房屋建筑工程混凝土裂縫成因及控制對策

葉暉 普海峰

浙江省建工集團有限責(zé)任公司 浙江 杭州 310000

引言

目前來看，房屋建筑工程中出現(xiàn)混凝土裂縫的風(fēng)險較高，也因此讓混凝土裂縫成為常見的施工問題。若是沒有對房屋建筑工程中的混凝土裂縫問題進行有效控制，則勢必危害到房屋建筑的安全性與穩(wěn)定性，也正是因為如此，當(dāng)前非常關(guān)注房屋建筑工程混凝土裂縫的控制，也因此積累了較多成熟經(jīng)驗做法。不過，導(dǎo)致房屋建筑工程出現(xiàn)混凝土裂縫的原因較多，導(dǎo)致混凝土裂縫問題較為復(fù)雜和多樣，實際的控制也變得復(fù)雜化和專業(yè)化，對于此，必須充分掌握房屋建筑工程混凝土裂縫的控制對策，并掌握其中的要點和注意事項。

1 房屋建筑工程的混凝土裂縫常見類型

房屋建筑工程所出現(xiàn)的混凝土裂縫有四種常見類型，即干縮裂縫、溫度裂縫、沉陷裂縫、塑性收縮裂縫。四種常見混凝土裂縫都有很大的危害性，對房屋建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性可以造成嚴(yán)重危害，或者是給房屋建筑的使用埋下安全隱患。

干縮裂縫具有不可逆的性質(zhì)，常出現(xiàn)在房屋建筑工程混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間，或者是會出現(xiàn)在混凝土澆筑完成后的一周左右。干縮裂縫可以對混凝土的抗?jié)B性造成較大影響，且容易引起鋼筋的銹蝕，繼而對混凝土的性質(zhì)和耐久性造成不良影響。房屋建筑工程所出現(xiàn)的干縮裂縫，主要是與四種因素有密切關(guān)系：一是水泥的用量及成分；二是混凝土的水灰比；三是外加劑的用量；四是集料的性質(zhì)和用量。

溫度裂縫常出現(xiàn)在房屋建筑工程之中，主要是有兩種情況：一種是水泥水化熱產(chǎn)生所引起的溫度裂縫；另一種是混凝土養(yǎng)護過程中出現(xiàn)溫度裂縫。混凝土的硬化過程中，可以產(chǎn)生一定的水化熱，如果是大型混凝土，則因為體積較大，所以產(chǎn)生的水化熱很難有效從混凝土內(nèi)部散發(fā)出來，此時會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度處于逐步上升的狀態(tài)[1]。與此同時，混凝土表面的熱量會有較快的散發(fā)速度，此時會導(dǎo)致大型混凝土內(nèi)外產(chǎn)生一定的溫差，內(nèi)部可以對表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力是大于表面強度，混凝土表面便容易出現(xiàn)溫度裂縫?；炷恋酿B(yǎng)護階段，需要對混凝土的表面進行及時有效的覆蓋處理，但是如果沒有進行覆蓋處理，則混凝土的表面水分會有很快散發(fā)，此時表面收縮大，但內(nèi)部溫度變化小，混凝土內(nèi)外部可以因此產(chǎn)生拉應(yīng)力，繼而誘發(fā)混凝土溫度裂縫。

沉陷裂縫的危害性較大，往往是對房屋建筑工程的整體結(jié)構(gòu)造成不良影響，混凝土結(jié)構(gòu)可出現(xiàn)不均勻沉降。沉陷裂縫的產(chǎn)生與多種因素有關(guān)，主要是回填土不實、結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻和松軟、長時間浸水，除此之外，模板剛度不足、模板支撐間距過大這兩種原因，也有可能導(dǎo)致房屋建筑工程出現(xiàn)沉陷裂縫。

塑性收縮裂縫的出現(xiàn)具有特殊性，比如容易出現(xiàn)在混凝土凝結(jié)前，原因是此時混凝土的外表面會有水分流失過快的情況。塑性收縮裂縫的形狀較為特殊，即兩端細而中間寬，并且長短不同。導(dǎo)致房屋建筑工程出現(xiàn)塑性收縮裂縫的原因主要有四個，即凝結(jié)時間、空氣濕度、水灰比、環(huán)境溫度。

2 房屋建筑工程混凝土裂縫成因

2.1 施工材料質(zhì)量

房屋建筑工程的混凝土裂縫成因中，施工材料質(zhì)量是較為常見且重要的影響因素，如果存在混凝土質(zhì)量不達標(biāo)及配合比不科學(xué)的問題，則容易導(dǎo)致混凝土裂縫問題。在施工材料的采購環(huán)節(jié)，采購人員未能發(fā)揮好職能，對施工材料進行嚴(yán)格的質(zhì)量把控，則會導(dǎo)致質(zhì)量不佳的施工材料進入施工現(xiàn)場，會因此導(dǎo)致混凝土施工質(zhì)量不佳。

2.2 混凝土自收縮

以高層房屋建筑工程為例，混凝土裂縫出現(xiàn)的一個重要原因是混凝土自收縮，主要是表現(xiàn)在兩個方面。一方面，水泥是混凝土生產(chǎn)中的主要材料或基本材料，水泥凝固可導(dǎo)致混凝土的水分減少，且混凝土可出現(xiàn)自收縮現(xiàn)象，也因此增加了混凝土出現(xiàn)開裂的風(fēng)險[2]。另一方面，混凝土生產(chǎn)中會添加一定的礦物材料，礦物材料可以將混凝土的承載能力有效提高，但礦物材料的類型不同和性質(zhì)不同時，會對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同影響，一些礦物材料會導(dǎo)致混凝土自收縮，繼而誘發(fā)混凝土開裂問題。

2.3 外界溫度變化

房屋建筑工程混凝土施工中，混凝土對溫度有很高的敏感性，當(dāng)內(nèi)外溫差過大時，容易出現(xiàn)混凝土開裂問題，且外部溫度變化可導(dǎo)致混凝土施工出現(xiàn)質(zhì)量問題。當(dāng)前的研究結(jié)果顯示，即外部溫度有較大變化時，可導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮與膨脹，如此一來，混凝土中可以產(chǎn)生內(nèi)部與外部的荷載差，混凝土開裂的風(fēng)險明顯增加。從荷載的角度而言，當(dāng)房屋建筑工程、混凝土結(jié)構(gòu)有不相符的承載力，且受到超負(fù)荷載重、構(gòu)件拉伸不穩(wěn)定這些影響因素時，房屋建筑會容易出現(xiàn)混凝土裂縫問題。除此之外，在混凝土的攪拌過程中，混凝土的溫度可以隨著時間而升高，并可產(chǎn)生大量熱能，此時如果混凝土的內(nèi)外溫差較大，則混凝土易出現(xiàn)開裂問題，形成混凝土裂縫，常出現(xiàn)墻體裂縫[3]。

2.4 其他常見原因

除以上所分析的三種原因，房屋建筑工程混凝土裂縫的出現(xiàn)還與三種原因有關(guān)，即混凝土配比不合理、混凝土養(yǎng)護不到位、結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題。在混凝土配比不合理這一原因中，混凝土的強度可受到水灰比的影響，通常是要求將混凝土的水灰比控制在0.25～0.39，如果是高強度混凝土，則需要將水灰比控制在0.7。在混凝土的配比確定時，如果沒有經(jīng)過實驗室測定或測定效果不佳，則會在混凝土施工中使用錯誤的配比方案，無法確?；炷翉姸鹊刃再|(zhì)，自然影響到混凝土施工質(zhì)量。與此同時，混凝土施工過程中可產(chǎn)生大量氣泡，會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在受到重力作用時會出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)開裂問題。在混凝土養(yǎng)護不到位這一原因中，未能對混凝土做好養(yǎng)護時，會使混凝土表面、鋼筋長時間暴露在空氣中，會因此產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，此時混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)裂縫。房屋建筑工程的混凝土施工中，從澆筑至固化階段，會有大量的水分流失，并且外部溫度可以對混凝土結(jié)構(gòu)的最終成型產(chǎn)生一定的影響，如果是產(chǎn)生過大的應(yīng)力，便使混凝土表面結(jié)構(gòu)受到影響，可產(chǎn)生較深的裂縫，或者是較淺的裂縫，對混凝土結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定造成影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題這一原因中，設(shè)計人員在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題時，或者是未按照要求選擇鋼筋，都可以導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。當(dāng)房屋建筑工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷面，則房屋建筑的某個部位可以集中一定的力，若是超過混凝土結(jié)構(gòu)所能夠承受的力度，則房屋建筑結(jié)構(gòu)及混凝土表面都易出現(xiàn)裂縫。

3 房屋建筑工程混凝土裂縫的控制對策

3.1 沉陷裂縫的控制對策

對于房屋建筑工程所出現(xiàn)的沉陷裂縫，在控制時可以著重從四個方面進行。第一，提前確定房屋建筑工程是否為填土地基或軟土地基，需要在混凝土施工之前進行有效的夯實作業(yè)，確保地基有良好的穩(wěn)固性，避免房屋建筑及混凝土結(jié)構(gòu)在后續(xù)施工中出現(xiàn)沉降問題。第二，對所使用的混凝土模板進行綜合分析，重點分析混凝土模板的強度和剛度，確?；炷聊０迥軌蛴行е蔚鼗鶆蚴芰Α５谌炷翝仓鳂I(yè)中，要避免混凝土和地基長時間在水中浸泡。第四，對模板拆除的時間進行精準(zhǔn)把控，且注意模板拆除的順序，保證混凝土施工作業(yè)的質(zhì)量，降低沉陷裂縫的發(fā)生風(fēng)險。

3.2 塑性收縮裂縫的控制對策

完成混凝土制作任務(wù)之后，要對混凝土表面溫度進行有效控制，要避免出現(xiàn)一種情況，即混凝土表面濕度迅速降低。目前來看，在塑性收縮裂縫的控制中，有三種措施應(yīng)注重推廣應(yīng)用。第一，混凝土制作時要認(rèn)真做好早期養(yǎng)護，待混凝土制作任務(wù)完成后，及時用塑料薄膜覆蓋，也可以用濕麻袋、濕草墊進行覆蓋，與此同時，要向塑料薄膜、濕麻袋、濕草墊進行灑水處理，確?；炷琉B(yǎng)護的有效性。環(huán)境溫度較高或較低時，都需要對混凝土養(yǎng)護方案進行優(yōu)化，且養(yǎng)護時間可以盡量延長。第二，在混凝土制作任務(wù)完成后，現(xiàn)場施工人員需要適度抹壓混凝土表面，但要避免過分抹壓，可以使用密封保護法進行混凝土的早期養(yǎng)護，塑性收縮裂縫的控制中，要防止混凝土結(jié)構(gòu)的水分散失過快，應(yīng)發(fā)揮好各種封閉方式的優(yōu)勢，比如減少水分散發(fā)和減小風(fēng)流動[4]。第三，如果是預(yù)應(yīng)力構(gòu)建的混凝土，則需要及時進行張拉處理，避免出現(xiàn)長期放置的問題。在混凝土制作之前，負(fù)責(zé)人員要先對混凝土的配比進行實驗測定，確保骨料、水泥、水、沙的配比是科學(xué)合理的。有一點需要特別注意，即在使用原料時沙和骨料都要避免含泥量較大，且盡量不使用粉砂，如此有利于增強混凝土結(jié)構(gòu)的強度。

3.3 溫度裂縫的控制對策

對于房屋建筑工程所出現(xiàn)的混凝土溫度裂縫問題，在控制時可以重點落實五大措施。第一，混凝土配制時，應(yīng)優(yōu)先選擇低熱水泥材料，比如當(dāng)前可以選用礦渣水泥、粉煤灰水泥。第二，嚴(yán)格控制水泥用量和水灰比，通常是將水泥用量控制在450kg/m3，水灰比控制在0.6以內(nèi)，且可以結(jié)合實際情況對水泥用量進行適當(dāng)調(diào)整[5]。第三，需要降低混凝土的水熱化，當(dāng)前的成熟做法是減少水泥用量，還可以添加適量的減水劑。第四，如果各方面條件滿足，則可以對混凝土攪拌工藝進行適當(dāng)改善或優(yōu)化，比如可以將“二次風(fēng)冷”與“三冷技術(shù)”有效結(jié)合起來，可以將混凝土溫度有效降低。第五，在添加外加劑時，要確保外加劑具備兩大功能，一是增塑功能，二是緩凝功能，能夠因此降低混凝土的水化熱，且混凝土的流動性可以得到改善，如此一來，可以有效延遲熱峰，溫度裂縫的風(fēng)險可以有效減少。除此之外，高溫季節(jié)進行混凝土澆筑作業(yè)時，可以搭設(shè)遮陽板，對混凝土的溫度進行有效控制。如果是大體積的混凝土制作，則可進行分層澆筑，對后澆縫、水平施工縫、垂直施工縫要進行規(guī)范的澆筑，確保可以盡快散熱，將混凝土澆筑的溫度有效降低。

3.4 干縮裂縫的控制對策

在控制房屋建筑工程的混凝土干縮裂縫時，當(dāng)前成熟的經(jīng)驗做法有四種。第一，所使用的水泥應(yīng)該確保收縮量較小，通常是選用粉煤灰水泥、中低熱水泥，并且降低水泥用量。第二，混凝土配合比設(shè)計的過程中，應(yīng)該對水灰比進行嚴(yán)格控制，使混凝土的干縮不易受到水灰比的影響，與此同時，可以摻加適量的減水劑[6]。第三，在混凝土的攪拌和施工過程中，要嚴(yán)格控制配合比，尤其是要控制好混凝土的用水量，不可以大于配合比設(shè)計中的用水量。第四，認(rèn)真做好混凝土的早期養(yǎng)護，且混凝土的養(yǎng)護時間應(yīng)該適當(dāng)延長，如果是冬季施工，則要科學(xué)延長混凝土保溫覆蓋時間，且需要涂刷養(yǎng)護劑，可以取得更好的養(yǎng)護效果。除此之外，在房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)中，應(yīng)該有效設(shè)置收縮縫。如果發(fā)現(xiàn)干縮裂縫的數(shù)量不多，或者是干縮裂縫的長度不大，則現(xiàn)場施工人員可以先清理干縮裂縫表面的浮渣、塵土，在此基礎(chǔ)上通過加壓砂漿這一方式進行有效修補。

4 結(jié)束語

要充分意識到房屋建筑工程混凝土裂縫的危害性，從多個方面有效控制干縮裂縫、溫度裂縫、塑性收縮裂縫、沉陷裂縫，以求最大程度降低混凝土裂縫的危害性。當(dāng)前已經(jīng)能夠有效進行房屋建筑工程混凝土裂縫的控制，后續(xù)要對成熟經(jīng)驗做法進行推廣應(yīng)用，同時要繼續(xù)加大研究力度，繼續(xù)探究房屋建筑工程混凝土裂縫控制時的更多要點與技巧。