關于混凝土建筑物產生裂縫的原因分析及預防控制措施探析

劉宇陽

基于多年的工作經驗發(fā)現，混凝土建筑物的裂縫問題是影響建筑物質量的重要因素。影響緩凝土建筑物出現裂縫的因素有很多，技術因素、自然因素、混凝土材料本身的因素都會導致混凝土建筑出現裂縫。為了避免裂縫的建筑工作人員要從混凝土建筑物建設的全過程入手，從材料選擇以及施工細節(jié)出發(fā)，分析裂縫出現的原因并尋求解決方案。本文主要基于現有的工作經驗，著重闡述了混凝土建筑出現裂縫的三個原因，并從材料、工藝以及施工控制三個方面出發(fā)，闡述解決措施，希望能夠給其他學者的研究提供有價值的參考。

混凝土是建筑工程中最常用的混合性材料，由于混凝土是通過砂石、水泥、礦物細粉等多種材料經過配比混合而成，各種材料的比例以及配比技術就會影響混凝土的質量。因為混凝土是多種材料混合物，所以其本身就容易出現裂縫，抗拉伸能力比較差，再加上混凝土建筑直接暴露在空氣中，冷熱交替、陰晴變換都會加快混凝土裂縫的出現。本文主要從混凝土建筑出現裂縫的根源出發(fā)，探究混凝土建筑出現裂縫的原因，并利用新型材料和先進的施工工藝改變增強混凝土的抗拉伸能力，盡可能避免混凝土建筑出現裂縫問題。

一、混凝土建筑物產生裂縫的原因

1.原材料本身的特性會產生裂縫

首先，高活性水泥的使用導致混凝土的抗拉伸能力變弱。由于應用到建筑工程的水泥種類比較多，所以對于水泥地的細度以及水泥的表面國家并沒有出臺統一的標準。在工作過程中發(fā)現，大部分水泥廠所提供的水泥細度和表面積都比較小，此類水泥具有活性高，抗拉伸能力弱的特點。當此類水泥作為制作混凝土的原材料就會導致混凝土出現干縮、變形等問題。其次，骨料是制作混凝土的重要原料。現階段施工單位都是就近取材，一般都是從施工現場或者附近開采骨料。不同的骨料特性也不盡相同，有些骨料硬度較大，不易收縮變形，但是有些骨料活性比較大，易收縮變形。所以在加工過程中就會出現兩個問題，吸水性較好的骨料在制作混凝土需要添加更多的水，但是水的比例增加，水泥的活性也會增加，容易導致混凝土出現變形問題。另一方面混凝土制作原料較多，在攪拌過程中如果配比不當就會原料間空隙大，骨料和水泥不易粘結等問題。最后，在混凝土制作過程中必須要摻入硅粉，目前大部分硅粉細度都在2%（45μm方孔篩篩選），硅粉過細在吸水性強，水量配比較高，增加混凝土的活性。

2.原料配比不科學會產生裂縫

首先，用水配比不合理。由于水泥、硅粉細度較小，所以吸水性較強。在加上有些骨料外部會裹有石粉，吸水量較大，同時原材料的具體吸水量也很難衡量，最終只能通過添加大量的水解決原材料吸水性強的問題。水量過大會導致骨料分層問題，澆筑的緩凝土面積越大，分層問題越突出，最終導致混凝土的強度和抗壓能力變弱。其次，水膠與水泥配比不合理。混凝土在制作前期收縮性和可塑性都比較強。在制作前期必須要設計好水泥的摻入比例，水泥量大，同時與水發(fā)生化學反應，釋放出大量的熱量，混凝土溫度上升較快，再加上水膠配比比較小，就很容易導致混凝土內外溫差較大，出現裂縫。同時在混凝土制作過程中也要把握好水膠的比例，在用水量一定的情況下，如果水膠的摻入量較小，在攪拌過程中缺乏大量的自由水容易出現粘稠等問題，不利于施工人員振搗、攪拌。同時自由水比較少，混凝土的各個材料之間粘合性較差，進而出現干裂問題。最終，要重視骨料級配以及砂率的影響。在制作過程中如果能夠保證混凝土的均勻，就可以大幅度的提高混凝土的抗拉伸能力。但是骨料種類過多，部分骨料直徑大，骨料粗，所以如果配比不合理就會出現骨料和水泥石粘合性差等問題。同時還要把握好砂率的配比，砂率過大在制作混凝土時會出現浮漿問題，砂率會導致混凝土骨架不嚴密，也會影響混凝土的抗拉伸能力。

3.施工過程控制不合理會產生裂縫

混凝土制作流程相對復雜，細節(jié)較多（如圖1）。首先，攪拌工藝會影響混凝土的質量。混凝土不均勻問題是導致其出現裂縫的重要因素。所以在攪拌過程中必須要利用專業(yè)的攪拌技術和攪拌時間。如果攪拌時間過短，原材料之間沒有更好的融合，緊密度也比較差。再加上長時間的運輸，混凝土內部的溫度、水分也會發(fā)生變化，最終導致不均勻的混凝土出現裂縫。其次，在混凝土澆筑過程之中要把控好入倉、平倉的技術。在入倉階段要掌握澆筑時間，避免出現骨料分離問題。在平倉時，要注意振搗時間同時振搗要均勻，避免出現漏振、過振以及欠振等問題。最后，要重視混凝土的后期養(yǎng)護。混凝土養(yǎng)護工作相對繁瑣，不僅要進行保溫、還要進行隔熱，再加上混凝土直接暴露在空氣中，受到環(huán)境影響較大。所以如果對混凝土養(yǎng)護不到位，混凝土的收縮幅度大，就會出現開裂問題。

二、建筑物裂縫的預防控制措施

1.使用高品質的材料

首先，要選擇優(yōu)質的水泥材料。選擇水泥材料時，要派遣專業(yè)的采購人員，選擇過程中要注意堿的含量。水泥中的堿含量會對骨料以及混凝土的凝結有重要影響。尤其是在進行工程建設中會經常運用堿活性類骨料，骨料的強度、水熱以及礦物質都是影響混凝土出現裂縫的重要因素。必須要選擇優(yōu)質的水泥材料，在混凝土制作過程中讓其可以更好的與其他原材料相粘合。其次，在混凝土原有的配比材料中加入粉煤灰以及外加劑。在選擇粉煤灰時，要關注粉煤灰的等級，并且要對其堿含量、氧化鈣含量的上限做出要求。同時針對混凝土原料中水泥、骨料吸水量大、活性高等問題，可以運用減水劑，調和混凝土配比過程水量大、水量難以控制等問題。在選擇減水劑時，也要對減水劑的減水率、含氣量做出要求，保證其使用效果。配置不同特性的混凝土需要采用不同性質的減水劑，如果是要配置耐磨性的混凝土時，就需要選擇收縮性較低的減水劑。最后，在混凝土制作原料中摻入聚丙烯等抗拉伸材料。根據已有的研究發(fā)現，在混凝土制作過程中摻入0.1%-0.3%d聚丙烯纖維，可以讓混凝土減少12%-25%的收縮，對于防止混凝土開裂具有重要意義。

2.優(yōu)化施工設計工作

首先，混凝土的澆筑時間、冷卻時間等工藝是影響混凝土開裂的重要因素，所以在澆筑體積比較大的混凝土誰，要設計好通水冷卻時間，做好降溫工作規(guī)劃。不同的建筑物對于混凝土的要求也有所不同，對于建筑體積比較大，對抗裂要求比較高的建筑，在混凝土澆筑過程中需要了解其拉伸性能、是否易變性，同時滿足建筑物建設使用的情況下，還要綜合考慮其抗裂能力。其次，可以通過改變混凝土的澆筑時間提高混凝土的拉伸能力。在混凝土澆筑過程中溫度控制是最難的環(huán)節(jié)，因此在澆筑過程中可以適當延長澆筑時間，將原有的澆筑時間從28天延長至90天，同時在配合其他澆筑手段，有效控制溫度增加混凝土的承載力和抗拉伸能力。最后，在施工過程中要控制混凝土中的堿含量。在施工過程中可以在水灰比不變的情況下，通過減少用水量以及水泥量達到控制堿含量的目的。

3.加強對施工環(huán)節(jié)的控制

首先，要提高粉煤灰在原材料中的比例。粉煤灰是抗拉伸、防裂縫的重要原料。但是在傳統的澆筑工藝下40%是粉煤灰含量的上限，但是40%的粉煤灰根本就無法解決混凝土開裂問題。因此可以在施工過程中針對施工現場的情況，優(yōu)化施工技術，在混凝土的不同位置摻入不同比例的粉煤灰。比如在四川某電站建設重力壩時，粉煤灰的含量就達到了50%。有的部分甚至更高。其次，在混凝土澆筑過程中要提供振搗、攪拌工藝。通過振搗、、攪拌能夠將水泥、骨料各種原材料更好的融合在一起，在澆筑過程中也能夠讓混凝土質地更加均勻，可以有效的避免混凝土建筑開裂。最后，要做好混凝土養(yǎng)護工作。可以利用現代科技實時監(jiān)控混凝土的溫度，并覆膜等方式做好溫度控制工作，盡可能的減少外部環(huán)境對混凝土的影響。

三、結語

混凝土建筑物出現裂縫的因素有很多，但是究其根本原因在于混凝土自身的特性以及質量。因此在建筑工程中必須要從強化混凝土的質量出發(fā)，關注混凝土制作的全過程。包括混凝土制作原料的選擇、混凝土的制作工藝以及混凝土的施工過程。只有把握混凝土制作的每一個環(huán)節(jié)，才能夠提高混凝土的抗拉伸能力，避免在使用過程中出現裂縫，進而延長建筑物的使用壽命。