建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與對策分析

張 杰

（北京市第三建筑工程有限公司，北京 101200）

混凝土是建筑工程施工過程中應用最多也是最重要的一項原材料，是構成建筑工程的主體材料，對于建筑工程的整體性和功能性具有至關重要的作用，因此混凝土的質(zhì)量也是建筑工程整體質(zhì)量的關鍵，我們在進行建筑工程施工中應用混凝土時，必須要加強對于混凝土的質(zhì)量管理[1]。尤其是當前混凝土施工過程中，容易受到各種因素的影響，以及混凝土自身結構的原因?qū)е铝芽p問題，如果不做控制和處理，將會形成質(zhì)量和安全隱患，嚴重威脅建筑工程整體的使用安全和使用年限[2]。我們必須加強對于建筑工程中混凝土裂縫成因的分析，并有針對性地采取控制措施，從而保證建筑工程的質(zhì)量，保證用戶的使用安全。

1 混凝土裂縫分類及危害

1.1 微觀裂縫

微觀裂縫通常發(fā)生于混凝土結構的內(nèi)部，尺寸一般較小，不超過0.05毫米。這類裂縫一般情況下對建筑工程的質(zhì)量不會產(chǎn)生很大的影響，但是如果混凝土的承重超出了限度，其內(nèi)部的微觀裂縫就會進一步發(fā)展擴大，進而影響到混凝土結構的完整性以及建筑工程的穩(wěn)定性[3]。由于人們無法直觀的觀察到混凝土內(nèi)部的微觀裂縫及其變化情況，需要使用專門的儀器來進行檢測，以便在其影響到建筑整體時能夠及時的采取措施。目前，主要使用超聲波探測儀來檢測微觀裂縫，超聲波能夠精準地檢測出裂縫的詳細信息。另外滲水也是一種對微觀裂縫的觀察方法，而且經(jīng)濟實用、操作簡單，因此應用較為廣泛。

1.2 表面裂縫

表面裂縫是比較常見的一種混凝土裂縫，這種裂縫通常出現(xiàn)在混凝土澆筑以及凝固硬化的過程中，形成的原因多種多樣，對于建筑物的質(zhì)量影響較大。因為裂縫的出現(xiàn)，會使空氣及其他具有酸堿性質(zhì)的物質(zhì)通過裂縫進入建筑結構內(nèi)部，并在其內(nèi)發(fā)生化學反應，造成裂縫的持續(xù)擴大；或者與混凝土內(nèi)部的鋼筋發(fā)生氧化反應形成鐵銹進而逐步侵蝕鋼筋，導致鋼筋的承重力減弱，會嚴重影響建筑工程的穩(wěn)定性；裂縫的出現(xiàn)還會導致建筑工程滲漏問題的發(fā)生，帶來嚴重的質(zhì)量問題，降低人們的居住體驗。

2 原因分析

2.1 設計原因

在建設工程的設計階段，需要綜合考慮各種情況，對混凝土結構的整體受力情況、混凝土與鋼筋的配合比例、配比所需達到的剛度等參數(shù)進行精確的計算，才能保證混凝土結構的穩(wěn)固與承重能力。如果在計算過程中出現(xiàn)漏算、計算失誤、未考慮全面等情況，都可能造成后期混凝土裂縫的出現(xiàn)。

2.2 材料質(zhì)量問題

混凝土的原材料質(zhì)量問題是形成混凝土裂縫的主要因素，如選用的水泥規(guī)格型號與施工現(xiàn)場的溫度、濕度等環(huán)境條件不適應；砂石的顆粒大小、級配等不合理，集料的泥沙含量超標；各種原材料如水泥、水、砂石、添加劑等的配合比例不當，攪拌不均勻、時間過短或過長；原材料的質(zhì)量本身不符合標準要求等。這些質(zhì)量因素都會導致混凝土結構裂縫的出現(xiàn)。

2.3 鋼筋缺乏耐腐蝕性

如果建筑工程所使用的鋼筋本身的耐腐蝕性較差，在工程施工過程中就會受水、添加劑等的影響而逐漸發(fā)生腐蝕，這種腐蝕會引發(fā)鋼筋與混凝土結構之間的縫隙出現(xiàn)。并且隨著腐蝕的不斷加劇，縫隙會逐漸發(fā)展擴大，最終形成混凝土的裂縫。

2.4 施工因素

在混凝土澆筑的過程中，任何一道工序如混凝土攪拌、混凝土運輸、混凝土澆筑及振搗等，如果沒有按照標準要求規(guī)范施工，都會導致混凝土裂縫的出現(xiàn)。比如，混凝土攪拌不充分、不均勻；混凝土運輸過程中沒有做好保溫工作；混凝土澆筑時，模板支撐力不夠或者模板的結構不合理、模板拆除的時間提前；混凝土振搗不充分造成混凝土的漏振，進而導致混凝土的密實度不足等，這些因素都有可能導致混凝土的結構出現(xiàn)裂縫。另外，在混凝土澆筑完成之后至完全凝固期間是裂縫高發(fā)的階段，如果不注重對其養(yǎng)護，則非常容易留下裂縫隱患。

2.5 地基沉降

如果地基的穩(wěn)定性不足發(fā)生不均勻的沉降，在巨大的沉降拉力作用下就會使混凝土產(chǎn)生裂縫。這種情況下，混凝土結構裂縫的大小、方向、深度等都與地基沉降的程度有著直接的關系。通常情況下，地基沉降產(chǎn)生的作用力巨大，會對混凝土結構造成貫穿性的裂縫。

2.6 混凝土結構收縮

1.水泥因素導致的混凝土結構收縮。水泥是組成混凝土的主要成分，其在硬化的過程中會消耗掉水分，正常情況下水分消耗會在20%之內(nèi)，這樣不會導致混凝土的過分收縮。但是當外部的一些因素導致水分蒸發(fā)，混凝土內(nèi)部的水分消耗就會超過標準范圍，導致混凝土面積縮小，進而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。

2.添加劑導致的混凝土結構收縮。在混凝土攪拌過程中通常會添加減水劑、膨脹劑等來促進混凝土的流動，這些添加劑的劑量必須要適量，過少達不到水分吸收蒸發(fā)的目的，過多則會使混凝土的結構收縮過度，從而導致裂縫的產(chǎn)生。

3.礦物質(zhì)摻合料導致的混凝土結構收縮?；炷翑嚢柽^程中會添加硅灰等礦物質(zhì)來促進混凝土的攪拌，但是硅灰會加速混凝土結構的收縮，從而促使混凝土自縮值逐漸增加。另外還會添加適量煤灰，而如果煤灰過量就會使混凝土的自縮值變小。自縮值過高或過低都會使其與標準自縮值不相符，最終會導致混凝土結構裂縫的產(chǎn)生。

4.溫度因素導致的混凝土結構收縮?；炷羶?nèi)外的溫差以及外界溫度的變化也是引起混凝土結構收縮的主要因素?；炷猎诓煌臏囟认聲l(fā)生熱脹冷縮，而混凝土內(nèi)部的各種原材料對于溫度的敏感度又不盡相同，這種差距就會導致不同的結構變化。比如，混凝土熱脹冷縮的系數(shù)較小，而鋼筋對于冷熱的溫度變化則相對敏感。在溫度發(fā)生變化時，鋼筋膨脹會明顯超過混凝土，混凝土會在鋼筋膨脹過程中被迫壓縮，從而形成裂縫。

5.水分蒸發(fā)導致的混凝土干縮或塑性收縮?；炷翝仓瓿珊笤谄溆不倪^程中，水分會不斷蒸發(fā)，進而引起混凝土表面的干縮，當干縮超過一定標準之后就會產(chǎn)生一些尺寸較為細小的縫隙，即干燥收縮裂縫。這種裂縫常在混凝土的表面出現(xiàn)，而且尺寸很小，也比較淺，一般不會存在很大的安全威脅，但是如果這種裂縫尺寸超出了0.2毫米，或者出現(xiàn)較多的干燥收縮裂縫時，就必須要及時地采取措施進行維護，否則將影響建筑工程的外觀，也會相對地降低建筑工程的使用年限。另外，水分的蒸發(fā)也會引起混凝土整體體積的收縮，此時當水分蒸發(fā)速度不一致時，就會導致混凝土結構收縮得不均勻，進而引發(fā)塑性收縮裂縫。具體的形成過程是：混凝土澆筑完成凝固之前，表面的水分蒸發(fā)速度較混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)速度更快，因此表面的收縮速率要快于內(nèi)部的收縮，這種速度上的差異就會導致塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。其形成的主要原因有外界氣溫過高或風力較大，混凝土表面的水分蒸發(fā)速度就會變快，或者沒有采取適當?shù)酿B(yǎng)護措施如保濕、保溫、遮蔽等，導致未硬化的混凝土易受外界氣候變化的影響，最終導致塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。

3 對策分析

3.1 完善混凝土結構設計

在設計過程中要全面考慮工程的實際情況，精準計算混凝土結構的受力情況，所需混凝土的各項原料配比以及鋼筋混凝土的配合比例等，保證混凝土的強度足夠支撐建筑工程的重力作用，減少裂縫發(fā)生的可能性。另外，還可以優(yōu)化工程項目的結構設計來減少裂縫出現(xiàn)的情況。比如，可以選用中低強度的混凝土材料或者減少建筑頂面的鋼筋數(shù)量，這樣可以有效減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3.2 加強對混凝土的質(zhì)量控制

混凝土是由各種原料如水泥、砂石、粉煤灰、水等混合攪拌形成的，各種原料必須按照合適的比例添加，才能保證混凝土的質(zhì)量合格、結構穩(wěn)固，如果配比不當，就有可能會造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。為此，建設單位首先要保證各種原材料的質(zhì)量，尤其是水泥，必須具有合格證書和質(zhì)量合格的檢驗報告，并隨時進行各種原料的質(zhì)量抽檢。其次要對混凝土的質(zhì)量進行檢測，如強度測試、密度試驗、抗凍試驗等，保證混凝土的各項指標參數(shù)符合標準要求。

另外，在混凝土攪拌過程中，適量的添加一些礦物集料或添加劑等也能夠有效防止結構裂縫的產(chǎn)生，但注意一定不能過量，否則會適得其反。比如，當混凝土中的骨料吸水性較強時，可以適當減少水泥比例，這樣可以有效減少混凝土的自縮率。在混凝土中加入粉煤灰，可以減少水的蒸發(fā)，使混凝土的收縮范圍控制在標準參數(shù)內(nèi)。適當?shù)靥砑右恍┨砑觿┤绺咝p水劑，能夠有效提高混凝土的密度，并降低裂縫產(chǎn)生的可能性?？傊谶M行混凝土配比攪拌時，必須結合工程實際需求、自重情況以及工程結構等實際情況，合理地調(diào)整、添加混凝土原料，并調(diào)試出最恰當?shù)呐浜媳壤?/p>

鋼筋的腐蝕也是混凝土裂縫產(chǎn)生的因素之一。在施工過程中必須要加強對鋼筋的保護，減少外界因素對鋼筋造成的腐蝕。首先，需要確保鋼筋的質(zhì)量合格，并具有較強的耐腐蝕性。其次，保管好鋼筋，避免雨水淋濕。最后，如果鋼筋表面有鐵銹則會加快腐蝕過程，從而降低鋼筋的強度，必須要去除鐵銹或者棄用。

3.3 加強施工過程的監(jiān)督管理

必須確?；炷潦┕み^程中的規(guī)范操作，才能減少操作不規(guī)范導致的混凝土裂縫。首先，建設單位需要精確地計算出混凝土的用量、振搗時間、澆筑時限、施工間隔等。如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)混凝土滲出的現(xiàn)象，應當對混凝土的表面即刻采取壓力抹灰措施。其次，混凝土澆筑完成凝固硬化過程中，可以在混凝土的表面放置一些墊板來分散外界應力對混凝土表面的沖擊，提高混凝土的強度。

3.4 控制沉降縫

地基的不均勻沉降是導致混凝土裂縫的重要因素，因此在混凝土施工前必須檢查建筑物的沉降深度是否符合標準。如果沉降深度不符合標準，那么意味著地基的承載力不足，輕者會導致建筑物的裂縫，嚴重的會導致建筑物的傾斜、塌陷，因此在混凝土施工前如果發(fā)現(xiàn)沉降深度不符合要求，必須停止施工并進行修正，保證地基的強度和承載力，最大程度上控制混凝土結構變形縫的發(fā)生。

3.5 控制溫度

施工過程中早晚與中午的溫差、混凝土內(nèi)外的溫差以及外界溫度的驟變都會對混凝土的結構收縮產(chǎn)生影響，進而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。因此在混凝土施工過程中必須合理的控制溫度，盡量減少因溫度變化而引發(fā)的裂縫。例如，在混凝土澆筑時，可以采取相應的措施降低澆筑的溫度，從而避免混凝土內(nèi)外的溫差過大，也能夠使混凝土較快地凝結。在外界溫度較高時，可以采取遮蔽、噴涂等方式來降低混凝土原料的溫度，或者使用冷凝管等降溫設備來進行混凝土的澆筑。在混凝土固化過程中，應當采取一定的保溫措施如覆蓋等來減少混凝土內(nèi)外的溫差，減少溫度應力對混凝土結構收縮帶來的不良影響。如果遇到雷雨天氣，必須采取措施來遮擋混凝土表面，避免雨水對未硬化的混凝土帶來的不利影響，防止混凝土裂縫產(chǎn)生。

3.6 減少施工過程中的荷載

施工過程中如果混凝土結構上所承受的荷載過多，則受到次應力的影響也會導致裂縫的產(chǎn)生，因此在建筑工程的施工過程中必須要注意其他施工工序?qū)炷两Y構所產(chǎn)生的不良影響。為了避免其他施工過程、機械設備等對未完全凝固的混凝土帶來的應力沖擊，可以對混凝土進行再次抹壓，時間應當選擇在澆筑完成后最終凝固前的階段。在混凝土施工完成靜置一日后可以輕卸并分散荷載量，三日后可以在混凝土的表面鋪設模板，以分散混凝土自身的應力，減少各種應力對于混凝土結構的不良影響。

4 結語

混凝土是構成建筑工程整體的重要部分，其施工質(zhì)量關系著建筑工程整體的質(zhì)量和性能。當前的混凝土裂縫問題較為常見，嚴重的裂縫問題甚至會影響建筑工程的使用安全，我們必須加強對于混凝土裂縫成因的分析，然后有針對性地采取措施預防混凝土裂縫的出現(xiàn)。通過上述分析，我們可以看出混凝土裂縫的成因很多，既有混凝土自身特性的原因，也有外在環(huán)境因素和人為因素。在進行混凝土裂縫防治時，我們必須要嚴格控制好人為因素，如控制混凝土原材料的質(zhì)量、規(guī)范施工等，并采取措施盡可能地減少外界因素對混凝土結構的影響，以及優(yōu)化改善混凝土結構特性，從而減少混凝土裂縫的發(fā)生條件，降低混凝土裂縫產(chǎn)生的可能性，提升建筑工程整體的質(zhì)量。