。為了有效控制裂縫問題，工作人員在施工中要加強(qiáng)分析建筑工程的施工工藝和結(jié)構(gòu)，優(yōu)化施工方案，準(zhǔn)確地進(jìn)行計算、實驗，加強(qiáng)對混凝土內(nèi)外溫差的控制，從而避免溫度裂縫的出現(xiàn)[3]。

1.4 不均勻沉降裂縫

在諸多裂縫類型中，對建筑結(jié)構(gòu)破壞最嚴(yán)重的就是不均勻沉降裂縫。如果建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不均勻沉降裂縫，那么就需要拆除重建。建筑工程建設(shè)完工后，整體結(jié)構(gòu)在自重、地質(zhì)環(huán)境等影響下必然會發(fā)生沉降，如果沉降在合理范圍內(nèi)基本不會影響工程的整體性能，但如果是不均勻沉降，則會對建筑的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。在沿海等地質(zhì)軟弱的地區(qū)容易出現(xiàn)不均勻沉降裂縫，和基礎(chǔ)長期受到地下水的浸泡和腐蝕有著直接關(guān)系[4]。

2 混凝土裂縫產(chǎn)生原因

2.1 地基不均勻沉降

不同建筑工程當(dāng)中地質(zhì)條件不同，在建筑過程當(dāng)中做好地基的把控是做好工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵。地基建設(shè)方案要根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、總體規(guī)模等方面進(jìn)行綜合設(shè)計。對建筑物的結(jié)構(gòu)、混凝土的強(qiáng)度、施工技術(shù)等進(jìn)行管控，確保施工建筑質(zhì)量符合當(dāng)?shù)貙嶋H要求。如果施工隊伍沒有根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況進(jìn)行考慮，直接采用相同的地基形式，按照相同的技術(shù)進(jìn)行施工，在建筑物的負(fù)載作用下，地基會出現(xiàn)一定程度的沉降。不均勻的沉降會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞，建筑混凝土?xí)a(chǎn)生裂縫并出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。地基中受力分布不均勻，出現(xiàn)局部承載力不足、局部承載力過大等問題都是由于施工前期未根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計好地基形式，從而引發(fā)地基不均勻的沉降，尤其是在樓塔建筑當(dāng)中，如果沒有進(jìn)行特殊技術(shù)應(yīng)用，那么在建筑相接部位容易出現(xiàn)沉降問題[5]。

2.2 混凝土質(zhì)量問題

混凝土質(zhì)量的控制關(guān)鍵是混凝土的強(qiáng)度，控制混凝土的質(zhì)量需要從控制材料質(zhì)量、控制配比、控制時間三個方面進(jìn)行把控。第一方面為混凝土材料質(zhì)量，凝土材料質(zhì)量強(qiáng)度較差，將會導(dǎo)致在混合過程中難以滿足建筑工程的施工要求，在后期使用過程中容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。第二方面是混凝土的配比，混凝土當(dāng)中需要用到的材料有水泥、石沙、骨料等，如果沒有進(jìn)行合適的配比，會導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不足，出現(xiàn)水分過多、水分不足的問題，導(dǎo)致建筑物中出現(xiàn)細(xì)小裂縫。在后期使用過程中會因為溫度、濕度的改變，由細(xì)小裂縫轉(zhuǎn)變形成寬度較大的裂縫，影響建筑物的使用價值。第三方面是混凝土拌合不均勻，將會導(dǎo)致承載力分布不均，出現(xiàn)局部受力過大或局部材料不均勻?qū)е碌拈_裂等問題，對于建筑整體結(jié)構(gòu)造成的危害非常大。尤其是當(dāng)運輸、施工間隔時間較長的情況下，不均勻的混凝土?xí)霈F(xiàn)離析的現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)部水泥、骨料等相互分離，對后期澆筑過程造成較大的影響。如果在工程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)由于混凝土材料比例混合不均，就必須對混凝土建筑進(jìn)行返工處理[6]。

2.3 施工工藝不當(dāng)

在建筑工程施工項目中，施工工藝不當(dāng)也會造成混凝土開裂。在當(dāng)前施工條件下，施工控制當(dāng)中主要有以下幾點。第一，在澆筑過程中，對于鋼筋密集部位或建筑重點部位沒有進(jìn)行分層澆筑，采用一體式的澆筑，導(dǎo)致內(nèi)部分布內(nèi)部配料分布不均勻，建筑質(zhì)量不夠密實，容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。第二，混凝土在自由下落過程中容易產(chǎn)生離析，出現(xiàn)水泥、骨料混合不均勻的現(xiàn)象。如果沒有充分地混合均勻，由于時間過長會導(dǎo)致混凝土配合混合出現(xiàn)分離現(xiàn)象，對后期的工程質(zhì)量有較大的影響。第三方面，模板支撐不夠牢固，混凝土建筑由于熱脹冷縮狀況，出現(xiàn)變形開裂現(xiàn)象。第四，混凝土澆筑時間間段過長，澆筑過程中容易出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，產(chǎn)生冷縫。第五，混凝土建筑完成后未及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土建筑出現(xiàn)脫水過度飽和等現(xiàn)象，導(dǎo)致及早的出現(xiàn)裂縫。第六，拆模時間過早或拆模方法不當(dāng)，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫[7]。

2.4 溫度應(yīng)力集中

如果沒有做好后期的養(yǎng)護(hù)工作，由于溫度的影響，將會導(dǎo)致混凝土大面積開裂，在建筑過程中經(jīng)常遇到，這對于工程的后期建設(shè)和建筑的整體結(jié)構(gòu)都會有十分嚴(yán)重的影響。建筑工程當(dāng)中大體積混凝土施工時需要采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)，但是從當(dāng)前的狀況來看，主要存在的問題是混凝土硬化時水泥水化內(nèi)部放出大量的熱量，并且有可能會導(dǎo)致內(nèi)外溫差大于25度。此時混凝土由于抗拉能力達(dá)到極限，導(dǎo)致無法抵抗溫度的拉應(yīng)力，出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。對于工程的原材料以及后期的建筑預(yù)算會造成一系列的影響，而且需要及時進(jìn)行拆除，重新建造，耗費大量的人力、物力、財力。對于后期的溫度控制、養(yǎng)護(hù)、濕度等需要格外地注意，由于溫差的存在，結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部會出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象尤其是在水泥冷卻的過程中，內(nèi)部和外部出現(xiàn)一定的壓差，建筑頂層上的混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常會由于溫度壓差出現(xiàn)裂縫。

3 建筑工程中混凝土裂縫的控制技術(shù)

3.1 表面涂抹技術(shù)

表面涂抹技術(shù)顧名思義就是在表面上進(jìn)行修補(bǔ)的一種方法，對于又細(xì)又淺的裂痕，這種裂痕并未傷及建筑的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，因此可將嚴(yán)格按照規(guī)定比例配制的液態(tài)混凝土涂抹于裂痕上，以達(dá)到修補(bǔ)裂痕的效果。

3.2 澆灌技術(shù)

澆灌技術(shù)在建筑工程中應(yīng)用得較為廣泛，可以修補(bǔ)任何形狀以及深度的裂痕。澆灌方法簡單，易于操作，就是利用液態(tài)的凝漿將裂縫填補(bǔ)，達(dá)到的效果也是非常不錯的。

3.3 混凝土配制技術(shù)

選用高質(zhì)量混凝土，嚴(yán)格按照一定比例與其他材料混合配制，由此得到的混凝土材料能夠減緩化學(xué)中的電化學(xué)腐蝕，改變構(gòu)件所處的外在環(huán)境，避免一些容易受到破壞、腐蝕的材料氧化，顯著減少了裂縫的產(chǎn)生。

4 建筑工程中混凝土裂縫的解決措施

4.1 改進(jìn)混凝土性能

混凝土作為主體材料，在建筑中不可或缺，因此在混凝土的改進(jìn)方面需要投入大量的精力，并且要確定水泥的質(zhì)量。水和固態(tài)的混凝土混合之前，可以將固態(tài)的混凝土挑選出來，選擇新的混凝土或者用一些復(fù)合型的新型材料來與水混合，保證原材料的優(yōu)勢。其次，在配制液態(tài)混凝土的過程中，溫度比值要控制在0.24-0.38，最大不能超過0.6。例如：在建造居民住宅的工程中，應(yīng)選擇低熱的水泥，應(yīng)選擇含泥沙較少、有毒物質(zhì)較少、化學(xué)成分適宜的骨料，兩者在混合時要注重控制顆粒的大小與含泥沙量，然后將水與水泥按照0.24-0.38的比例混合，直至混合成液態(tài)，要反復(fù)攪拌，防止液態(tài)的混凝土凝固，同時要注意控制溫度。

4.2 改進(jìn)構(gòu)件質(zhì)量

構(gòu)件在建筑工程中也是不可或缺的材料，構(gòu)件的質(zhì)量也對裂縫的形成有一定的影響。無論是在構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸還是施工工程中，構(gòu)件都需要滿足一定的要求，以此避免因混凝土體積收縮問題而產(chǎn)生裂縫。

例如：關(guān)于商業(yè)廣場的建筑工程，一共5層樓的設(shè)計，1-4層的某主梁鋼筋約15cm，側(cè)梁為10cm，1-4層的主梁或側(cè)梁都出現(xiàn)了一定程度的下拉，這是由于一些鋼筋受到重力擠壓產(chǎn)生形變。因此，任何工程在施工時要嚴(yán)格選用質(zhì)量過關(guān)的構(gòu)件，提高工程質(zhì)量，降低后續(xù)問題發(fā)生的概率。

4.3 控制溫度

在建筑工程中溫度控制不好，會改變混凝土內(nèi)外溫度差，造成混凝土收縮變形，配制水泥時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也會造成變形，由此可見控溫的重要性。可采取的措施如下：在配制混凝土?xí)r，控制外界環(huán)境以及結(jié)構(gòu)內(nèi)外的溫度，從而避免裂縫的產(chǎn)生。也可以添加一些緩凝物質(zhì)，減緩凝結(jié)的速度，使熱量可以有效地釋放，提高建筑工程的穩(wěn)定性，減少裂縫的生成。對于無法控制的溫度問題，雖然無可避免，但是仍然可以通過相應(yīng)的措施，如冷卻水、減緩劑的使用等，以減小熱量造成的壓力。無論是施工者還是建筑者，都要不斷提高技術(shù)水平，提高個人工作能力。最后對于建筑工程的保養(yǎng)，相關(guān)人員也要時刻審查，及時發(fā)現(xiàn)漏洞，避免事故的發(fā)生。

例如：在建筑工程中通常以鋼筋和樓板作為基底，尺寸為20m×10m，高8m，有2臺混凝土攪拌的機(jī)器，采取使用冷卻水的方式，減緩了水泥混合之后凝結(jié)速度，還可以埋設(shè)內(nèi)徑為15mm的鋼筋作為冷凝管，把鋼筋放置在混凝土之下，在上面還需要放置一些冷凝管，每層的冷凝管間隔0.8m，為了使冷凝的效果達(dá)到最大，需要設(shè)置冷凝的溫度、水流的速度；還可以通過降低某倉庫的溫度，提前對骨料進(jìn)行預(yù)處理，加快混凝土進(jìn)入倉庫的速度，確?；炷翑嚢杈鶆?，使得構(gòu)件表面沒有腐敗破壞的跡象。實踐證明，施工完成之后的很長一段時間，建筑都沒有出現(xiàn)裂縫，表明了控制溫度對保障建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要意義。

4.4 施工設(shè)計

加強(qiáng)施工控制是避免安全事故發(fā)生的一項必不可少的措施，要及時檢驗鋼筋或樓板的長度或厚度，保證其抗裂性。施工人員在施工時要及時根據(jù)實際情況調(diào)整鋼筋固定的位置、松緊等，保護(hù)鋼筋以及樓板，避免發(fā)生疊鋼筋的情況。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，在澆筑工程完畢后要反復(fù)對混凝土加工覆蓋，對于硅酸鹽水泥這些與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的成分，對混凝土進(jìn)行遮蓋的時間不得小于7h，對于抗?jié)B性好的混凝土，一般遮蓋時間不少于14h。

例如，在實施鋼筋工程時，首先要準(zhǔn)備鋼筋切割的機(jī)器、電焊機(jī)等。要核實鋼筋的鋼號、內(nèi)徑及外徑的尺寸是否與設(shè)計一致，準(zhǔn)備好綁扎鋼筋的鐵絲、綁扎等，在進(jìn)行施工的過程中應(yīng)該按照規(guī)定要求和標(biāo)準(zhǔn)選用合適的鋼筋，其應(yīng)該采用20#-22#的鋼筋；在打樁過程中應(yīng)該確保鋼筋的方向盡量與地面垂直，其傾斜角不大于3°，在四周將鋼筋扎牢，相互交叉會使建筑更加穩(wěn)定，鋼筋按照25cm的距離放置，在進(jìn)行查驗時，應(yīng)該觀察交錯使用的鋼筋是否牢固。在混凝土全部澆筑完成之后，要根據(jù)混凝土的凝固情況進(jìn)行灑水維護(hù)，在夜間或溫度較低的情況下，應(yīng)該采取保溫措施，可以利用舊棉被褥進(jìn)行覆蓋，下層的養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)少于上層的養(yǎng)護(hù)時間，下層養(yǎng)護(hù)時間不少于5d，上層的養(yǎng)護(hù)時間要大于7d。加入的水應(yīng)為冷卻水，在進(jìn)行加水處理后，要采取常溫保養(yǎng)的方法對其進(jìn)行保養(yǎng)。

5 結(jié)語

建筑工程項目需要耗費大量的材料，其中對混凝土材料的使用占比較大。作為決定建筑質(zhì)量的主要原材料之一，混凝土的質(zhì)量情況對建筑物的功能、安全性、使用壽命等都會產(chǎn)生不同程度的影響，想要提高建筑工程的整體質(zhì)量安全，就要加強(qiáng)混凝土施工技術(shù)控制，解決常見的裂縫問題，提升建筑物的安全性、耐久性。