建筑工程中混凝土裂縫成因與對策探討

王松

摘 要：影響建筑工程施工裂縫的因素很多，對施工裂縫進行處理時，應考慮現實情況，通過對成因深入分析并有針對性地處理，有利于進一步增強混凝土結構性能，確保房屋建筑工程安全穩定運行。

關鍵詞：建筑工程；施工裂縫；成因；對策

中圖分類號：TU755.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）05-0040-03

0 引言

在房屋建筑工程具體施工過程中，整個工程最終的質量均會受到混凝土裂縫的影響，如果產生裂縫問題嚴重，還會發生安全事故。因此，有必要全面深入分析和研究混凝土結構裂縫處理技術，找出科學合理的技術方案應對各種病害。

1 建筑工程施工裂縫的成因分析

當下，普遍使用的工程建筑材料之一就是混凝土，它所具備的特點是抗拉性能較低，屬性較脆。在混凝土施工中，若溫度和濕度改變，施工現場環境或基礎發生變化，就容易出現裂縫問題，進而對工程質量產生影響[1]。

1.1 因結構變形導致建筑工程施工裂縫

建筑結構出現不均勻沉降，會改變其結構，使其產生變形。同時荷載突變或超過設計荷載的要求，也會改變其結構而引發變形。若水泥凝固或膨脹達不到設計要求，如水泥穩定性差，水泥中存在生石灰或氧化鎂，結構膨脹反應導致開裂等，結構化學反應引起的混凝土開裂問題，如堿性材料引起的結構體積膨脹，會造成裂縫，內部d-的存在，會腐蝕鋼筋出現生銹問題，也會導致混凝土結構開裂[2]。這些都嚴重影響著項目的運營效果和質量。

1.2 因荷載導致建筑工程施工裂縫

因為設計缺乏合理性，造成承載力低。由于孔洞、溝槽的開設，而導致的結構橫截面的突然變化或結構的應力集中，均是因為未對結構采取合理有效的措施而造成的。比如，沒有將箍筋設置在先澆主梁的結構的次梁位置，或者沒有科學合理地設置附加吊桿和各種構造縫，進而引發了嚴重的開裂問題。沒有設計合理的結構，會導致某些部位存在過大的荷載。未制定合理方案進行妥善處理，或設計參數不當，將結構用作其他用途等。因受結構外荷載的影響，促使產生結構裂縫，進而會影響到結構的性能。過早進行拆模、早期因地震的影響或者未選擇正確的拆模手段、現場吊點設置不合理、材料構件運輸和管理維護不當出現破損等，這些都將導致出現結構裂縫。

目前，鋼筋混凝土梁板等構建抗彎被廣泛使用，造成在結構荷載的不斷影響下出現裂縫。一般普通鋼構件能智能承受30%～40%的設計荷載，易出現裂縫，不過依靠肉眼無法直接觀察到。但是，當結構構件的荷載達到設計荷載的1.5倍以上時即超過其極限[3]。鋼構件在運行時可接受一定程度的裂紋。在鋼筋混凝土設計中，產生的最大裂縫有0.2～0.3 mm的寬度，當裂縫寬度超出該范圍，或不允許出現裂縫，均屬于病害問題，必須進行綜合分析。

1.3 因溫度變化導致建筑工程施工裂縫

結構表面在受到溫度驟變的情況下產生裂縫，且不存在明顯的規律性。當面對梁板與長厚尺寸較大的結構，或當裂縫和短邊平行時，裂縫交錯產生了面積較大的裂縫。裂縫一般在0.5 mm以內，在長度方向上，寬度基本保持不變，其主要產生于施工過程中。通過分析研究可知，由于溫度導致混凝土出現收縮，在開始硬化時則會引發水泥水化反應，出現新的水泥結晶體。其化合物體積相對較小，并出現結構收縮，該過程即為凝縮。由于混凝土材料在之后施工中的自由水出現蒸發而引起干縮，同時外部環境溫差較大，因而導致結構收縮反應顯著，也會加重裂縫的出現。

1.4 因施工不當導致建筑工程施工裂縫

現場施工管理存在不合理性，為嚴格控制施工質量，結構各部分與設計方案不符，與標準也存在差距。出于自身利益的需求，施工單位使用材料未達標，經常出現偷工減料現象。水灰比、塌落度不當，與要求不一致，材料中添加過多粉砂材料，嚴重影響材料性能，因此，水與水泥必須保持合適的比例，確保混凝土符合標準的強度。所以，必須嚴格控制好各項材料，控制好水、水泥及外加劑形成的溶液質量，進而達標。

有效控制混凝土材料攪拌和處理，以達到振搗要求，要結合工程的實際需求，確保正確選擇模板和墊層。在完成澆筑混凝土振搗環節之后，粗集料產生沉降，內部水分和氣體排出，導致表面沁水，甚至在縱向出現體積沉落，損壞表面砂漿層，其干縮性能受到一定影響，在水分蒸發后易出現凝縮裂縫。而在澆筑模板、墊層結構時，未將適量水進行噴灑，過于干燥，造成模板吸收大量水而造成混凝土結構收縮，從而導致裂縫現象。在結束澆筑施工之后，未能及時覆蓋相關材料在混凝土上，長時間受到風吹日曬，造成表面的游離水快速揮發，從而引發開裂。結構澆筑與振搗施工全部結束之后，進行抹干壓光過度，導致集料逐漸上浮，表面水泥漿層含水量過高，與空氣接觸后產生碳酸鈣，導致收縮嚴重，進而出現表面開裂等不良影響。

在現場施工過程中，由于使用不合格的工藝，導致承重部分出現負筋缺陷問題，固定承重形成塑性鉸承重結構，保護層超標，導致承重部分出現裂縫。在實際建筑工程中，拆模時混凝土結構強度未達標，或初凝未完全完成，使外荷載增大，導致樓板彈性變形，降低結構的強度性能，結構性能明顯下降，難以承受外力。操作人員在冬季作業時，沒有按照相關要求添加氯化物或鹽，導致結構鋼筋腐蝕，導致結構膨脹和開裂。

1.5 因混凝土徐變導致建筑工程施工裂縫

在工程中，混凝土徐變普遍會造成開裂或裂縫。根據相關研究人員的研究結果可知，當受彎構件的截面混凝土受到壓力而產生徐變時，變形會擴大到2～3倍，由于徐變反應，預應力結構會導致應力損壞更嚴重，并損害結構的抗裂性能，進一步加劇結構損壞[4]。

2 建筑工程施工裂縫的對策探討

2.1 施工圖設計中預防建筑工程施工裂縫的對策

在設定建筑的平面形式時，選擇合適的形式是非常重要的。在滿足一定功能需求的基礎上，設計要盡可能選擇簡潔便利的形式。如果建筑平面復雜，很可能會導致扭曲變形，結構應力變化，墻體開裂。現場設置縱橫墻結構，按設計要求設計豎向墻洞口，以滿足設計要求。合理設計建筑物長寬比，長寬比越小，剛度越高。如果比例不合理，容易導致結構性沉降。根據工程設計的要求，需要正確設置各種應力條件，保證荷載設置均勻，有效防止應力集中[5]。為防止地基不均勻沉降問題產生，還應當設置合理的結構深度，做好基礎結構設計，以達到地基強度要求，進一步避免不均勻變形。

通過采取合理有效的措施，提高基礎結構的強度，增強結構剛度，各項性能達到標準。根據建筑設計的需要，圈梁和構造柱的構造應逐層合理布置，以提高結構的整體性能，保證砌體結構具有較強的抗剪強度和抗拉強度，避免裂縫的加重或因裂縫引起的組織結構的嚴重變化。

合理設計沉降縫，確定其最佳位置，根據要求確定寬度和尺寸，設置合理的結構形式，有效增強結構性能，設置合理的伸縮縫間距。如果建筑物所在區域環境復雜，地基出現不均勻沉降，可能會造成建筑物出現同樣的問題。因此，它可以與其他結構縫結合使用。為增強窗臺砌體的效果，如果窗臺結構寬度過大，應設置一定量的鋼筋混凝土，有效鞏固窗臺形式，避免其結構部位出現裂縫。

2.2材料管理中預防建筑工程施工裂縫的對策

2.2.1 鋼筋的配置

鋼筋的配置應符合設計方案，選擇合適數量的材料，對種類與規格進行全面管控，確保抗裂性能達標，材料符合要求。鋼筋設置還必須注意配備一定厚度的保護層，對間距進行嚴格控制，提高結構強度，進而符合工程要求。

2.2.2 混凝土材料的選擇

水泥材料要選擇水化熱性能相對較低的水泥，確保性能過關，達到質量標準。為使混凝土表面應達到一定粗糙度，粗骨料具有良好的級配性與較高結構硬度，含有害雜質量不得超過一定范圍。細骨料適合以中砂材料為主，細顆粒且空隙較小。外加劑要選擇合適品種，明確相應的型號，確保混合料性能達標，避免出現嚴重收縮[6]。

2.2.3 混凝土施工配合比的設計

嚴格控制好混凝土配合比。選擇的材料使用少量水泥且水灰比較小，水泥材料比例不得隨意改變。在混凝土材料配置中，要保證每一個材料都要達到要求的比例，性能符合要求，一旦出現離析現象則不得繼續使用。

2.3 現場施工管理中預防建筑工程施工裂縫的對策

2.3.1 施工技術準備

全方位有效檢查地基，在開挖基坑之后，必須認真勘察現場，制定合理的設計方案，并交由勘察單位完成驗收。當地基結構較為復雜時，在開挖之后，設計單位必須進行補充鉆探，如果外部地基環境交差，則必須施工加固，經過驗收符合標準要求再繼續施工。開挖基槽過程中不得破壞原狀結構，按照正確的順序施工，符合相應的施工標準。當與相鄰建筑物距離較近時，一般要先開始基礎結構施工，確保在開挖基坑時不影響基礎結構。當建筑物各個結構存在較大的荷載時，一般要對重、高部分先進行施工，再對輕、低部分進行施工。

2.3.2 模板的安裝與拆除

為有效避免鋼筋混凝土出現裂縫，應當從以下3方面有效管控模板施工：①模板結構形式科學合理，防止由于各個部分出現變形而出現裂縫。②模板與支架符合相應的強度要求，確保性能達標，在外部荷載作用下，模板與支架也具有良好的穩定性，避免因變形而產生開裂。③不得提前拆模，要選定合理時間，使結構性能達標。也不得不延后拆模，拆模時間過晚可能導致較高的水化熱反應，此時間段不適合拆除，以免影響養護施工效果[7]。

2.3.3 混凝土的施工

在澆筑混凝土時，必須避免出現離析現象，均勻進行振搗，達到振搗要求。在初期能進行順利養護，可增加養護時間，如果外部溫度較高、風速較大且濕度低，則要及時噴水養護，若澆筑養護出現困難或濕度較大，則要將混凝土表面覆蓋進行有效養護。對于大體積混凝土（如建筑核心筒基礎）有必要時應采取預埋冷卻管通水養護及測溫，建筑工程大體積混凝土冷卻管設置平、立面示意圖如圖1。

2.4 治理建筑工程施工裂縫的對策

在某種程度上來說，裂縫問題在混凝土結構中無法完全規避。在出現裂縫之后，先要對其成因進行分析，再分別分析研究其設計、材料與施工等方面是否存在問題，針對存在的問題采取相應的解決措施。

混凝土結構部件裂縫主要有以下3種：①在可接受范圍內存在的細小裂縫，一般無需處理。②在可接受范圍之外，但開裂程度較輕，不會影響工程安全的裂縫，必須通過一定的處理后保證性能達標。③嚴重的裂縫則會威脅到工程安全生產，這類裂縫極大影響到建筑結構的安全性，通常處理方式是加固或重新建設。

所以，必須對現場產生的裂縫進行分析，找到成因，進而有針對性處理。處理裂縫過程中應注意以下6點：①在裂縫遇到除氣溫環境之外因素影響時，要在外部條件穩定情況下處理裂縫。②在裂縫因氣溫因素影響而產生，要選擇在低溫條件下處理裂縫，且處理的措施必須合理科學，具有足夠的伸縮性能。③當裂縫是由于地基不均勻沉降導致，則必須加固地基。④當裂縫是因結構強度而導致時，應有效加固其結構，確保強度達標。⑤當裂縫是由于滲漏而產生時，則要及時修補滲漏部位，將水堵住并進行修補[8]。⑥要對裂縫進行涂抹，并通過粘貼和嵌補修復表面，促使結構性能符合標準。裂縫的處理必須具體情況具體分析，采取合適的措施以保證有效處理。

3 結束語

在各種造成混凝土裂縫的因素中，最為直接且最易導致裂縫產生的因素要屬溫差和材質，而造成裂縫最嚴重的因素為沉降和超載。在對這些裂縫進行處理時，應考慮現實情況，通過對成因的深入分析有針對性處理，有利于進一步增強混凝土結構性能，確保房屋建筑工程安全穩定運行。

參考文獻

[1] 杜志堅.建筑工程施工中混凝土裂縫產生原因及解決方法探究[J].江西建材，2022（9）：292-294.

[2] 周自然.建筑工程大體積混凝土裂縫控制問題研究[D].武漢：武漢工程大學，2020.

[3] 吳述新.房屋建筑工程混凝土結構裂縫技術探索[J].建設科技，2022（15）：101-103+107.

[4] 顏釗，矯龍軍.論土木工程建筑中混凝土裂縫的施工處理技術[J].城市建筑空間，2022，29（S1）：295-296+299.

[5]常江.建筑工程中混凝土裂縫的施工處理技術研究[J].建設科技，2022（10）：114-116.

[6] 張平.建筑工程中混凝土裂縫的施工處理技術分析[J].中國建筑金屬結構，2021（11）：144-145.

[7] 古錚.超高層建筑筏板基礎大體積混凝土溫度分布及裂縫控制研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2019.

[8] 楊登奎.房屋建筑工程中大體積混凝土裂縫控制技術[J].江蘇建材，2022（4）：82-84.