建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與對策分析

張孟林

寧波同創(chuàng)園林建設(shè)有限公司 浙江 寧波 315000

引言

在進(jìn)行整體建筑工程施工建設(shè)時，混凝土建筑材料的質(zhì)量和建設(shè)性質(zhì)直接影響著工程整體施工質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)的混凝土材料不僅有利于工程建筑施工，也有利于提高整體工程建筑質(zhì)量。但現(xiàn)階段在進(jìn)行建筑行業(yè)實(shí)際施工建設(shè)時，企業(yè)對混凝土材料的整體應(yīng)用情況還存在較多問題，混凝土質(zhì)量問題和裂縫情況時有發(fā)生，這不僅影響了工程施工質(zhì)量，同時還影響了企業(yè)效益。建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)對混凝土施工材料進(jìn)行嚴(yán)格管控，并有效控制混凝土材料問題，為后續(xù)施工打下基礎(chǔ)。

1 裂縫形式

①根據(jù)裂縫成因：混凝土結(jié)構(gòu)在施工及后期使用過程中，會因?yàn)樵O(shè)計(jì)、材料、施工原因而出現(xiàn)裂縫，也會因溫度變化、長期荷載作用等出現(xiàn)裂縫；②按照裂縫深度：根據(jù)裂縫的發(fā)現(xiàn)時期和受不同因素的作用強(qiáng)度，裂縫分為不傷及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等安全性能的淺表裂縫、由表及里的貫穿型裂縫、從內(nèi)部開始的破壞性裂縫等；③按照裂縫發(fā)展方向：有水平、縱向、斜向裂縫，還有呈不規(guī)則性的網(wǎng)狀裂縫；④按照裂縫的可觀察性：寬度在0.05mm以下的裂縫，由于目測檢查無法及時發(fā)現(xiàn)，對于工程質(zhì)量和使用性能來說也沒有太大影響，可稱為微觀裂縫，反之寬度較大，較為明顯，且具其危害性的裂縫稱為宏觀裂縫[1]。

2 混凝土裂縫的成因

在建筑工程施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題是不可避免的，嚴(yán)重時還會顯著降低建筑結(jié)構(gòu)的承載能力。因此，需要對混凝土裂縫成因進(jìn)行分析，以便采取有效的加固方法對裂縫進(jìn)行加固處理?；炷亮芽p原因包含以下幾種：

2.1 收縮影響

引起收縮裂縫的原因分為兩種，其一是混凝土結(jié)構(gòu)缺乏較強(qiáng)的抗拉性能，在完全凝固前，一旦遇到高溫天氣或者大風(fēng)天氣，在外部因素影響下，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的收縮力度增強(qiáng)，自然而然地出現(xiàn)裂縫問題；其二是混凝土固化過程中會產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，消耗大量的水分，水分補(bǔ)給不足的情況下就會改變混凝土形狀，導(dǎo)致塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。

2.2 設(shè)計(jì)因素

設(shè)計(jì)是指導(dǎo)施工的重要依據(jù)，對于混凝土結(jié)構(gòu)來說，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要確定構(gòu)造方式、預(yù)留孔洞、構(gòu)件截面形式、配筋率和鋼筋布置方式等對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最終狀態(tài)和性能影響較大的參數(shù)，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)了缺陷，會使混凝土結(jié)構(gòu)受力偏移，或是承載能力降低，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻沉降，此外具體的施工方案也需要參照設(shè)計(jì)圖紙，確定施工方式、布置施工平面、計(jì)劃施工時間、安排施工人員與機(jī)械等，若是在設(shè)計(jì)階段未能充分考慮混凝土實(shí)際施工要求和標(biāo)準(zhǔn)，將會極大地影響施工效率和質(zhì)量，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2.3 混凝土配比問題

混凝土材料配比是影響建筑工程施工質(zhì)量的一大關(guān)鍵性難題。配合比不當(dāng)是指水泥品種選用不當(dāng)、水泥用量大、水灰比大、含砂率不當(dāng)、骨料品種不合、外加劑選用不適等，這些問題是相互聯(lián)系的。相關(guān)數(shù)據(jù)表明：水泥用量不變時，用水量每增加10%，混凝土強(qiáng)度降低20%；用水量不變時，水泥用量每增加10%，混凝土收縮增加5%。首先，混凝土材料選材上很容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致混凝土配制時不能達(dá)到應(yīng)有的技術(shù)特性。其次，混凝土配比要求極為嚴(yán)格，施工現(xiàn)場配制過程中，基料、輔料以及摻和料、添加劑、水等的比例很難做到精準(zhǔn)計(jì)量，這就要求施工企業(yè)必須嚴(yán)格做好混凝土配比的質(zhì)量管理，盡量采用工廠生產(chǎn)的合格的商品混凝土。再次，混凝土配制或攪拌過程中受外界影響因素很大，如空氣環(huán)境濕度過重，或者工程車輛出現(xiàn)問題導(dǎo)致攪拌停止等，都會影響混凝土質(zhì)量特性。

2.4 施工裂縫

混凝土施工程序很多，施工技術(shù)要求也很高，歷經(jīng)制作、脫模、養(yǎng)護(hù)等多個環(huán)節(jié)。受各種因素影響，出現(xiàn)多形態(tài)裂縫，如橫向、豎向、水平方向等，其主要由于澆筑之前木模板未浸透、模板與混凝土粘連、振搗或插入不當(dāng)、漏振過振或振搗棒抽撤過快、拆模振動較大、拆模時間過早等均可形成裂縫。高空澆筑混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；大體積混凝土工程，缺少二次收光，表面易產(chǎn)生收縮裂縫。

2.5 溫差裂縫

混凝土施工過程中因水化放熱和環(huán)境溫度影響，結(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫度值會不同，且溫度變化是一個動態(tài)持續(xù)的過程，不同施工時間段、室內(nèi)外的溫度不同，混合料入模時的溫度不同，使用不同水泥和用量時的水化放熱量也有差別，雖然混凝土攪拌過程是一個散熱過程，且混凝土在凝固過程中溫度會慢慢回落，但是如果早晚溫差大，或是在早期階段缺乏對混凝土構(gòu)件的有效養(yǎng)護(hù)，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度偏高，與結(jié)構(gòu)表層溫度差距變大，由此產(chǎn)生溫度應(yīng)力，而表層抗拉強(qiáng)度難以抵抗內(nèi)部拉應(yīng)力時，從而出現(xiàn)裂縫。由于混凝土施工過程不可避免地會產(chǎn)生溫差，因此需要在施工前后根據(jù)氣溫、用料、結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行必要的溫度控制，以降低溫度裂縫出現(xiàn)的可能性。

2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)不到位導(dǎo)致的裂縫

針對建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)來說，若沒有采取合理措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這將會導(dǎo)致混凝土性能降低，情況嚴(yán)重時將會引起裂縫。從大量的實(shí)際調(diào)查經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，在建筑工程中的混凝土澆筑作業(yè)完成后，施工人員未及時采取相應(yīng)措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，若養(yǎng)護(hù)不合理，將會引起裂縫，從而破壞建筑工程，導(dǎo)致其無法滿足應(yīng)用需求。

2.7 施工人員自身專業(yè)素質(zhì)較低

在展開土建工程項(xiàng)目建設(shè)施工的過程中，施工人員是最重要的主體，如果施工技術(shù)人員自身專業(yè)素質(zhì)沒有達(dá)到工程項(xiàng)目建設(shè)施工要求或者其所應(yīng)用的施工方法不規(guī)范，勢必會導(dǎo)致鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。同時，由于鋼筋規(guī)格、材質(zhì)以及排列方式的不同，其最終混凝土施工效果也會產(chǎn)生很大的差別，這也是導(dǎo)致混凝土裂縫出現(xiàn)的重要因素之一[2]。

3 建筑工程施工中混凝土裂縫對策分析

3.1 改善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要想從根本上減少建設(shè)過程中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)施工裂縫的可能性，不僅需要通過進(jìn)一步提高工程施工質(zhì)量來改善，同時還可以進(jìn)一步改善工程項(xiàng)目整體施工結(jié)構(gòu)和模式來實(shí)現(xiàn)對混凝土施工結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制，例如在進(jìn)行實(shí)際工程建設(shè)和工程建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)盡可能選用中等強(qiáng)度或低強(qiáng)度的環(huán)境材料進(jìn)行建設(shè)，避免混凝土材料強(qiáng)度過高而導(dǎo)致的混凝土材料開裂的可能性，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級越高，混凝土脆性越大、越容易開裂。在實(shí)際建筑過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步避免增加混凝土材料頂蓋表面的鋼筋數(shù)量來提高混凝土整體的工程實(shí)體強(qiáng)度，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度過強(qiáng)而出現(xiàn)的混凝土開裂問題，因此建設(shè)開工時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步制定合理有效的施工計(jì)劃，改進(jìn)鋼筋的使用模式來阻止整體裂縫的產(chǎn)生。增加混凝土整體物理性質(zhì)，降低混凝土施工過程中開裂的可能性。

3.2 嚴(yán)格控制混凝土進(jìn)場質(zhì)量

造成混凝土開裂的一大重要原因是混凝土內(nèi)部水泥水化熱過高，可以通過采用低水化熱水泥、添加混凝土外加劑，降低混凝土內(nèi)部的水化熱，提升混凝土的性能質(zhì)量。此外，混凝土中骨料的質(zhì)量也會對混凝土質(zhì)量造成影響，混凝土中的砂、碎石的粒徑和質(zhì)量都會對混凝土產(chǎn)生影響，因此常規(guī)澆筑使用的混凝土應(yīng)該選用優(yōu)質(zhì)的大粒徑碎石作為粗骨料、粒徑較大的粗砂作為細(xì)骨料，加強(qiáng)混凝土內(nèi)部的機(jī)械咬合力。在隱蔽工程驗(yàn)收完成，下達(dá)澆筑令之后，管理人員應(yīng)該將預(yù)拌混凝土的強(qiáng)度、方量、坍落度等具體信息告知攪拌站，攪拌站根據(jù)信息進(jìn)行混凝土攪拌。在混凝土進(jìn)場時，施工人員應(yīng)該確認(rèn)混凝土資料，確保信息相對應(yīng)。

3.3 進(jìn)一步優(yōu)化混凝土中各原材料的配比

要想保證混凝土施工質(zhì)量，保證混凝土原材料配比科學(xué)合理是重要前提，原材料配比情況不同，最終的混凝土材料功能性也會存在較大差異，在進(jìn)行混凝土材料制作的時候，通常情況下最佳水灰配比為0.25～0.35。在實(shí)際操作過程中應(yīng)該注意盡量保證水灰比適當(dāng)，不要為了降低成本、節(jié)省材料而加入過多的水，同時，也不要為了保證混凝土黏性而少加水，這都會對最終混凝土材料的品質(zhì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的負(fù)面影響，從而致使施工裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.4 強(qiáng)化施工指導(dǎo)和監(jiān)督

①加強(qiáng)施工技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督，在施工前要做好人員培訓(xùn)和技術(shù)交底工作，確保施工人員掌握更成熟、更先進(jìn)的技術(shù)，對于土木工程施工企業(yè)來說，在實(shí)際展開工程項(xiàng)目建設(shè)施工的過程中，應(yīng)該注意對相關(guān)施工技術(shù)人員綜合素質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格要求，這也是保證最終工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。這就需要施工企業(yè)對施工人員的行為進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，并且監(jiān)督其施工過程，一旦發(fā)現(xiàn)存在施工操作不規(guī)范的現(xiàn)象應(yīng)該及時指出，從而盡可能地降低因?yàn)槿藛T因素而致使施工裂縫出現(xiàn)的可能性。同時，施工企業(yè)還應(yīng)該注意進(jìn)一步加大對相關(guān)施工人員的培訓(xùn)力度，在培訓(xùn)過程中要積極向其傳授先進(jìn)的施工技術(shù)工藝。此外，企業(yè)方面還應(yīng)該注意建立完善的獎懲制度，對那些多次考核不達(dá)標(biāo)的施工人員予以一定懲罰，并且加強(qiáng)對此類人員的施工監(jiān)督力度，如果在規(guī)定期限內(nèi)其仍然沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，則勒令其離開施工現(xiàn)場，通過這種方式的應(yīng)用，可以有效降低混凝土裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性；②優(yōu)化工序管理，既要保證工序銜接順暢，也要確保各道工序施工質(zhì)量合格，如要加強(qiáng)模板工程施工質(zhì)量管理，保證模板與支架均具有足夠的剛度，澆筑混凝土?xí)r要合理控制振搗力度及時間；③嚴(yán)厲制止不規(guī)范的施工行為，監(jiān)督質(zhì)量問題整改情況，按照施工規(guī)范和管理制度來約束現(xiàn)場施工人員，及時改正檢查發(fā)現(xiàn)的問題，避免因人員松懈、責(zé)任心不強(qiáng)而導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)；④注意對上道完工內(nèi)容的保護(hù)，如鋼筋綁扎完畢且驗(yàn)收合格后，要避免人員隨意踩踏，避免擱置重物或大力撞擊，對于完成澆筑的板面，需要強(qiáng)度達(dá)到要求后才可以上人。

3.5 強(qiáng)化混凝土加固操作

由于在展開土木工程項(xiàng)目建設(shè)施工的過程中會頻繁用到混凝土材料，因此混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也勢必會直接影響最終工程施工質(zhì)量。多數(shù)時候僅僅依靠混凝土材料自身的結(jié)構(gòu)性，以及功能性往往很難保證其在實(shí)際施工過程中不會出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象。因此，相關(guān)施工技術(shù)人員在正式展開土木工程項(xiàng)目建設(shè)施工的時候，應(yīng)該注意進(jìn)行混凝土加固操作，可以在混凝土材料中適當(dāng)添加一些黏合劑，通過這種方式進(jìn)一步提升混凝土材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而盡可能地避免混凝土材料出現(xiàn)二次開裂現(xiàn)象，這也使得最終工程項(xiàng)目的質(zhì)量得到了保證。

3.6 合理養(yǎng)護(hù)成型混凝土

施工人員對養(yǎng)護(hù)作業(yè)需要有一個明確認(rèn)識，明確養(yǎng)護(hù)作業(yè)的重要性，通過科學(xué)方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，實(shí)現(xiàn)對成型混凝土內(nèi)外溫差的有效控制，將混凝土約束力能夠控制在合理范圍內(nèi)。施工人員針對成型混凝土要通過保溫保濕方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)控制溫度降低速度，減小溫度應(yīng)力，避免因?yàn)楸砻媸湛s而出現(xiàn)干塑性裂縫。建筑工程施工期間，施工人員需要提高對混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)的重視，剛澆筑的混凝土的保溫與養(yǎng)護(hù)工作，是建筑施工之后需要切實(shí)關(guān)注的問題。這不僅能夠降低澆筑體在澆注和養(yǎng)護(hù)過程中的內(nèi)外溫差值，避免或減少溫度裂縫的產(chǎn)生，對于混凝土澆筑體自約束應(yīng)力的降低也有積極影響?；炷翝仓w降溫速度的降低，就能夠充分借助混凝土自身的抗拉強(qiáng)度提高，提高自我抗裂能力。同時還應(yīng)多關(guān)注混凝土養(yǎng)護(hù)和環(huán)境溫度的變化，在混凝土硬化過程中及時補(bǔ)償，這也是減少產(chǎn)生混凝土裂縫的重要方面[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑項(xiàng)目施工過程中，會遇到各類因素的影響，致使建筑項(xiàng)目發(fā)生不同種類的裂縫。想要提升建筑構(gòu)架的整體強(qiáng)度，保證建筑的耐久性與延長其使用壽命，務(wù)必要加強(qiáng)對各類縫隙構(gòu)成因素的深入剖析，仔細(xì)地檢查已經(jīng)形成的縫隙，對于較為寬大的縫隙，依據(jù)具體狀況及時進(jìn)行修補(bǔ)，從而保證建筑工程的穩(wěn)定性和安全性。