建筑中混凝土裂縫的施工處理技術(shù)研究

高波 山東金世紀(jì)建筑安裝工程有限公司

于林洋 山東金世紀(jì)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司

1 前言

混凝土建筑裂縫問(wèn)題，是影響建筑物質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要外部原因，在建筑施工過(guò)程中，可及時(shí)采取一系列有效措施以控制裂縫，保證整體結(jié)構(gòu)不開(kāi)裂，或根據(jù)建筑物實(shí)際構(gòu)造情況，減少建筑物裂縫寬度和裂縫數(shù)量?；诖?，通過(guò)對(duì)建筑工程施工中混凝土裂縫的形成機(jī)理及處理方法進(jìn)行實(shí)證研究，探討總結(jié)導(dǎo)致混凝土裂縫的原因。

2 混凝土裂縫防治的必要性

在建筑工程中，混凝土出現(xiàn)裂縫是非常常見(jiàn)的，是工程質(zhì)量的核心影響因素之一?；炷脸霈F(xiàn)的裂縫類型較多，如溫度裂縫、干縮裂縫、沉陷裂縫、施工裂縫等。多數(shù)建筑工程會(huì)因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫造成多種不良后果，如外觀質(zhì)量不良、抗?jié)B性能降低、耐久性降低、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到損失等，嚴(yán)重的甚至造成建筑物坍塌，影響施工質(zhì)量及安全，對(duì)人員安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

一些建筑工程中，裂縫雖然沒(méi)有造成直接的影響，卻使混凝土結(jié)構(gòu)受損，混凝土結(jié)構(gòu)在遭受外力作用下，易發(fā)生安全事故，難以發(fā)揮工程價(jià)值。因此，建筑工程施工進(jìn)程中，需分析混凝土裂縫形成的原因，切實(shí)做到早發(fā)現(xiàn)、早采取有針對(duì)性的措施，避免或減少混凝土出現(xiàn)裂縫。

3 建筑混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因

3.1 工程設(shè)計(jì)不合理造成的混凝土裂縫

設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致截面變形所產(chǎn)生的應(yīng)力集中也是混凝土裂縫的主要成因，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。（1）由于住宅工程項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及對(duì)設(shè)計(jì)要求的日益增加，為突出工程項(xiàng)目的美觀性方面，在有些住宅工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了某些不合理的構(gòu)件結(jié)構(gòu)，造成了預(yù)應(yīng)力不夠強(qiáng)，對(duì)混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了很大壓力，從而導(dǎo)致裂縫。（2）隨著住宅建筑層數(shù)增多，需要合理的加固構(gòu)件來(lái)支撐住宅主體結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)中鋼筋直徑過(guò)小或者過(guò)厚，會(huì)造成混凝土構(gòu)件發(fā)生斷裂。（3）混凝土自身仍有一定程度的熱壓縮變形。若在工程設(shè)計(jì)中不充分考慮混凝土自身的這一特點(diǎn)，就會(huì)造成在澆筑過(guò)程中發(fā)生混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題?；蛘咭?yàn)殇摻钆浣畈蛔?、溫度收縮等設(shè)計(jì)問(wèn)題，混凝土?xí)a(chǎn)生裂紋。

3.2 混凝土原材料質(zhì)量問(wèn)題

水泥的配制有賴于各種原料的加工，一旦原料的品質(zhì)無(wú)法達(dá)到使用要求，則水泥的品質(zhì)必然會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在水泥的實(shí)際施工中，很可能會(huì)出現(xiàn)水泥裂紋的異常發(fā)生。所以，水泥施工者應(yīng)該高度重視和改善混凝土和水泥砂漿骨材的澆筑品質(zhì)，提高施工路面水泥的收縮率和硬度。還要格外重視拌和水，以免拌和水損傷混凝土的抗拉強(qiáng)度和收縮，造成施工路面上發(fā)生水泥裂紋的異?，F(xiàn)象。施工中應(yīng)充分考慮水泥混合料與施工混凝土混合料的澆筑質(zhì)量，通過(guò)與現(xiàn)行設(shè)計(jì)的結(jié)合，可以有效抑制和防止水泥骨料和水產(chǎn)品混料之間的化學(xué)反應(yīng)，從而造成路面水泥結(jié)構(gòu)發(fā)生裂紋。

3.3 溫度和濕度造成的影響

在混凝土澆筑后的凝結(jié)過(guò)程中，由于自身水化反應(yīng)，混凝土?xí)蛲夥懦鰺崃?，而混凝土材料自身?dǎo)熱的效果并不理想，這就導(dǎo)致很多熱量和細(xì)小氣泡在混凝土內(nèi)部無(wú)法排出，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度逐漸升高，由于熱脹冷縮，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，混凝土抗拉能力較弱，容易導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫。再加上混凝土凝固之后，內(nèi)部溫度會(huì)下降，由于外部混凝土已經(jīng)凝固，會(huì)制約混凝土的收縮，內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。

如果在冬、夏兩季進(jìn)行施工，由于天氣晝夜溫差的影響，會(huì)讓混凝土表面受到更大的應(yīng)力，如果拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土的最大抗裂能力，而且施工結(jié)束后對(duì)養(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有做到位，易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。如果混凝土內(nèi)部濕度變化較小，而表面受到高溫水分快速蒸發(fā)，也會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象。

3.4 沉降裂縫

設(shè)計(jì)師沒(méi)有進(jìn)入施工場(chǎng)地進(jìn)行勘查，沒(méi)有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，內(nèi)力分析數(shù)據(jù)存在誤差，計(jì)算的載荷系數(shù)值也不符合要求。另外，現(xiàn)場(chǎng)人員沒(méi)有研究到位，工作失誤，地址數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)都不準(zhǔn)確，存在不一致的情況，會(huì)直接破壞建筑物的地基，增加混凝土墜落的概率。而如果雨雪頻繁，在這種天氣下進(jìn)行混凝土施工，過(guò)多的水分會(huì)對(duì)混凝土建筑結(jié)構(gòu)造成沖擊，使成品混凝土不凝固，直接影響混凝土的凝結(jié)。

3.5 水泥水化熱

在混凝土澆筑過(guò)程中，水泥水化會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。在水泥水化過(guò)程中，熱量釋放速度與水泥類型、混凝土配合比密切相關(guān)。當(dāng)混凝土內(nèi)部釋放熱量時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫度會(huì)急劇升高，但混凝土外表的溫度卻較低。混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部壓力和表面張力超過(guò)限值。在內(nèi)部壓力和表面張力的共同作用下，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，從而對(duì)建筑工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。

3.6 養(yǎng)護(hù)不到位

按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)能夠減少絕大部分裂縫。如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間太早，將降低混凝土的凝結(jié)能力，養(yǎng)護(hù)時(shí)間太晚，又會(huì)導(dǎo)致在養(yǎng)護(hù)前混凝土內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生裂縫。

在混凝土澆筑前期，由于水泥的水化熱反應(yīng)，混凝土體積會(huì)出現(xiàn)收縮，混凝土前期的強(qiáng)度達(dá)不到，就會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂?；炷琳駬v之后，由于重力的作用，較重的骨料會(huì)下沉，水泥的水分會(huì)集中在混凝土表面，表面會(huì)出現(xiàn)溢水的現(xiàn)象。如果混凝土表面水分快速蒸發(fā)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫，如果混凝土施工過(guò)后不能進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，大概率就會(huì)出現(xiàn)混凝土開(kāi)裂的情況。

4 建筑混凝土裂縫處理施工技術(shù)

4.1 修補(bǔ)技術(shù)

建筑企業(yè)適時(shí)采用修補(bǔ)技術(shù)可有效降低混凝土裂縫的處理難度，以保證建筑工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量和穩(wěn)定性。正式修補(bǔ)前，建筑企業(yè)應(yīng)明確裂縫的尺寸和分布情況，并結(jié)合建筑工程結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)合理選擇修補(bǔ)技術(shù)，同時(shí)，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，以進(jìn)一步提升修復(fù)效率和修復(fù)效果。當(dāng)前，能有效解決混凝土裂縫問(wèn)題的修補(bǔ)技術(shù)是鋼纖維混凝土技術(shù)，其能借助新型材料的優(yōu)勢(shì)完善混凝土材料的性能，有效避免建筑工程施工過(guò)程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫等問(wèn)題，進(jìn)而提升建筑企業(yè)的施工水平和建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.2 表面處理法

如果混凝土表面出現(xiàn)了輕微裂縫，通?？梢酝ㄟ^(guò)修補(bǔ)或掩飾方式對(duì)裂縫進(jìn)行處理，其中較為常用的方法為表面處理法。該方法主要用于處理混凝土表面小于0.2mm的裂縫中，這種大小的裂縫不會(huì)降低混凝土構(gòu)件承載力，也不會(huì)降低構(gòu)件穩(wěn)定性。采取表面處理法，能夠避免外界物質(zhì)順著裂縫滲入到混凝土內(nèi)部，以免混凝土遭受到進(jìn)一步破壞，進(jìn)而使其耐久性能夠得到進(jìn)一步加強(qiáng)。表面處理法采用的材料其在變形性能上與混凝土性能相似，而且還需要具有較強(qiáng)的防滲透、防水性。若想避免出現(xiàn)較大裂縫，可以利用水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。施工開(kāi)展時(shí)，要依據(jù)出現(xiàn)的裂縫情況，均勻涂抹水泥砂漿。

4.3 加固技術(shù)

與修補(bǔ)技術(shù)相比，加固技術(shù)的操作難度更高。這就要求建筑企業(yè)在確保施工人員專業(yè)水平達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，制訂準(zhǔn)確性更高的結(jié)構(gòu)加固方案，以預(yù)防施工過(guò)程出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題，或便于及時(shí)處理已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫。在加固處理混凝土結(jié)構(gòu)裂縫時(shí)，建筑企業(yè)可采用增設(shè)鋼筋或者補(bǔ)澆混凝土的方式來(lái)強(qiáng)化加固效果。合適的加固技術(shù)不僅能提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓能力，還有利于完善混凝土結(jié)構(gòu)的安全性能和裂縫處理效果。就目前來(lái)看，建筑企業(yè)多采用粘貼鋼板加固技術(shù)對(duì)建筑工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題進(jìn)行加固處理，以防止裂縫持續(xù)發(fā)展影響混凝土主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。該技術(shù)的主要原理是通過(guò)粘貼鋼板，增強(qiáng)薄弱部位的堅(jiān)固性。在準(zhǔn)備階段，建筑企業(yè)應(yīng)做好裂縫部位的清理工作，從而保證鋼板質(zhì)量。

4.4 把控施工過(guò)程和方法

施工過(guò)程管理對(duì)混凝土的裂縫控制起到至關(guān)重要的作用，只有采用了正確的方法，才能使整個(gè)工程的質(zhì)量得到保障。在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行操作。澆筑前，認(rèn)真驗(yàn)收鋼筋綁扎質(zhì)量、保護(hù)層墊塊情況等，要派專人對(duì)于模板上的垃圾、雜物清理沖洗干凈，驗(yàn)收采用舉牌制度，并留好影像資料。澆筑順序要科學(xué)合理，過(guò)程中由于天氣和供料等原因，導(dǎo)致可能出現(xiàn)的冷縫要盡量避免，及時(shí)接茬振搗。

要求商品混凝土站在混凝土運(yùn)輸澆筑過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和項(xiàng)目部的要求來(lái)供料，一切行動(dòng)聽(tīng)指揮，不要為了節(jié)約成本而讓料車熄火，混凝土攪拌過(guò)程一定不能停止。整個(gè)澆筑過(guò)程要施工管理人員全程值班監(jiān)督，每個(gè)部位都要用振動(dòng)棒振搗，不能出現(xiàn)漏振、過(guò)振的情況。混凝土澆筑完成后不能立即上人，更不能在板面上堆放材料，在地下室板面強(qiáng)度未達(dá)標(biāo)前，不能上大型車輛和機(jī)械，后澆帶、施工縫等部位要落實(shí)回頂支撐到位。混凝土試塊送檢達(dá)到規(guī)范規(guī)定的拆模強(qiáng)度后，經(jīng)項(xiàng)目部同意方可拆除模板支撐。總之，每一個(gè)細(xì)節(jié)都重視，認(rèn)真把控到位了，串聯(lián)起來(lái)才會(huì)收到好的成效。

4.5 灌漿技術(shù)

灌漿技術(shù)常用于處理比較嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題。與上述兩種處理技術(shù)相比，灌漿技術(shù)的操作更為復(fù)雜，性能更高。在具體操作時(shí)，施工人員應(yīng)事先確認(rèn)施工結(jié)構(gòu)表面裂縫的位置和大小，并清理雜物，之后再將配制好的混凝土漿液注入裂縫中。在前期準(zhǔn)備階段，施工人員還應(yīng)加強(qiáng)真空壓力裝置在灌漿處理中的應(yīng)用，以降低操作難度。在裂縫中的漿液凝固之后，施工人員要對(duì)結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行進(jìn)一步修補(bǔ)。此外，灌漿技術(shù)不僅可以從根本上解決結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題，還能有效解決混凝土結(jié)構(gòu)的滲水、漏水等質(zhì)量問(wèn)題，延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此，灌漿技術(shù)能夠滿足安全建設(shè)的要求。

4.6 加大對(duì)沉降縫的把控

沉降縫是項(xiàng)目施工的重要類型，對(duì)于施工技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)對(duì)該問(wèn)題引起思想上的重視，在日常項(xiàng)目施工期間，多次反復(fù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，確保其沉降的深度建設(shè)要求，促使后期項(xiàng)目工程的順利開(kāi)展。值得注意的是，在進(jìn)行實(shí)際檢查工作開(kāi)展的過(guò)程中，一旦出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象，最終會(huì)致使建筑施工的地基承載力下降，無(wú)法從根本上滿足當(dāng)前項(xiàng)目工程的建設(shè)需要，與此同時(shí)，這也會(huì)使得建筑物整體地基難以支撐建筑的重量，從而可能導(dǎo)致建筑物整體倒塌，出現(xiàn)嚴(yán)重的建筑施工事故。

為了從根本上杜絕這種情況的發(fā)生，需要深度檢測(cè)沉降縫，避免沉降縫不符合實(shí)際工程需要而出現(xiàn)的工程問(wèn)題。此外，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)待檢測(cè)的步驟，避免施工過(guò)程中檢測(cè)出現(xiàn)誤差，進(jìn)而導(dǎo)致后期更多施工問(wèn)題的出現(xiàn)。只有從根本上保證了沉降深度，在達(dá)到相關(guān)要求后，才可對(duì)后續(xù)施工工程進(jìn)行進(jìn)一步施工。在進(jìn)行項(xiàng)目工程施工期間，建設(shè)施工方需要詳細(xì)檢查不同過(guò)程的不同工作執(zhí)行情況，對(duì)相應(yīng)施工材料安排專門的質(zhì)檢人員進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保整體材料符合質(zhì)量要求，同時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)材料質(zhì)量的源頭進(jìn)行遠(yuǎn)程把控，避免不合格材料流入市場(chǎng)。在對(duì)結(jié)構(gòu)變形縫進(jìn)行施工的過(guò)程中，需要使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)工程施工進(jìn)行有效管控，還需要使用最先進(jìn)的施工工藝，把握整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證施工建設(shè)穩(wěn)定進(jìn)行。

4.7 注重混凝土的科學(xué)養(yǎng)護(hù)

在混凝土施工后進(jìn)行科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，能最大程度提高混凝土的質(zhì)量，提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，降低混凝土表面裂縫。尤其對(duì)于大體積混凝土工程，養(yǎng)護(hù)將發(fā)揮重大作用。混凝土早期養(yǎng)護(hù)的主要目的是降低混凝土的表面溫度，提高混凝土的濕度，防止由于外界溫度變化過(guò)大導(dǎo)致混凝土表面開(kāi)裂，因?yàn)樗挚焖僬舭l(fā)加重混凝土的收縮。

工程混凝土樓板采用覆蓋塑料薄膜的養(yǎng)護(hù)方法，在混凝土收面完成后對(duì)其進(jìn)行覆膜，防止混凝土表面溢水快速蒸發(fā)。在混凝土樓面終凝后，開(kāi)始安排專人進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，每日一般養(yǎng)護(hù)兩次，視環(huán)境氣溫等情況適當(dāng)增加，養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)為表面濕潤(rùn)但不積水。等工程墻柱混凝土結(jié)構(gòu)在達(dá)到允許拆模的強(qiáng)度后進(jìn)行拆模，拆模后由專人使用噴壺進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

將混凝土裂縫施工處理技術(shù)合理應(yīng)用到的建筑工程中，能夠消除裂縫帶來(lái)的危害，提高建筑工程整體質(zhì)量。考慮到建筑工程中出現(xiàn)的混凝土裂縫大小、危害各不相同。因此，需要結(jié)合實(shí)際情況，采取相應(yīng)措施對(duì)裂縫進(jìn)行處理，消除安全隱患，為人們提供一個(gè)高質(zhì)量的建筑工程，確保其能夠滿足應(yīng)用需求。