房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及處理探討

付曉鵬

陜西建工第四建設(shè)集團(tuán)有限公司 陜西 渭南 714000

引言

在我國(guó)發(fā)展歷程中，房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及處理是與建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步密切相關(guān)的重要議題。隨著時(shí)代的變遷，我國(guó)房屋建設(shè)進(jìn)入了大規(guī)模發(fā)展的時(shí)期，工期緊張、質(zhì)量要求提高等背景下，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因問(wèn)題凸顯。

1 混凝土結(jié)構(gòu)特性概述

混凝土，作為一種常見(jiàn)的建筑材料，是由水泥、骨料（如沙子和石子）以及適量的水混合而成的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)。將這些材料混合后，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)氖┕すに?，形成了一種具備出色耐久性和多功能性的材料?；炷恋闹饕攸c(diǎn)之一是其堅(jiān)固耐用，通過(guò)水泥和骨料的巧妙組合，混凝土形成了一種堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，能夠抵御時(shí)間和自然力量的侵蝕。混凝土具有很好的可塑性，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要塑造各種形狀和尺寸。通過(guò)精心的混合設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，這種特性使得混凝土能夠適應(yīng)各種形狀和結(jié)構(gòu)需求，從簡(jiǎn)單的房屋到復(fù)雜的橋梁和隧道。混凝土組成中含有水分，當(dāng)遭受高溫時(shí)，混凝土能夠吸收熱量并保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[1]。這一特性使得混凝土成為建筑物中重要的火災(zāi)防護(hù)材料，提供了可靠的逃生通道和保護(hù)屏障?；炷撩軐?shí)的結(jié)構(gòu)可以有效地隔離聲音和溫度的傳導(dǎo)，創(chuàng)造出宜人的室內(nèi)環(huán)境。這不僅提高了居住和工作的質(zhì)量，也有助于節(jié)約能源和減少環(huán)境污染。在房建施工過(guò)程中，混凝土通常以預(yù)制構(gòu)件或現(xiàn)場(chǎng)澆筑的形式使用。預(yù)制構(gòu)件是在工廠中預(yù)先制作好的混凝土構(gòu)件，然后運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。而現(xiàn)場(chǎng)澆筑則是在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土的澆筑和成型。無(wú)論是哪種方式，混凝土都需要經(jīng)過(guò)充分的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)過(guò)程，以確保其質(zhì)量和性能。

2 房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 塑性收縮裂縫

在房屋建筑施工中，塑性收縮裂縫是由于混凝土在硬化過(guò)程中發(fā)生體積收縮而引起的。當(dāng)混凝土中的水泥與水發(fā)生反應(yīng)形成膠凝體時(shí)，水分逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土體積收縮。這種體積收縮稱(chēng)為塑性收縮，是混凝土中固有的性質(zhì)。塑性收縮裂縫主要出現(xiàn)在混凝土表面，其特征是較細(xì)且延伸在較長(zhǎng)的距離上。塑性收縮裂縫的形成受多種因素影響，混凝土的配合比會(huì)對(duì)塑性收縮裂縫的發(fā)生產(chǎn)生影響[2]。水泥含量較高、骨料粒徑較小或使用了過(guò)量的混凝土摻合料，混凝土的收縮性將增大，從而增加了出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。此外，混凝土的體積和幾何形狀也會(huì)對(duì)塑性收縮裂縫產(chǎn)生影響。較大體積的混凝土構(gòu)件由于體積收縮程度較大，因此更容易出現(xiàn)裂縫。而細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件由于受到邊界限制，可能會(huì)發(fā)生較大程度的收縮，從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。

2.2 干濕性裂縫

在房屋建筑施工中，干濕性裂縫是由于混凝土在干燥和潮濕環(huán)境交替作用下產(chǎn)生的收縮和膨脹引起的。這種裂縫通常在混凝土表面或近表面形成，其特征是較細(xì)而呈不規(guī)則形狀。干濕性裂縫的形成與混凝土的吸濕和干燥過(guò)程有關(guān)。當(dāng)混凝土暴露在潮濕環(huán)境中時(shí)，會(huì)吸濕并發(fā)生膨脹。水分的滲透使混凝土體積增大，從而施加壓力并引起應(yīng)力集中。隨著混凝土表面干燥，水分逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土體積收縮。這種濕潤(rùn)與干燥的交替作用會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，最終導(dǎo)致裂縫的形成。干濕性裂縫的形成還與混凝土的材料特性有關(guān)，混凝土的配合比、水灰比和養(yǎng)護(hù)措施等因素會(huì)影響其吸濕和干燥的速度。高水灰比的混凝土吸濕性較高，而干燥后的收縮性也更顯著，增加了干濕性裂縫的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境條件也是干濕性裂縫產(chǎn)生的重要因素，干燥環(huán)境和高溫天氣會(huì)加速混凝土的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致更快的干燥收縮。而潮濕環(huán)境和低溫天氣則使混凝土吸濕速度加快，引起膨脹應(yīng)力的積累。

3 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理方法

3.1 修補(bǔ)法

修補(bǔ)法旨在修復(fù)已經(jīng)形成的裂縫，使其恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)完整性和功能。修補(bǔ)裂縫先清除裂縫周?chē)乃缮⑽镔|(zhì)和污垢，確保修補(bǔ)材料能夠牢固地附著在混凝土表面。隨后，使用鋼刷或高壓水槍清洗裂縫，將其清理至堅(jiān)實(shí)的混凝土基底，以便后續(xù)的修補(bǔ)工作。根據(jù)裂縫的類(lèi)型和程度，選擇聚合物修補(bǔ)材料、環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)材料和水泥砂漿等適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)材料。這些修補(bǔ)材料具有良好的附著性和耐久性，能夠有效地填充裂縫并與原混凝土結(jié)構(gòu)形成一體化。在進(jìn)行修補(bǔ)前，要將修補(bǔ)材料與適量的水或攪拌液混合均勻，以獲得理想的漿狀狀態(tài)。再使用刮板、填縫刀或注射器等工具將修補(bǔ)材料填充至裂縫中。對(duì)于較大的裂縫，可以采用層層填充的方法，確保修補(bǔ)材料充分填滿(mǎn)整個(gè)裂縫[3]。

3.2 加固法

加固法通過(guò)引入額外的加固材料和構(gòu)件，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。該方法適用于裂縫較大或?qū)Y(jié)構(gòu)安全性有重要影響的情況。先對(duì)裂縫進(jìn)行全面評(píng)估，并確定裂縫的性質(zhì)、尺寸和對(duì)結(jié)構(gòu)的影響程度。有助于制定合理的加固方案，確保加固的有效性和可持續(xù)性。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和裂縫特點(diǎn)選擇包括鋼筋、纖維材料和碳纖維增強(qiáng)聚合物等適當(dāng)?shù)募庸滩牧稀２牧系倪x擇要綜合考慮其強(qiáng)度、耐久性和與混凝土的相容性。在施工前，進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作。清理裂縫區(qū)域，修復(fù)混凝土表面，確保施工區(qū)域的清潔和粘接條件的優(yōu)化。根據(jù)加固方案，進(jìn)行鋼筋的焊接、預(yù)埋纖維材料的安裝或CFRP的粘貼等加固施工。加固材料必須正確安裝，與混凝土結(jié)構(gòu)牢固連接。在施工過(guò)程中，進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。確保加固材料的質(zhì)量符合要求，施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?？山柚暡z測(cè)、振動(dòng)測(cè)試等非破壞性檢測(cè)方法，監(jiān)測(cè)加固效果和結(jié)構(gòu)的安全性能。加固法的優(yōu)點(diǎn)在于提升混凝土結(jié)構(gòu)的整體承載能力和耐久性，不僅修復(fù)了裂縫，還增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，提高了建筑物的安全性能和使用壽命。

3.3 灌漿法

灌漿法通過(guò)灌漿填充和密封裂縫，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的完整性和強(qiáng)度。灌漿法是對(duì)裂縫進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估和分析，確定裂縫的類(lèi)型、長(zhǎng)度和寬度，以及評(píng)估其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。通過(guò)了解裂縫的原因和特性，選擇適合的灌漿材料和方法。灌漿材料通常包括聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂或水泥漿料。根據(jù)裂縫的大小和性質(zhì)，選擇合適的灌漿材料進(jìn)行注入和填充。灌漿材料具有良好的黏結(jié)性能和抗?jié)B透性，可以填充裂縫并與原混凝土結(jié)構(gòu)形成一體。灌漿的方法根據(jù)裂縫的特點(diǎn)而定。對(duì)于較窄的裂縫，采用低壓注漿或噴射灌漿的方法進(jìn)行灌漿。使用特殊的灌漿設(shè)備和工藝，在裂縫內(nèi)注入灌漿材料，并填充整個(gè)裂縫。對(duì)于較寬的裂縫，要先進(jìn)行裂縫擴(kuò)寬和清理，然后再進(jìn)行灌漿。在進(jìn)行灌漿時(shí)，確保施工符合相應(yīng)的規(guī)范和技術(shù)要求。準(zhǔn)確控制灌漿材料的比例、溫度和施工速度，以確保灌漿材料充分填充裂縫，并達(dá)到預(yù)期的效果。需要注意的是，灌漿法適用于中小規(guī)模的表面裂縫和結(jié)構(gòu)性裂縫。對(duì)于較大和嚴(yán)重的裂縫，采用其他更復(fù)雜的加固和修復(fù)方法。

4 房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的預(yù)防措施

4.1 嚴(yán)格把控材料質(zhì)量

在房建施工中，確保材料的高質(zhì)量可以減少裂縫形成的風(fēng)險(xiǎn)，并提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性。選用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的優(yōu)質(zhì)水泥，確保其成分和性能穩(wěn)定。通過(guò)嚴(yán)格把控材料配比，可以提高混凝土的強(qiáng)度和抗裂性能。使用清潔、無(wú)污染的水源，避免含有過(guò)多鹽分或其他有害物質(zhì)的水。低質(zhì)量的水可能影響混凝土的凝結(jié)和強(qiáng)度發(fā)展，導(dǎo)致裂縫的形成[4]。使用合適的骨料，確保其質(zhì)量符合規(guī)范要求，可以提高混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。骨料中不應(yīng)含有過(guò)多的雜質(zhì)、土壤或含有化學(xué)有害物質(zhì)，導(dǎo)致混凝土的不均勻性和脆弱性，增加裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。建立科學(xué)的質(zhì)量控制流程，監(jiān)測(cè)材料的生產(chǎn)和供應(yīng)過(guò)程，確保材料的一致性和合規(guī)性。進(jìn)行必要的材料檢測(cè)和試驗(yàn)，確保材料符合設(shè)計(jì)要求，并滿(mǎn)足混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性要求。

4.2 做好施工裂縫修復(fù)工作

在施工前，進(jìn)行充分的工程設(shè)計(jì)和技術(shù)分析。確保設(shè)計(jì)符合規(guī)范，荷載合理分配，以避免結(jié)構(gòu)受力不均導(dǎo)致的裂縫問(wèn)題。優(yōu)質(zhì)的混凝土和鋼筋能夠提供更好的強(qiáng)度和韌性，從而減少裂縫的產(chǎn)生。在施工過(guò)程中密切監(jiān)控和檢查混凝土結(jié)構(gòu)，特別是在關(guān)鍵部位和容易發(fā)生裂縫的區(qū)域。通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別裂縫，采取合適的修復(fù)措施，防止其進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)裂縫的類(lèi)型、寬度和深度，選擇聚合物修補(bǔ)材料、水泥砂漿或混凝土修補(bǔ)材料等合適的修復(fù)材料。同時(shí)，根據(jù)裂縫的情況，選擇填充、注漿或粘貼補(bǔ)強(qiáng)等合適的修復(fù)方法。在進(jìn)行修復(fù)工作時(shí)，要確保施工操作規(guī)范，按照要求進(jìn)行材料的配比和施工工藝。修復(fù)材料應(yīng)與原混凝土結(jié)構(gòu)良好黏結(jié)，并保證修復(fù)區(qū)域的外觀和質(zhì)感與周?chē)恢?。修?fù)后的裂縫區(qū)域需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，以促進(jìn)修復(fù)材料的固化和強(qiáng)度發(fā)展。養(yǎng)護(hù)措施有濕潤(rùn)保護(hù)、覆蓋保溫或加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等，具體根據(jù)修復(fù)材料和施工要求來(lái)確定。

4.3 混凝土溫度和濕度方面的控制技術(shù)

合理的控制技術(shù)，可以減少混凝土的收縮和膨脹，降低裂縫的風(fēng)險(xiǎn)，并提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和耐久性。在施工過(guò)程中，根據(jù)氣候條件和混凝土的特性，采取措施降低混凝土的溫度。在高溫天氣下，要避免直接陽(yáng)光照射砂石材料。高溫會(huì)導(dǎo)致混凝土的溫度升高，從而增加了混凝土的收縮和開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。使用遮擋物或遮蔽網(wǎng)，可以減少砂石的溫度升高，保持混凝土的溫度在適宜范圍內(nèi)。還可以采用冰水?dāng)嚢枭笆姆椒?，有效降低砂石的溫度，以確?；炷敛牧系氖褂脺囟确弦?。在施工過(guò)程中，使用濕潤(rùn)的抹灰材料或噴水保濕，以保持混凝土表面的濕潤(rùn)狀態(tài)。在混凝土養(yǎng)護(hù)期間，定期進(jìn)行充分的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，以確?；炷聊艹志帽３譂駶?rùn)狀態(tài)。在大型混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，可以采取分段澆筑的方式，控制澆注的面積和厚度，以減緩混凝土的溫度上升和干燥速度。適當(dāng)控制澆注速度，避免過(guò)快或過(guò)慢的澆注，確?；炷恋木鶆蛐院头€(wěn)定性[5]。需要注意的是，混凝土溫度和濕度的控制技術(shù)需要根據(jù)具體工程和環(huán)境條件進(jìn)行合理的調(diào)整和應(yīng)用。在施工過(guò)程中，應(yīng)密切監(jiān)測(cè)和記錄混凝土的溫度和濕度，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和控制。

4.4 切實(shí)加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

通過(guò)有效的養(yǎng)護(hù)工作，可以提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性，減少裂縫的形成和擴(kuò)展。養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)在澆筑混凝土后立即開(kāi)始，及時(shí)施行養(yǎng)護(hù)措施有助于防止混凝土的早期干燥和收縮。覆蓋保濕膜或濕棉被等材料，以防止水分過(guò)早蒸發(fā)。保持混凝土表面濕潤(rùn)，有利于混凝土的充分凝結(jié)和強(qiáng)度發(fā)展。根據(jù)混凝土的特性和施工環(huán)境，確定合適的養(yǎng)護(hù)期，并確保養(yǎng)護(hù)工作持續(xù)進(jìn)行。養(yǎng)護(hù)期間要避免強(qiáng)烈的日曬、風(fēng)力和極端溫度變化等不利條件的影響。定期對(duì)混凝土進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施修復(fù)。保持適當(dāng)?shù)臐駶?rùn)狀態(tài)有助于混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。根據(jù)施工環(huán)境和混凝土的要求，適時(shí)進(jìn)行噴水、覆蓋濕布或使用保濕劑等措施，以確?；炷恋某浞譂駶?rùn)。建立科學(xué)的養(yǎng)護(hù)記錄和檢查制度，確保養(yǎng)護(hù)工作按照要求進(jìn)行。培訓(xùn)施工人員，提高其對(duì)養(yǎng)護(hù)工作重要性的認(rèn)識(shí)，并加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作，共同落實(shí)養(yǎng)護(hù)措施。

5 結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步和建筑工藝的創(chuàng)新，房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因?qū)⒌玫礁泳珳?zhǔn)的預(yù)測(cè)和控制。無(wú)人機(jī)、人工智能和傳感器技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將使施工過(guò)程更加高效和安全。同時(shí)，新型材料的研發(fā)和使用將進(jìn)一步提升混凝土的耐久性和抗裂性能。有理由相信，房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題將得到有效解決，建筑質(zhì)量將得到更大保障，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。