建筑工程施工中混凝土裂縫的控制

陳　琛（福州三橋建筑工程有限公司）

建筑工程施工中混凝土裂縫的控制

陳琛
（福州三橋建筑工程有限公司）

近年來由于施工問題而引發的安全事故呈現上升趨勢，而作為建筑施工過程中混凝土裂縫就是其中之一，混凝土裂縫給建筑施工的質量與使用時限帶來影響，本文從其產生的原因、如何控制以及通過管理等方面進行了探討。

混凝土；裂縫；管理

建筑施工中混凝土裂縫問題一直是工程施工中備受關注的話題，需對其危害進行充分的認識并對其產生原因加以分析。眾所周知，施工過程中一旦出現混凝土裂縫，混凝土及其內部構件的結構與自身的強度會受到影響，另外從審美的角度來說，建筑物的外表一旦產生裂縫也會影響其自身的美感。因此，為了科學有效地進行工程施工與管理，提高施工質量，降低風險，有必要對其混凝土裂縫產生的原因進行梳理，并借助技術性的手段來解決，同時應加強對施工技術人員的管理，從根本上解決問題。

1　建筑工程中混凝土裂縫成因梳理

建筑工程施工中常見的裂縫形成涉及到施工中的每一個細微的環節。目前常見的混凝土裂縫主要有塑性裂縫、溫度裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫，其形成原因多種多樣，但能造成大的影響力導致形成裂縫的成因主要有：

1.1高溫氣候

高溫炎熱天氣環境對混凝土的凝固與后期保養帶來極大的不便。高溫往往使得混凝土中的水分迅速蒸發，產生熱脹冷縮，便會出現裂縫。

1.2水泥水化熱

水泥水化熱是指水泥與水產生化學反應所放出的熱，這是由混凝土自身屬性所決定的。混凝土一般是由多種原材料構成，而水泥是其主要組成部分，在其混合攪拌的過程中，水泥遇水會吸熱吸收自身熱量，在澆筑過程中，會進行放熱，而這種放熱與水泥自身的質量、用量以及混凝土各種原料配合比列相關，放熱程度也會因此有所不同，當內外溫度呈現差異時，會發生熱脹冷縮，導致裂縫的出現。因此，一些較大的工程在進行施工時，會將混凝土收縮這一問題作為其質量測量的指標之一。水泥水化熱產生的熱量，使得大體積混凝土內部溫度急劇升高，與混凝土表面的溫度形成內應力，導致裂縫產生。尤其是在進行混凝土澆灌時會出現短暫的放熱現象，但畢竟屬于少數。當內外溫差較大時，便會產生我們通常所說的熱脹冷縮現象。

1.3地基填筑不牢

任何建筑都是建立在一定地基的基礎上，地基的填筑要依據當地的地形結構、土層，地貌以及填筑的材料方式等，因此，地基開挖的深度、跨度以及軟硬程度就決定了地基的堅固程度，如若地基開挖深淺不夠，當上層混凝土、鋼材、墻體的重量超過地基的承載時，就會發生地基下沉，從而導致建筑結構發生變形，墻體出現裂縫情況則會發生，因此地基在進行填挖時應注意開挖跨度不要過大，以及不應建在地質結構不穩定，軟土層上方以及地下水土層接近的上方，否則有出現塌陷的可能。

1.4載荷過重

載荷過重主要是指由于在外部載荷的作用下，一些混凝土由于本身的構造、強度以及自身的穩定性不夠而導致的混凝土出現裂縫，例如橋梁和一些大型高層建筑上，由于它們所承受的外力較大以及較為復雜的受力結構，往往會出現我們所說的由于載荷過重，而出現裂縫，而上述裂縫很少見之于小型建筑結構上。

1.5鋼筋銹蝕

就目前而言，鋼筋混凝土結構相對于我國傳統的磚瓦結構房屋具有很大優勢，可以充分發揮兩者優勢，不同建筑物采用不同的鋼材，對鋼材的屈服強度、直徑有嚴格的要求，例如建筑中Ⅰ級鋼通常用于制作箍筋、板的分布筋、馬鐙、墻拉筋等，而不能將其用于梁、柱、剪力墻等上面的使用，更大直徑的鋼很少用于工民建。鋼材廣泛應用于各種類型建筑物，因其自身具有良好的強度與韌性，并可以根據實際情況的不同選用不同強度與直徑的鋼材。但是在施工過程中，如果選用鋼材質量不過關，或者鋼材外漏而發生氧化現象出現銹蝕情況，會導致鋼筋與混凝土之間的保護層脫落，從而使構件與混凝土之間的粘接性降低，使混凝土出現開裂。

1.6配置比例不當

不同的工程，對水泥型號要求則不同，這是因為水泥標號與混凝土的強度相關。在具體的施工工程中會發現，對于高強度的混凝土不能采用普通混凝土的強度公式，應結合自己經驗與實際進行計算、統計，進而提出混凝土強度與水灰比的公式。然而，實際操作中一旦原料配合比列不均衡或者說水泥標號不對等情況時，往往導致混凝土離析，振搗后無法提漿，混凝土構件外觀質量差，出現蜂窩、麻面現象；混凝土強度由于水泥摻量過少，達不到設計強度；混凝土無法利用廢棄、造成材料浪費和環境污染一些情況的產生。同時也達不到合理的強度，也會出現裂縫。

2　建筑工程中混凝土裂縫的控制措施

裂縫問題的處理直接關系到混凝土功能和效果實現。在梳理完裂縫的形成機制之后，可以繼而針對這些成因在施工中進行有效的質量控制。

2.1塑性裂縫的控制

塑性收縮裂縫往往源于外部溫度過高而引起水分流失過快或者水泥用量過多而引起。因此，在配置混凝土時，應嚴格按照相關要求，控制水灰比與水泥的用量，選擇良好的砂，以減少孔隙率，從而提高混凝土的抗裂度。在溫度較高的情況下，可以采取以下措施來減緩因溫度過高而導致因內外溫差過大而帶來的影響，諸如將施工的時間設置為清晨或者傍晚直至晚上進行施工，或者頂棚作業并在澆筑完成后及時在澆筑面鋪上一層塑料薄膜并加上潮濕材料諸如草墊、草袋進行覆蓋，確保無外漏部位，以防止混凝土中水分的快速流失，另外，在施工過程中應根據混凝土的凝固情況采取不同的防護手段，調節防護時間，以免長期暴露而出現裂縫。

2.2干縮裂縫的控制

干縮裂縫也是我們施工過程中經常出現的問題，對于此種問題的控制，應按如下方式處理，對于混凝土的調制應符合施工要求，水泥的比例、水灰比和砂率既不能過大也不能過小，其計算方式如下：水灰比=水/水泥水膠比=水/膠凝材料。假設施工中的情況是：砂漿等級M7.5，稠度70～100mm。水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥；砂為中砂，堆積密度為1450kg/m3，含水率為2%；石灰膏稠度為120mm。具體求解如下：

⑴計算試配強度：f=7.5+0.645×1.88=8.7（MPa）。

⑵計算水泥用量：Qc=1000（f+15.09）÷3.03C=1000 （8.7+15.09）÷3.03÷42.5=185（kg/m3）（C為水泥強度）。

⑶計算石灰膏用量：Qd=Qa-Qc=300-185=115 （kg/m3）（Qa為固定值在300-350之間隨意取）。

⑷根據砂的堆積密度和含水率，計算用砂量：Qs=1450×（1+0.02）=1479（kg/m3）。

⑸用水量：根據水泥漿強度等級確定，M2.5～M5用水 200～230；M7.5～M10用水 230～280；M15用水280～340；M20用水340～400。由于本假設中水泥漿強度為M7.5，因此用水宜選為300kg/m3。

⑹各材料用量比為：水泥：石灰膏：砂：水=185：115：1479：300=1：0.62：7.99：1.62。

可見，在施工中，各種原料的使用量可以通過上述公式計算出來。對于干縮裂縫亦與溫度有著直接聯系，在溫度過高或者風速過快的情況下也極易出現裂縫的可能，鑒于此，也可以采用遮蓋或者向其表面進行灑水作業等方式來保濕。

2.3沉降裂縫控制

施工之前要做好地質勘查工作，對于不同的土層與地質結構應進行有效的實驗，以檢查該地質的結構與土層的性質，對于不同的地質與土層，施工過程中可以采取不同的方式進行牢實與加固，例如對于松砂這樣的地基，可以通過擠壓或振動的方式，使其之間較為密實，增強其承載力，從而降低建筑物的沉降，同時應保證模板有足夠的強度與剛度，且支撐牢固并能夠使地基受力均勻。另外地基不能被水浸泡，這樣會導致地基不穩，因此在混凝土澆灌的過程中，應盡量保持水不外溢到地基上，同時模板的拆除也應有序進行。

2.4化學反應導致裂縫的預防

由于混凝土并不是單一的原料，而是由多種原料混合構成，因此當多種原料混合在一起攪拌時，會產生一些堿性離子，而這些堿性離子會與含有硅骨料的原料發生化學反應，生成硅酸凝膠，而堿硅膠溫水后膨脹，從而導致混凝土出現裂縫。而這同時又會引發混凝土結構中鋼結構的外漏，進而使鋼結構也發生銹蝕情況（盡管這種情況出現概率較低）。因此，在對混凝土進行配比時，盡量選用優質的骨料以及一些低堿水泥、低堿或者無堿的外加劑以及可以抑制其發生化學反應的摻和料。在操作過程中應規范混凝土施工澆筑等措施，在鋼筋方面進行防護，拌合水中的氯離子以防止鋼筋發生銹蝕或者涂刷防腐材料。

2.5溫度裂縫的控制

溫度在導致混凝土裂縫扮演者重要角色，無論是收縮性的亦或是干縮裂縫究其產生的原因，均與溫度有密切的關系。溫度裂縫主要可以從三個方面加以控制：其一，通過施工時間的調整來避免或者在遮陽板下進行施工以避免氣溫所帶來的影響。其二，選用礦渣水泥、粉煤灰水泥等熱量較低的原料或者減少水泥的使用量。其三，對于施工人員而言，可以通過合理分配工序，對于大體積混凝土采用冷卻管等形式，并進行灑水作業來實現散熱與減低溫差等方式來解決，以便達到良好的維護作用，降低裂縫出現的可能性。

3　結語

通過對混凝土裂縫的多種成因進行分析，可以發現，施工作業中每一個環節都可能出現問題并導致裂縫的出現。從當前我國實際來看，大多數施工團隊的一線施工人員素質較低，也極有可能源于施工人員操作不當而帶來上述問題的產生。因此，要解決建筑施工中混凝土裂縫的問題，就必須從系統的角度進行統籌協調，無論管理人員、技術人員還是一線的工作人員都必須進行協調配合，且分工明確，盡職盡責，從而使問題得以解決。●

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