建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理

李慧杰

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046000）

1 混凝土裂縫防治的必要性

多數(shù)建筑工程會由于混凝土結(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性能被降低、耐久性降低以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到損失等，嚴(yán)重的會造成建筑物坍塌，影響施工質(zhì)量及安全，對人員安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅[1]。如果建筑基底架構(gòu)開裂，并使得建筑立面出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，就可能使建筑整體的穩(wěn)固性產(chǎn)生改變，甚至?xí)沟媒ㄖ⒚娉霈F(xiàn)大范圍開裂現(xiàn)象。在這樣的條件下，假若是沒有出現(xiàn)斷層的現(xiàn)象，那么開裂就僅會使建筑外觀性發(fā)生改變。假若是本身存在開裂現(xiàn)象，就需要將所涉部件進(jìn)行清除，補(bǔ)上規(guī)整的部件。建筑物的某個部位有混凝土裂縫出現(xiàn)，會影響到建筑物的正常功能發(fā)揮，如水塔以及水池等構(gòu)筑物會產(chǎn)生開裂，進(jìn)而出現(xiàn)滲漏水，從而影響到正常使用；對一些氣密性要求較高的建筑物，如核電站出現(xiàn)裂縫后，就會造成氣密性降低而造成嚴(yán)重后果。

2 混凝土裂縫分類

（1）溫度裂縫。在普遍條件下，混凝土結(jié)構(gòu)其開裂縫隙的走向都不具有恒定性，而且開裂處的寬度不一致。同時，工程實際區(qū)域的客觀條件及其混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度也存在差異，在這樣的條件下，混凝土結(jié)構(gòu)的凝固過程也會具有明顯的延遲，可能由此而引發(fā)開裂。

（2）收縮開裂。根據(jù)經(jīng)驗說，若是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)碳化、凝固的狀態(tài)，就容易出現(xiàn)明顯的開裂。

（3）沉降性開裂。假若混凝土結(jié)構(gòu)開裂的寬度較大，就有可能會導(dǎo)致樓板出現(xiàn)明顯的沉降現(xiàn)象，假若是沉降現(xiàn)象相對嚴(yán)重，就會導(dǎo)致開裂處的寬度進(jìn)一步凸顯。

3 建筑工程施工中混凝土裂縫的成因分析

在進(jìn)行整體建筑工程施工時，質(zhì)量高的混凝土材料其不僅有利于工程建筑施工效果，也有利于提高整體工程的建筑質(zhì)量。但現(xiàn)階段在進(jìn)行建筑實際施工建設(shè)時，建筑商對混凝土材料的整體應(yīng)用情況還會出現(xiàn)較多問題，混凝土質(zhì)量問題和裂縫情況時有發(fā)生，具體如下。

3.1 部分建筑設(shè)計不合理

在施工中，促使混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多，最關(guān)鍵原因是由于建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、濕度變化、溫度的變化以及周邊建筑環(huán)境等。有關(guān)人人員在進(jìn)行實際工程建設(shè)時，工程建筑結(jié)構(gòu)其整體設(shè)計不夠合理，且出現(xiàn)建筑施工作業(yè)缺陷，這些因素都是促使建筑裂縫出現(xiàn)的直接原因，在進(jìn)行實際設(shè)計時，設(shè)計概念以及設(shè)計方案并不適合當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)工程項目，以及設(shè)計方案其與實際建設(shè)環(huán)境不匹配等問題，會直接促使工程建筑過程中產(chǎn)生裂縫。同時在施工過程中，會因為操作失誤等因素導(dǎo)致不同裂縫出現(xiàn)，例：澆筑樓板形式、整體墻體剛度突然增大等都可能促使施工裂縫出現(xiàn)，而現(xiàn)澆樓板竣工后，整體的承載力沒有辦法滿足實際工程建設(shè)的需要便施加荷載也可能造成工程裂縫的出現(xiàn)，這些都會促使工程建設(shè)整體質(zhì)量形成一定程度的影響。所以，在進(jìn)行實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須先明確建筑設(shè)計理念，進(jìn)一步合理科學(xué)運用建筑理念進(jìn)行實際設(shè)計，從根本上確保建筑工程質(zhì)量的同時，進(jìn)一步確保工程建筑設(shè)計在實際建筑環(huán)境內(nèi)的執(zhí)行性和可行性，確保工程建筑質(zhì)量得以保證[2]。

3.2 原材料不合格

在混凝土建設(shè)原材料配比時，不僅會摻入水泥、沙子等材料，還會摻入水和外加劑等，通過對這些材料進(jìn)行綜合配比以后，可以確?；炷敛牧系慕Y(jié)構(gòu)性能符和工程建設(shè)實際要求。因此，在實際混凝土材料配比時，若選擇材料或整體配合比例搭配不當(dāng)，則會直接導(dǎo)致材料產(chǎn)生物理性的質(zhì)量問題，促使材料膠凝無法達(dá)到實際工程要求，從而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。在進(jìn)行實際工程混凝土結(jié)構(gòu)和材料選取時，必須要充分考慮當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)環(huán)境以及建設(shè)溫度情況，選擇合適的水泥品種，這樣不僅直接減少了工程問題發(fā)生的可能性，進(jìn)一步降低了工程裂縫出現(xiàn)的概率，為后續(xù)混凝土材料合理配備打下基礎(chǔ)[3]。

3.3 鋼筋耐腐蝕性

一直以來，整體建筑主體結(jié)構(gòu)其運用的主要材料便是鋼筋，鋼材料在整體建筑材料固化以及土結(jié)構(gòu)固化等方面也起著非常重要的作用。鋼筋材料在實際施工過程中的抗腐蝕性較差，且材料自身物理結(jié)構(gòu)性質(zhì)較不穩(wěn)定，造成在實際施工過程遇到多種外部施工問題，沒辦法滿足實際工程建設(shè)需要，因此，若不能夠運用合適的添加劑對整體鋼筋進(jìn)行輔助以及性質(zhì)加強(qiáng)，則會直接造成腐蝕問題嚴(yán)重化，影響整體支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時此類問題在二次出現(xiàn)以后，也會直接導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部支撐之間的連接不穩(wěn)定，從而進(jìn)一步降低工程建筑結(jié)構(gòu)整體安全性和穩(wěn)定性，出現(xiàn)工程建筑裂縫情況，影響工程施工。

3.4 建筑結(jié)構(gòu)自身混凝土收縮

建筑工程在具體修建過程中，其混凝土往往都會存有較高的含水量，水資源都具有蒸發(fā)性，促使混凝土出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，同時，混凝土內(nèi)部的水分也會隨之散失，更加會使得混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生縮減，促使混凝土的強(qiáng)韌性弱化。另外，混凝土結(jié)構(gòu)也會在板材重力的影響下，產(chǎn)生強(qiáng)韌性的改變，并且混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度也不相同，導(dǎo)致工程澆板的穩(wěn)定性弱化，也使得混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生形變現(xiàn)象。因為混凝土結(jié)構(gòu)在空氣接觸時，產(chǎn)生水分蒸發(fā)現(xiàn)象，同時，在環(huán)境溫度的作用下，也會促使混凝土結(jié)構(gòu)散熱速度發(fā)生較大改變，而溫度的改變也會容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重開裂現(xiàn)象[4]。

4 混凝土裂縫的控制治理措施

4.1 干縮裂縫與溫度裂縫控制

4.1.1 干縮裂縫控制

建筑工程中的干縮裂縫主要是由混凝土澆筑后，內(nèi)部毛細(xì)管的壓力產(chǎn)生的。內(nèi)部毛細(xì)管失水后會產(chǎn)生很大的收縮力，導(dǎo)致混凝土澆筑體收縮，在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)收縮應(yīng)力，如果是收縮應(yīng)力大于混凝土材料的實際抗拉強(qiáng)度，就會產(chǎn)生裂縫。所以，控制干縮裂縫主要控制內(nèi)部毛細(xì)管的收縮應(yīng)力。一方面，相關(guān)人員必須要降低混凝土體積的用水量，避免毛細(xì)管內(nèi)部失水過多；另一方面，合理選擇混凝土材料，不同品牌的混凝土材料產(chǎn)生干縮裂縫的情況不同，施工單位應(yīng)根據(jù)施工經(jīng)驗，選擇質(zhì)量優(yōu)等的混凝土材料[5]。

4.1.2 溫度裂縫的控制

針對混凝土溫度裂縫的控制，要由專業(yè)人員嚴(yán)格控制混凝土澆筑后的內(nèi)外部溫度差，避免因溫度差過大導(dǎo)致的裂縫問題。建筑工程施工進(jìn)行混凝土澆筑時，應(yīng)重視時間的合理選擇，盡量選擇符合標(biāo)準(zhǔn)的時間進(jìn)行混凝土澆筑。針對因季節(jié)氣候因素影響，導(dǎo)致的內(nèi)外部溫度差過大等問題，施工單位一方面要做好外部低溫度的防護(hù)，對澆筑后的混凝土外墻體進(jìn)行必要的保溫保護(hù)和養(yǎng)護(hù)，盡量減少溫度差值；同時，施工單位應(yīng)通過改善混凝土的配合比，盡可能地提高混凝土自身特性，解決混凝土澆筑時不耐溫差的開裂問題，如控制骨料的含泥量、摻加一定量的粉煤灰代替部分水泥[6]。

4.2 混凝土結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計

在專業(yè)人員對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，必須要根據(jù)混凝土的施工整體狀態(tài)，選擇強(qiáng)度較低混凝土材料。需要對抗裂薄弱部位進(jìn)行精準(zhǔn)抗裂計算，若結(jié)構(gòu)設(shè)計不存在足量的變形量，則還需要對構(gòu)造配筋進(jìn)行適當(dāng)增加，通過這樣的方式控制溫度裂縫寬度，保證建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。若是建筑物結(jié)構(gòu)長度大于40m，則需要根據(jù)實際情況設(shè)置后澆帶，并在后澆帶兩側(cè)位置設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，才能夠減少不均勻沉降，減少因結(jié)構(gòu)溫度變形而引起的裂縫。另外，針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，以整體設(shè)計意圖為參考，提高鋼筋性能、水泥強(qiáng)度以及混凝土材料檢驗工作，降低溫度裂縫以及結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生的概率[7]。

4.3 加強(qiáng)施工材料控制

首先，必須優(yōu)先對級配碎石進(jìn)行選用，且要將材料的粒徑都處于5～40mm 范圍內(nèi)；其次，在水泥材料的選擇時，必須先對水化熱較低的泥料進(jìn)行選用，同時還應(yīng)切實保證混凝土本身穩(wěn)定性切合相關(guān)要求，確保在合理范圍內(nèi)最小化水泥的投入量，落實符合預(yù)期的開裂防控成效。在外加劑的選擇環(huán)節(jié)，必須優(yōu)先對最具效用的外加劑進(jìn)行選用，假若在泵送環(huán)節(jié)會涉及緩凝劑的融入，就必須對復(fù)合型外加劑慎重進(jìn)行選用，投入相應(yīng)量的減水劑可以最小化水資源的投入量，能夠切實保證水灰比例的相應(yīng)，投入切合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的粉燒灰，可以明顯的優(yōu)化混凝土的性能，增進(jìn)可泵性，降低水化熱的現(xiàn)象，強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)的密實度，也很大程度上防止混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生回彈現(xiàn)象。

4.4 優(yōu)化混凝土配合比

若預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)的開裂現(xiàn)象，相關(guān)人員就應(yīng)對混凝土中成分予以精細(xì)掌控，才能夠切實保證混凝土狀態(tài)符合工程上的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且會體現(xiàn)明顯的防裂效用。那么在具體的混凝土成分實際調(diào)配環(huán)節(jié)，相關(guān)人員就務(wù)必對水灰比例進(jìn)行掌控，還應(yīng)當(dāng)將優(yōu)質(zhì)級配碎石和泥料進(jìn)行選用，將骨料含量予以掌控，最小化混凝土結(jié)構(gòu)的孔洞量。在具體的泥料灌注和調(diào)和前，就需要借助濕潤模板和底板。待混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)凝固征兆時，就需要考慮在完全凝固時予以復(fù)壓，從而大成度提高混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)韌性和密實度，最小化混凝土結(jié)構(gòu)形變的可能性，假若混凝土結(jié)構(gòu)存在些微開裂現(xiàn)象，有關(guān)人員就應(yīng)當(dāng)再次進(jìn)行抹面，并且還應(yīng)對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行灑水和遮蓋[8]。

4.5 加強(qiáng)振搗施工控制

振搗施工時，專業(yè)人員必須要依據(jù)設(shè)計順序進(jìn)行合理施工，且要遵循快插慢拔的原則，即振動棒在混凝土中緩慢插入施工，切記振動結(jié)束時，必須進(jìn)行緩慢撤回，預(yù)防在張緊設(shè)置期間對內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響。當(dāng)上部的混凝土振動時，必須把牽引桿頭插入下部混凝土約5cm，以最大化提高整體性能。確保其整體行為不會導(dǎo)致開裂。在振動過程中，合理控制氣泡，避免溢出，同時避免氣泡和油泥的形成，避免了振動過大的現(xiàn)象。同時，必須注意振動器和夾具之間的距離不小于其半徑的一半，并且不要與棒材及其嵌入的元件接觸。

4.6 加大對沉降縫的把控

沉降縫是項目施工中需要關(guān)注的重要類型，對于施工技術(shù)人員來說，必須要對該問題引起重視，在日常項目進(jìn)行施工期間，相關(guān)人員需多次反復(fù)的對現(xiàn)場進(jìn)行檢查，確保其沉降的深度符合要求，促使后期項目工程的順利開展。值得注意的是，在進(jìn)行實際檢查工作開展的過程中，若是出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象，最終會造成建筑施工的地基其承載力一定程度上產(chǎn)生下降，無法從根本上滿足當(dāng)前項目工程的建設(shè)需要，與此同時，這也會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，需要對沉降縫進(jìn)行深度檢測，避免沉降縫不符合實際工程需要而出現(xiàn)的工程問題。此外，應(yīng)嚴(yán)格對待檢測的步驟，避免施工過程中檢測出現(xiàn)誤差，進(jìn)而導(dǎo)致后期更多施工問題的出現(xiàn)。相關(guān)人員必須要從根本上確保沉降深度，才能在達(dá)到相關(guān)要求后，不影響進(jìn)行下一步施工作業(yè)。同時，對相應(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，同時應(yīng)當(dāng)對材料質(zhì)量的源頭進(jìn)行把控，避免不合格材料流入現(xiàn)場。在對結(jié)構(gòu)變形縫進(jìn)行施工的過程中，需要使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對工程施工進(jìn)行有效管控，還需要使用最先進(jìn)的施工工藝，對整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行把握，保證施工建設(shè)穩(wěn)定進(jìn)行[9]。

4.7 施工后的養(yǎng)護(hù)工作

混凝土澆筑結(jié)束后必須要由專業(yè)人員進(jìn)行正確保溫，做好養(yǎng)護(hù)工作，才可以很大程度上預(yù)防澆筑與養(yǎng)護(hù)過程中降低內(nèi)外溫差值，才可以降低因溫度控制不當(dāng)造成裂縫增多，對于混凝土澆筑體自約束應(yīng)力的降低也有積極影響，只要能做好控制，就可以通過提高混凝土自身的抗拉強(qiáng)度而加強(qiáng)抗裂能力。同時，相關(guān)人員必須要重視混凝土養(yǎng)護(hù)以及環(huán)境溫度的變化，在混凝土硬化的過程中及時進(jìn)行補(bǔ)償，才能夠減少混凝土裂縫的產(chǎn)生[10]。

5 結(jié)語

混凝土裂縫作為建筑建設(shè)中最常見的病害，其處理技術(shù)至關(guān)重要，顯得尤為重要。必須要求專業(yè)人員從材料、工藝以及技術(shù)各方面進(jìn)行控制，把建設(shè)內(nèi)容以及指控目標(biāo)控制在合理范圍，才可以降低混凝土裂縫出現(xiàn)的概率，控制混凝土的整體施工質(zhì)量。