建筑工程施工中混凝土裂縫的成因及措施解析

黃淋

恒大地產集團安徽公司 安徽 合肥 230000

引言

混凝土裂縫一直以來都是工程師們重點關注的問題，從工程實踐的角度來看，現階段的多數鋼筋混凝土構件裂縫幾乎已經成為常態化，只是其中部分裂縫較為淺顯因此極難被人們所發現，并且不會對整體結構造成明顯的損傷，因此允許其出現。部分裂縫長期處于高強度的荷載狀態下，且在物理與化學因素下不斷擴大，長此以往將會增大鋼筋銹蝕或混凝土保護層剝離等不良現象的發生風險，甚至影響到結構的強度與剛度，縮短結構的使用壽命，因此根據不同裂縫制定科學合理的預防處理措施，具有極為重要的現實應用價值。

1 混凝土裂縫的種類與形成原因

1.1 干縮裂縫

干縮裂縫出現的時間一般在混凝土養護結束后的時間段內，部分在整體結構澆筑完畢一周后就會出現微小的裂隙。由于水泥砂漿的特殊性，隨著水分的逐漸蒸發必然會導致其出現干縮現象，且其具有不可逆轉的特點。而導致出現干縮裂縫的原因，正是由于混凝土的內外部水分蒸發速度不一致所導致的，甚至會在長時間得不到處理后出現較為嚴重的結構變形現象[1]。干縮裂縫的形狀多為平行線或網狀，較淺且較細，一般寬度在0.05～0.2mm之間，尤其是在有大體積混凝土平面部位建設需要的條件下更容易出現。干縮現象的產生與多種原因有關，最為常見的原因就是混凝土中的水灰比例不當，或集料、外加劑添加量與預先設定不相符等，均會增大干縮現象的發生風險。

1.2 沉陷裂縫

導致出現沉陷裂縫的主要原因為結構地基土質不均勻，或是由于回填土時壓力過小，導致其無法滿足填實需求，再加上部分施工人員并沒有認識到浸水這一環節的重要性，不均勻的情況下就將增大沉陷裂縫的發生風險。形成混凝土結構的模板若是剛度不足或支撐間距過大，將會使得結構的支撐底部松動，該種現象在冬季表現得更為明顯。模板處于凍土環境下，支撐模板的凍土位置一旦化凍就必然會出現不均勻沉降現象，從而增大混凝土結構裂縫的產生風險。由此原因所造成的裂縫，多數具有貫穿性與深進特點，且其整體走向與沉陷程度之間存在著密切聯系，角度一般呈現30°～45°，或是直接與地面呈現垂直關系，隨著時間的推移而逐漸擴大與加深。部分較大的沉陷裂縫的出現，將導致出現多類型的錯位現象，而所形成的裂縫寬度也與地基所出現的沉降量呈現正比關系，但不易受到溫度變化的影響。一旦地基變形量穩定，此時所產生的沉陷裂縫也將逐漸趨向穩定趨勢。

1.3 材料因素

混凝土施工進程中，材料一旦出現問題，易導致配比不當，影響混凝土施工質量。在配比進程中，水泥劑量較多、水灰比較大等，均會對凝結最終成效造成影響。材料使用不當或配比不合適，均會使混凝土收縮程度不均，如泥沙含量較多，使其收縮程度加大。混凝土收縮程度與內外拉應力存在較大差異，會增加混凝土結構出現裂縫的風險。對材料存放未加以重視，水泥堆放在較為潮濕的區域，使其強度降低無法滿足施工要求，最終導致結構產生裂縫。

1.4 人員因素

人員為混凝土施工核心因素，在實際施工進程中，受人為因素影響，出現混凝土裂縫較多，為水利工程質量保證首要解決的問題。在混凝土施工進程中，未嚴格根據施工規范及標準進行操作，易使最終凝結冷卻效果不佳。大體積混凝土施工時，施工若未標準化、規范化，易使混凝土結構出現裂縫。管理進程中未能對混凝土施工嚴格把控，對其細部未加以關注，養護進程中缺乏預防及保護體系，會使混凝土抗壓能力下降，最終養護效果不佳，增加混凝土出現裂縫的風險。

1.5 檢驗手段的局限性

建筑工程勞動密集，不僅技術要求高，技術更新換代的速度特別快，對于質量的要求也在逐漸提高。針對不同的混凝土結構物，要選取不同的澆筑工藝，并且控制時間等，以減少內外溫差造成的質量波動。其中涉及非常多的隱蔽工程，極難檢驗，而建筑項目周期長、檢驗項目多、隱蔽工程多、檢驗技術要求高，因此需要相關人員要進行每一步的檢驗，沒有問題了才能進行下一步，才能保障項目的質量，不留下安全隱患。

2 施工中混凝土裂縫的控制措施

2.1 加強施工設計，規范施工流程

水利工程設計進程中，應根據項目實際狀況，嚴格根據相關標準及規范，對混凝土進行設計，形成完善的施工流程，保障混凝土施工質量。在具體設計進程中，應全方位掌握項目環節全方位掌握，將其施工中各個環節及薄弱環節加以管控，對易出現裂縫部位加強關注及防治措施，提前管控將影響混凝土產生裂縫因素，減少混凝土結構出現裂縫。應對其結構進行加固鋼筋設計，根據施工實際狀況，對其施工技術進行科學設計，明確加固流程，減少低配鋼筋對混凝土拉應力的影響，降低混凝土出現裂縫概率。

2.2 保溫或保濕養護

為消除澆筑混凝土后所產生的內外溫差現象，在夏季應對混凝土結構做保濕處理，冬季則應做好保溫養護工作。以大體積混凝土為例，在其處于終凝狀態的情況下，由于其表面儲存了一定比例的水，因此本身具有一定程度的隔熱與保溫效果，將內外溫差進一步縮減從而降低了裂縫加重風險。部分基礎工程，尤其是在完成大體積混凝土結構拆模工作后，則應縮短填土時間，以避免出現氣溫驟變帶來的不良影響。

2.3 充分利用混凝土的后期強度

從試驗數據來看，每增減10km/m3應用的水泥，水化熱的溫度影響也將會升降1℃。因此，建議聯系混凝土結構的具體建設要求，反復核驗混凝土結構的剛度與強度要求，只有在充分獲得質檢部門與設計部門認可后，才能夠選擇出合適的砼設計強度。這樣一來，每立方米砼水泥用量均能夠有明顯減少，不僅縮減了建設成本，水化熱的溫度也將會對應下降4～7℃。而想要充分利用混凝土的后期強度，則應從掌控配合比設計的角度入手，應試驗的方式驗證28天內的混凝土強度持續增長結論，預計時間到達后將能夠明顯超出設計強度[5]。

2.4 混凝土進入模具的時間控制

對混凝土進入模具的時間進行嚴格的控制，最好在春季和秋季選擇以降低模具溫度。在施工過程中，可以通過噴灑少量水的辦法來降低溫度，并可以先將自來水倒入地下儲罐中冷卻[4]。

2.5 選擇合適骨料

具有連續級配特征的部分粗骨料在添加到混凝土后，能夠突顯出較為優異的和易性，且耗費的水量極少，但其抗壓強度卻沒有降低反而有所提升。混凝土中摻雜的砂與石頭中泥量的占有比例應將進行嚴格控制，具體應保持為砂含泥量在2%以下，石頭含泥量通常應保持在1%以下。

2.6 裂縫處理方法

在結構承載力不受到較大影響的情況下，建議采用表面修補（較窄縫隙中適用，可以選擇應用薄膜或是環氧類樹脂等材料修復縫隙）或充填法（先將裂縫鑿成V型，接著以樹脂砂漿作為填充材料，也可選擇瀝青等）；而若是為了避免出現處理裂縫影響到結構安全性的情況下，可以選擇圍套加固法或是鋼筋加固法。所謂圍套加固法，就是在裂縫周圍尺寸允許的條件下，選擇在結構外側包裹鋼筋砼圍套，繼而實現鋼筋截面的增加目標，將其承載力進一步提升。而鋼筋加固法則是選擇應用U型螺栓或鋼套箍緊構件，從而有效避免裂縫的進一步擴大，剛度與承載力均將會有進一步提升。加固完畢后，應核驗鋼套與混凝土表面是否處于親密接觸狀態，以充分發揮其加固效果[3]。

2.7 定期進行檢查

實現實時管控水利工程施工進程中，應對其是否發生裂縫加以關注，實時觀測混凝土凝結后是否存在深層裂縫、貫穿裂縫等，若發生存在此類現象，應采取針對性解決措施。深層裂縫可通過將其鋼筋去除，重新進行澆筑鋪設；表面出現裂縫可直接進行澆筑。應對混凝土凝結全過程進行實時關注，根據實際狀況進行科學養護，混凝土凝結初期，其強度通常較小或無強度，可適當增加濕度，以提升其內部拉應力，確保內外拉應力統一，通過適當增加水分、鋪設塑料薄膜，以實現保濕目標[2]。

3 結束語

綜上所述，建筑施工過程中混凝土裂縫的預防與控制，一直以來都是施工人員與技術人員重點關注的問題，而一旦處理不當將會導致混凝土的強度與剛度被嚴重削弱，甚至影響到其使用壽命。因此，應不斷完善裂縫的處理流程，選擇應用科學的處理方式，為建筑行業的未來發展奠定堅實的基礎[1]。