建筑工程中混凝土施工裂縫成因及控制措施分析

靳修云 周墨

摘 要：混凝土結(jié)構(gòu)在施工和使用過程中不同程度的不同形式的裂縫將對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)成潛在的威脅。混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫會使大氣中的二氧化碳滲透到混凝土中，加速混凝土的碳化，使鋼筋腐蝕的時間提前得多。如果混凝土出現(xiàn)裂縫，相應(yīng)的化學(xué)介質(zhì)、電化學(xué)反應(yīng)，水分子就會相應(yīng)地進入裂縫，在鋼筋表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而縮短鋼筋的使用壽命。此外，可見的裂縫也會影響建筑物的外觀和使用，造成不安全感。因此在建筑工程施工中需要特別注意裂縫，同時也應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)裂縫，并盡可能提前進行科學(xué)的控制和預(yù)防。

關(guān)鍵詞：建筑施工;裂縫;成因;控制

0.引言

混凝土以其材料簡單、耐久性好、可成型、完整性好、維修成本低等優(yōu)點，在各種建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。裂縫控制技術(shù)是建筑施工中的熱點問題之一.分析裂縫產(chǎn)生的原因是控制裂縫的基礎(chǔ)，了解裂縫的形成機理，從而采取有效的控制措施。本文就施工中控制裂縫的有效措施進行了探討。

1.建筑施工中裂縫成因分析

混凝土裂縫主要是指結(jié)構(gòu)裂縫，尤其是指在澆筑混凝土板中出現(xiàn)的板縫、混凝土框架裂縫和混凝土剪力墻裂縫，這些都是混凝土結(jié)構(gòu)中質(zhì)量頑癥。

1.1沉降作用產(chǎn)生的裂縫

砌體或高層建筑容易產(chǎn)生沉降裂縫。因為在這種建筑物的地基上，由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生不均勻沉降，容易產(chǎn)生裂縫。這種沉降裂縫往往長度很大，甚至可能發(fā)展到第二層。如果地基承載力突然發(fā)生變化，裂縫也會向下擴展，如果裂縫嚴重，會擴散到整個建筑物。造成這種情況的主要原因是沒有采用適當?shù)氖┕し椒ɑ蛟O(shè)計不科學(xué)。

1.2收縮作用產(chǎn)生的裂縫

建筑物上經(jīng)常出現(xiàn)收縮裂縫，這些裂縫主要是由于混凝土表面和混凝土在硬化過程中由于過量的水分凝結(jié)而產(chǎn)生的，會造成混凝土構(gòu)件截面溫差，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件截面干縮產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，從而在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫。此外，混凝土坍落程度對混凝土裂縫也會產(chǎn)生一定的影響。如果混凝土的坍塌程度較大，那么在實施振動工作時會產(chǎn)生砂漿層和水泥浮漿層，由于兩層水泥的收縮較強，而混凝土在模壓硬化過程中，水分的分布會使混凝土體積減小，從而在混凝土中產(chǎn)生裂縫。

1.3溫度應(yīng)力引起墻體裂縫

如果建筑結(jié)構(gòu)不受任何因素的約束，并能隨著周圍溫度的變化而變形，則建筑結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生附加應(yīng)力。事實上，建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了額外的壓力。從線膨脹系數(shù)的角度來看，在相同溫差條件下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形遠大于磚砌體的變形。因此，在建筑結(jié)構(gòu)中，當周圍環(huán)境溫度變化時，由鋼筋混凝土支撐的樓板（屋頂）和梁會與磚墻的收縮程度不同，這將導(dǎo)致這些連接相互作用，產(chǎn)生額外的應(yīng)力，從而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫和裂縫。

1.4施工過程中產(chǎn)生的裂縫

實施施工建筑中，工人的施工水平、機械的操作技術(shù)以及現(xiàn)場施工操作的進度等都會使得建筑上產(chǎn)生裂縫，稱為施工裂縫。造成這種裂縫的原因有很多，主要有以下幾個：沒有按照規(guī)定設(shè)置管道、樓板的厚度未達要求、沒有合理的養(yǎng)護混凝土、澆注混凝土的方法和順序不對、混凝土強度不滿足要求、沒有妥善處理施工縫、鋼筋在澆注之前變形就很大、過早的將混凝土的模板拆除掉、澆注混凝土的速度太快、鋼筋的保護層過大、沒有在現(xiàn)場進行有效的管理等等。

1.5鋼筋銹蝕和凍脹產(chǎn)生的裂縫

建筑鋼筋表面由混凝土保護，如果混凝土保護層質(zhì)量較差或厚度較小，使鋼筋受到二氧化碳或氯化物侵蝕，使鋼筋周圍的混凝土的ph值降低或氯離子含量偏高，從而破壞了鋼筋表面的氧化膜。在氧氣和水分參與作用下，鋼筋中的鐵離子發(fā)生銹蝕反應(yīng)，使得鋼筋的體積增大了2至4倍，因此混凝土將受到周圍鋼筋的銹脹力，導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生縱向順筋裂縫。另外由于鋼筋銹蝕導(dǎo)致鋼筋與混凝土的粘結(jié)力減弱，結(jié)構(gòu)承載力減小，導(dǎo)致不同形式的裂縫產(chǎn)生。

凍脹是由于大氣氣溫低于0℃時，混凝土中吸入了飽和的水被凍成冰，使得混凝土的體積膨脹9%，從而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，于此同時，在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布的狀態(tài)下，混凝土凝膠孔中的過冷水易引起滲透壓，再次加大了混凝土的膨脹力，降低了混凝土的強度，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。受凍最嚴重時是混凝土初凝時，可使成形的混凝土強度降低30%至50%。

2.建筑施工裂縫的預(yù)防和控制措施

2.1設(shè)計過程中裂縫的預(yù)防和控制

1）對于溫度裂縫，要想采取有效的措施防止其產(chǎn)生，就要在設(shè)計階段著手預(yù)防。要盡量防止溫差的產(chǎn)生，從而防止溫度裂縫的產(chǎn)生。

2）在建筑中混凝土的強度越大產(chǎn)生收縮裂縫的可能性也就越大，而且這種裂縫還會隨著時間的推移而逐漸變大。所以，在設(shè)計時盡量使用強度較低的混凝土，這樣才能有效的預(yù)防裂縫產(chǎn)生。對建筑中比較容易產(chǎn)生裂縫的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)按照要求配置一定的構(gòu)造鋼筋。

3）在建筑設(shè)計中，我們應(yīng)極力避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)非承重性的裂縫。在剛度相差較大的支座上，不能支撐墻體和樓面，避免建筑物出現(xiàn)局部較大的消弱現(xiàn)象，降低建筑物的平面體量。

2.2施工過程中裂縫的預(yù)防和控制

1）通過有效的安排施工順序，可以降低建筑物各構(gòu)件之間的應(yīng)力作用，進而避免混凝土早期裂縫的產(chǎn)生。

2）拌制混凝土?xí)r，應(yīng)在滿足混凝土強度要求的基礎(chǔ)上，絕對用水量以及水泥的用量應(yīng)盡可能降低。混凝土中的水泥石凝結(jié)硬化時，容易蒸發(fā)大量的水分。故降低混凝土拌合時的用水量，就可以降低混凝土的的水分蒸發(fā)量，進而降低混凝土的收縮。因此，拌合混凝土的用水量在施工過程中要嚴格控制，如果條件允許，可以添加減水劑等外加劑。

3）注重混凝土的養(yǎng)護;有關(guān)研究指出，若普通混凝土是在水中進行養(yǎng)護則可以有效避免收縮裂縫的產(chǎn)生。因此，在混凝土澆注結(jié)束以后，要盡快用草簾等進行覆蓋并進行澆水養(yǎng)護。

2.3鋼筋銹蝕和凍脹裂縫的處理措施

防止鋼筋銹蝕，首先在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)規(guī)范來控制裂縫寬度。鋼筋混凝土保護層的厚度不能太大也不能太小。厚度太大易減小構(gòu)件截面的有效高度，受力時裂縫寬度會加大;厚度太小就不能具有保護鋼筋的作用。其次，為防止氧氣和二氧化碳的侵入，在建筑施工時應(yīng)控制混凝土的水灰比，加強振搗，確保混凝土的密實性;另外要嚴格控制含氯化物外加劑的用量，尤其是在沿海地區(qū)、有腐蝕性強的空氣地區(qū)和有地下水的地區(qū)更應(yīng)嚴格控制。

溫度低于0℃和混凝土中被吸入了飽和的水是建筑發(fā)生凍脹裂縫的必要條件。因此在冬季施工時，為了保證混凝土在低溫或負溫的條件下正常硬化，通常采用暖棚法、蒸汽加熱法、地下蓄熱法、電氣加熱法養(yǎng)護;或在混凝土攪拌用水中加入不含氯的防凍劑防止凍脹。

3.結(jié)語

一個完整的建筑項目施工過程，設(shè)計、施工、監(jiān)理、運營等各方面均有涉及，因此，設(shè)計的疏漏、施工的低劣、監(jiān)管的不力，有可能造成施工裂縫的出現(xiàn)。因此，在進行的施工時，一定要重點注意，無論是建筑設(shè)計和建筑施工，一定要采取謹慎的態(tài)度，充分保障建筑施工的質(zhì)量，進一步避免建筑裂縫的存在。

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