建筑工程混凝土裂縫成因分析及防治措施

盧林川

（廈門桓隆圣建設(shè)有限公司，福建 廈門 361000）

0 引言

建筑工程中，鋼筋、混凝土是現(xiàn)代建筑的重要組成，甚至可以說是現(xiàn)代建筑的“骨骼“”血肉”，可見其重要性?；炷磷陨碣|(zhì)量問題、環(huán)境變化、化學(xué)反應(yīng)、地基不均勻沉降等因素，都可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，影響整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量，需對(duì)混凝土裂縫防治工作予以高度重視。本文僅就建筑工程混凝土裂縫成因進(jìn)行分析，并介紹防治措施。

1 混凝土裂縫類型和危害

目前，建筑工程混凝土裂縫的類型，從裂縫大小可分為微觀裂縫和表面裂縫。

微觀裂縫是指在建筑工程中，一些相對(duì)更為細(xì)小、難以發(fā)現(xiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，一般小于0.05mm。相對(duì)而言，微觀裂縫若控制得當(dāng)，尤其是混凝土的質(zhì)量及其他相應(yīng)材料質(zhì)量得以充分保證的情況下，其產(chǎn)生的質(zhì)量問題不會(huì)影響工程整體使用[1]。

表面裂縫是指在混凝土逐步硬化的過程中，由于水分蒸發(fā)過快，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂痕。由此產(chǎn)生的不利影響也往往較大，裂縫越大，其不利作用越明顯，對(duì)混凝土內(nèi)部預(yù)埋鋼筋等的保護(hù)作用越弱。預(yù)埋鋼筋本在混凝土的保護(hù)下，可以最大限度隔絕與外界空氣的接觸，從而降低氧化性、腐蝕性，更好地保持良好性能。而一旦出現(xiàn)表面裂縫，則會(huì)導(dǎo)致預(yù)埋鋼筋與外部空氣接觸的可能性變大，在空氣氧化、水分腐蝕的作用下，逐步降低預(yù)埋鋼筋的性能，鋼筋強(qiáng)度降低，且體積也會(huì)逐步增加，整體破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊實(shí)性、密實(shí)性，影響混凝土使用效果[2]。

實(shí)際上，無論是微觀裂縫，還是表面裂縫，只要出現(xiàn)裂縫問題，便會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而對(duì)其鋼材結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生連帶影響，最終對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量造成一定程度的影響。如裂縫問題出現(xiàn)時(shí)，表示混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)了不同程度的“膨脹”問題，使原本將預(yù)埋鋼筋等緊緊包圍住的混凝土，脫離預(yù)埋件表面，使其更容易與空氣、水分及空氣中的其他物質(zhì)相接處產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，最終造成預(yù)埋鋼筋性能下降，使鋼筋強(qiáng)度得不到保障，最終影響整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的使用。尤其是在長時(shí)間作用下，裂縫若不能夠得到有效處理，在縫隙越來越大的情況下，其產(chǎn)生的不利影響自然也會(huì)逐漸變大，甚至?xí)绊懻麄€(gè)建筑結(jié)構(gòu)的正常使用，長此以往，建筑安全性會(huì)受到嚴(yán)重影響，時(shí)刻威脅居住或者辦公人員的人身安全。

2 混凝土裂縫的成因

造成混凝土裂縫的原因有多種，一般是材料、施工技術(shù)以及相應(yīng)的自然環(huán)境因素等。但當(dāng)前混凝土施工材料方面的保障性較強(qiáng)，較為突出及常見的因素在于結(jié)構(gòu)溫度、混凝土收縮以及地基不均勻沉降、施工工藝等。

2.1 混凝土溫度

混凝土內(nèi)外結(jié)構(gòu)之間存在的溫度差異性較為明顯，造成的熱脹冷縮效果也略有不同。尤其是混凝土水分蒸發(fā)過程中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的溫度會(huì)急速上升，如此便會(huì)對(duì)混凝土的表面形成較為強(qiáng)烈的拉力，結(jié)構(gòu)表面溫度冷卻的速度相對(duì)較快，內(nèi)外形成一定的溫差，形成的拉力作用也會(huì)更加明顯，在超出其抗裂強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)[3]。由溫度問題引起的結(jié)構(gòu)變化現(xiàn)象較為普遍，且結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的裂縫現(xiàn)象多體現(xiàn)在建筑頂層混凝土施工中，還會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的季節(jié)性變化、晝夜溫差等問題出現(xiàn)得更為頻繁。

2.2 混凝土收縮

混凝土收縮原因造成的裂縫問題，主要是指在混凝土徹底硬化凝結(jié)前，由于混凝土表面失水較為嚴(yán)重，又沒有及時(shí)采取相應(yīng)的措施予以有效保養(yǎng)，造成混凝土的塑性收縮?；炷廉a(chǎn)生收縮裂縫的原因可能是原材料質(zhì)量沒有達(dá)標(biāo)，比如骨料內(nèi)的泥量太多造成；可能是水泥或摻入料太多造成；可能是水灰比例、坍落度較大或者和易性差；還有可能是攪拌不到位或養(yǎng)護(hù)不到位造成。如混凝土攪拌過程中堿性離子與相應(yīng)活性較強(qiáng)的骨料產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，而這種化學(xué)反應(yīng)會(huì)造成不同程度的混凝土結(jié)構(gòu)收縮問題，在收縮應(yīng)力強(qiáng)度過大，在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中形成一定的拉力反應(yīng)時(shí)，就容易形成不同程度的裂縫問題[4]。不僅如此，混凝土在吸收空氣中水分過程中，其內(nèi)部也會(huì)形成不同程度的膨脹，由此導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn)。

2.3 地基不均勻沉降

地基的不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫問題也時(shí)有發(fā)生，其主要是由于在地基處理過程中，未能結(jié)合施工地段地基、地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)，采取更具針對(duì)性的施工方案合理處理地基問題。在地基處理不合理的情況下，其承載地上建筑的能力存在差異性，對(duì)于一些相對(duì)地基強(qiáng)度較弱區(qū)域就會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降問題，導(dǎo)致地上建筑在變形因素作用下，產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫問題。

2.4 施工工藝

施工工藝引起的裂縫問題主要是指在建筑施工過程中，尤其是混凝土施工中，由于工藝的復(fù)雜程度較高，稍有不慎就容易引起建筑結(jié)構(gòu)性裂縫問題出現(xiàn)。如在分層建筑混凝土作業(yè)活動(dòng)中，未依據(jù)具體的施工要求，合理進(jìn)行施工，對(duì)于鋼筋密集區(qū)域等未按照施工要求嚴(yán)格落實(shí)振搗工作，以致該區(qū)域內(nèi)的混凝土密集程度不足，在其水分蒸發(fā)完全后，混凝土強(qiáng)度不足，內(nèi)部支撐力不足，最終導(dǎo)致不同程度裂縫問題出現(xiàn)。再比如，在攪拌、運(yùn)輸環(huán)節(jié)，混凝土的自由下落程度較高，離析現(xiàn)象過于明顯，或者模板支撐不牢靠、構(gòu)造不當(dāng)，硬化過程中就會(huì)出現(xiàn)不同程度的漏漿、變形或者漏水等問題。而若澆筑不連續(xù)、前后澆筑停頓時(shí)間過長，甚至超過初凝時(shí)間，更會(huì)造成冷縫問題，最終也會(huì)使混凝土出現(xiàn)不同程度的裂縫，而這些一般都是由施工工藝使用不當(dāng)導(dǎo)致。

3 混凝土裂縫的防治措施

針對(duì)混凝土裂縫，應(yīng)采取相應(yīng)措施對(duì)其予以充分辨別與有效治理，最大限度地提升建筑工程混凝土施工質(zhì)量水平。如借助超聲波測(cè)量儀器等，對(duì)微觀裂縫進(jìn)行有效探測(cè)，再借助滲水試驗(yàn)等，進(jìn)一步探測(cè)微觀裂縫問題，以保障能夠進(jìn)一步檢測(cè)到混凝土施工質(zhì)量問題，從而采取相應(yīng)措施，對(duì)施工過程進(jìn)行持續(xù)性優(yōu)化，保證工程最終質(zhì)量?？傊?，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程的把控，以確保混凝土施工合理、質(zhì)量達(dá)標(biāo)，最大限度避免出現(xiàn)裂縫問題。

3.1 優(yōu)化混凝土選料和配料控制

雖然現(xiàn)階段在混凝土施工材料方面已經(jīng)得到較高程度的質(zhì)量保證，但還是不能夠忽視混凝土材料的選擇與材料配比工作。如在選料過程中，應(yīng)該就水泥水化熱量值、粗骨料表層粗細(xì)、質(zhì)地堅(jiān)硬程度、堿性反應(yīng)是否強(qiáng)烈以及各種雜質(zhì)是否超標(biāo)等問題進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)于細(xì)骨料顆粒大小、間隙大小、外加劑質(zhì)量性能等也應(yīng)該予以嚴(yán)格地控制。

在材料配比過程中，應(yīng)該明確其與混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度密切相關(guān)。在配合比計(jì)算過程中，應(yīng)依據(jù)混凝土強(qiáng)度要求，合理控制水灰比、用水量、水泥用量等，以最大限度保證降低裂縫產(chǎn)生的可能。如利用強(qiáng)制式攪拌機(jī)配置混凝土材料，對(duì)配置結(jié)果進(jìn)行有效測(cè)試，保證其滿足混凝土施工要求，才能夠最終落實(shí)混凝土材料配比工作。還要注意依據(jù)水膠比、水泥混凝土強(qiáng)度曲線關(guān)系等，調(diào)整水泥混凝土用量，使材料配比達(dá)到最佳，符合國家相關(guān)規(guī)定的同時(shí)，最大限度保證施工質(zhì)量。

3.2 嚴(yán)格規(guī)范施工操作

施工工藝運(yùn)用的合理性也取決于操作水準(zhǔn)。因此在混凝土施工過程中，應(yīng)該注意保證混凝土施工的合理性。如在模板加工過程中，應(yīng)該保證模板構(gòu)造、模板強(qiáng)度等均符合國家相關(guān)方面的規(guī)定、要求。對(duì)拆模作業(yè)過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，以避免模板強(qiáng)度不足導(dǎo)致裂縫問題出現(xiàn)。在混凝土澆筑作業(yè)中，還需保證作業(yè)的連續(xù)性，避免由于停頓時(shí)間過長影響混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時(shí)考慮充分振搗作業(yè)，最大限度避免由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻造成裂縫問題。在混凝土攪拌過程中，對(duì)攪拌的時(shí)間、料倉的配備以及配料的計(jì)算等進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證相應(yīng)的操作符合混凝土攪拌標(biāo)準(zhǔn)要求，保證攪拌質(zhì)量。在溫度控制方面，通過更加精密的水化熱計(jì)算以及開展相應(yīng)的保溫工作等，最大限度避免因溫度等問題導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的情況。

3.3 強(qiáng)化混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

混凝土養(yǎng)護(hù)情況也是影響混凝土裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵因素。為進(jìn)一步避免混凝土出現(xiàn)裂縫問題，還需注意結(jié)合實(shí)際情況，做好后期養(yǎng)護(hù)工作。如依據(jù)地區(qū)季節(jié)特點(diǎn)、氣候溫度特點(diǎn)以及濕度特點(diǎn)等，合理制定養(yǎng)護(hù)方案，并嚴(yán)格落實(shí)方案內(nèi)容，以確保最終的養(yǎng)護(hù)結(jié)果等。如溫度較高則適當(dāng)進(jìn)行灑水降溫處理，同時(shí)保證混凝土表面具有一定的濕度保障。若溫度較低，則可以通過覆蓋毛氈或者草簾等，進(jìn)一步調(diào)節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差，避免裂縫問題出現(xiàn)。如運(yùn)用蒸汽養(yǎng)護(hù)方式，使混凝土結(jié)構(gòu)能夠在空氣、蒸汽混合溫度的適宜環(huán)境中得以充分養(yǎng)護(hù)，利于混凝土硬化。在此過程中，還應(yīng)進(jìn)一步控制養(yǎng)護(hù)濕度、時(shí)間以及溫度等內(nèi)容，分階段調(diào)整各方面的指標(biāo)，以最終保證養(yǎng)護(hù)效果，避免出現(xiàn)裂縫。

3.4 完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面則可以通過進(jìn)一步明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)，充分考慮斷面與構(gòu)件應(yīng)力之間的關(guān)系及應(yīng)力集中對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)度產(chǎn)生的影響，保證構(gòu)件偏心度適中。注重鋼筋材料的設(shè)計(jì)使用，保證鋼筋使用數(shù)量合理，將混凝土裂縫寬度控制在允許范圍內(nèi)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，還需充分考慮地基不均勻沉降等對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞性影響，嚴(yán)格控制地基處理過程，使其與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相匹配，最終確保混凝土結(jié)構(gòu)的安全性。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程混凝土裂縫問題對(duì)整個(gè)工程建設(shè)質(zhì)量有著非常不利的影響，如影響業(yè)主的居住、辦公應(yīng)用體驗(yàn)等，嚴(yán)重的甚至?xí)斐梢欢ǖ纳踩{。因此，從造成裂縫的原因入手，從源頭予以有效預(yù)防和處理，強(qiáng)化對(duì)混凝土裂縫的治理，是最大限度地避免裂縫問題發(fā)生的關(guān)鍵。相應(yīng)地，工程領(lǐng)導(dǎo)、負(fù)責(zé)人以及施工管理人員、施工人員等，應(yīng)該肩負(fù)起相應(yīng)的責(zé)任，確?；炷潦┕ぶ?，施工工藝應(yīng)用合理，材料、配比合理，施工操作規(guī)范，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理、完善，再配合相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，可以最大限度保證混凝土的施工質(zhì)量，由此在避免混凝土裂縫問題出現(xiàn)的同時(shí)，保證為業(yè)主提供更加可靠的建筑空間服務(wù)。