房建施工中混凝土結構出現裂縫的原因及預防研究

摘 要：在房建施工中，混凝土結構的裂縫問題普遍存在，嚴重影響了建筑的安全性和使用壽命。通過分析混凝土裂縫的產生原因，探討了施工過程中的施工質量、材料選擇、環境因素及養護管理等方面對裂縫形成的影響。針對不同類型的裂縫，提出了相應的預防措施。

關鍵詞：混凝土結構；裂縫原因；預防措施；施工管理；養護

中圖分類號：TU2;TU3 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2024）12-0031-03

0 引言

混凝土作為建筑工程中最常用的材料之一，因其強度高、耐久性好而廣泛應用。然而，在實際施工過程中，混凝土結構裂縫問題頻繁發生，不僅影響了結構的美觀，更可能導致安全隱患。裂縫的產生往往是多方面因素共同作用的結果，包括材料的特性、施工工藝、環境條件和養護措施等。

1 混凝土結構在房建施工中的重要性

混凝土結構由于其優異的受力性能及耐久性能，在各種建筑中得到了廣泛的應用。具體有以下3點優勢：①混凝土的抗壓強度高，可以承受很大的荷載，特別適合高層建筑和橋梁等對承載力要求很高的建筑。②混凝土具有較好的抗火能力，可以有效地抵抗火災，保證建筑的安全。③它還具有良好的抗腐蝕、抗風化等性能，能夠在各種環境中維持很長的壽命，減少維修、更換次數，節省長期運行費用。

在房屋建筑中，采用鋼筋混凝土結構，既能增強建筑物的強度，又能使建筑物的設計更加靈活。通過對混凝土配合比、構造形式的選擇，設計者可以創造出多種具有特色的建筑形式。由于其良好的可塑性，使其能夠適用于各種復雜的建筑設計要求，從而為當代建筑藝術創造了更大的發展空間。由于其施工工序較為簡便，技術較為成熟，便于管理與控制。

隨著混凝土材料的各項性能的提高，特別是新的混凝土和復合材料的問世，使它的應用范圍得到了進一步的拓展，可再生的建材以及新型的綠色混凝土也使其在建筑領域得到了更大的發展[1]。

2 混凝土結構出現裂縫的主要原因

2.1 材料因素

2.1.1 水泥

水泥是混凝土中最重要的膠凝材料，它的好壞對混凝土的強度及耐久性能有很大的影響。質量差的水泥，由于摻入過量的雜質，使水化不徹底，影響了混凝土的綜合強度及抗裂能力。

不同種類的水泥，其耐久、抗裂性能也有差別，如普通硅酸鹽水泥，在一些情況下，其性能可能不如特種水泥，所以預防開裂的關鍵在于選用適當的膠凝材料并保證其質量。

2.1.2 集料

集料作為混凝土中最主要的組成成分，其類型及配比對混凝土的力學性能有很大的影響。集料的粒度、級配、形狀及表面特征等對其工作性能及強度有一定的影響。集料的選用不當，例如采用過細或過粗的集料，會造成混凝土在澆筑時發生離析、滲水等問題，進而降低混凝土的密實度及強度。由于集料中含有大量的有機質和微細顆粒，對水泥的水化作用也有一定的影響。所以，在保證混凝土結構質量的前提下，對骨料的合理配比和配比至關重要。

2.1.3 水泥配比

水泥配比是影響混凝土強度及耐久性的重要因素。當水灰比較大時，混凝土的強度將會降低，從而使混凝土的抗裂性能變差。但是，如果水灰比過小，將會影響混凝土的充分攪拌與澆筑，給施工帶來很大的難度，甚至還會出現裂縫。所以，要預防混凝土開裂，關鍵是要掌握合適的配比，保證混凝土有較好的工作性能和強度。

2.2 施工因素

混凝土澆筑工藝、環境（溫濕度等）和振搗不充分是導致混凝土開裂的重要原因。澆筑技術對整個結構的使用性能及質量有很大的影響。如果不嚴格按施工規程施工，會造成混凝土分層、冷縫、滲水等缺陷，對混凝土的密實度和均勻性產生不利的影響。混凝土在養護過程中會產生內部應力集中，從而引起開裂。所以，嚴格按照標準澆筑技術，保證澆筑時均勻、連續，十分重要。

施工環境對混凝土的質量也有很大的影響。溫度、濕度是影響混凝土硬化進程的重要因素。在高溫條件下，如果不進行有效的防護，混凝土內部的水份蒸發會加速，從而引起表面開裂。但在較低溫度下，水泥水化速度減慢，強度提高緩慢，甚至發生凍融破壞。為此，在施工過程中，要根據周圍的情況，及時覆蓋、噴淋養護等防護措施，保證混凝土在合適的條件下進行養護。

澆筑時的振搗不到位也會造成混凝土開裂。振搗的主要作用是清除氣泡，提高混凝土的密實度，提高混凝土的強度。若振搗不當，則會產生大量的氣泡、空洞等缺陷，不但會降低結構的承載力，也會造成日后的裂縫、爆裂。在振搗時，必須對振搗的時機與強度進行控制，以保證混凝土得到充分的振搗，以改善整個結構的使用性能[2]。

3 混凝土裂縫的預防措施

3.1 科學選材并合理控制水灰比

水泥是影響混凝土強度、耐久性和抗裂性的關鍵因素。選擇滿足國標要求的特殊水泥，特別是根據特殊要求，如高強度水泥、耐硫酸鹽漿等，可有效地改善混凝土的綜合性能。水泥的品質不但決定了水泥水化反應是否充分，而且也與各種環境因素對混凝土的耐久性能有很大的影響。所以，在原材料采購時，要認真檢查水泥的理化性能，以保證其滿足設計要求，防止由于水泥質量不合格而引起的開裂問題。

集料的選用也是極其重要的。集料作為混凝土的重要組成成分，其類型、級配、粒徑大小及表面特征均對其工作性能及強度有重要影響。高質量的集料必須有較好的級配，才能保證其致密、流動性能。通過對細集料與粗骨料的合理迭配，可以降低混凝土的孔隙率，改善混凝土的抗壓、抗裂性能。集料的潔凈程度也是不容忽視的，如果集料中含有雜質，如土壤、油污等，都會對水泥進行水化反應，使其強度下降。所以，選用清潔級配的集料是防止混凝土開裂的關鍵。

合理的水灰比控制也是保證混凝土質量的重要保證。水灰比的選取對混凝土的強度、耐久性有很大的影響。當水灰比較小時，其強度較大，而當水灰比較小時，則會產生較大的不利影響。這樣就會造成施工時混凝土的拌和澆筑困難。所以，在進行混凝土配合比設計時，要結合工程需要、環境條件和施工技術等因素，選擇合適的水灰比。因此，合理的水灰比不但可以保證混凝土的強度，而且可以改善混凝土的抗滲、抗裂性能，可以有效地降低裂縫[3]。

3.2 優化施工工藝

通過對施工技術的優化，可以有效地防止混凝土開裂，其主要包括科學地編制混凝土澆筑方案，并加強振搗、檢查。要科學地編制澆筑方案，必須結合工程的實際需要和周圍的環境，對澆筑時機、澆筑順序及澆筑方式進行合理的選擇。

在施工過程中，要充分考慮氣候變化、溫度變化和濕度等因素，保證混凝土的正常澆筑，降低溫度過高或過冷造成的開裂危險。由于溫度較高，混凝土內部的水份蒸發會加速，所以施工時宜選擇低溫時，或采取遮陽、噴水等方法。在低溫條件下，為保證水泥水化時的溫度，必須進行適當的保溫。

為了保證混凝土的質量，必須在施工中加強振搗檢查。在混凝土澆筑過程中，振搗工作主要是清除混凝土中的氣泡、孔洞，確保混凝土的密實程度。由于振搗不當，混凝土內部易產生空腔，進而影響后期的使用壽命。為此，必須掌握正確的振搗技巧，確定振搗器的安放位置及時機，才能取得最好的振搗效果。

要在工地上安裝相應的測試儀器，定期檢驗混凝土的工作性能、強度及密實度，以保證其滿足設計要求，避免由于施工不當而產生的開裂。施工小組要做好施工全過程的記錄，及時發現并解決工程中存在的問題。通過對混凝土澆筑全過程的監測與分析，為下一步施工提供了可靠的依據，從而保證了工程的質量穩定。

總之，通過對施工技術的優化，可以有效地降低混凝土的開裂，改善混凝土的綜合性能，從而保證結構的安全。在此基礎上，提出了一種合理的混凝土澆筑方案，并對其進行了振動監測。本項目提出了一種新型的高強、耐久性能評價方法，并通過試驗驗證了該方法的有效性。在施工過程中，必須嚴格執行上述各項措施，才能達到優質混凝土的生產，保證項目的順利實施。

3.3 合理養護

合理的養護對提高混凝土的強度和耐久性具有十分重要的意義，特別是在混凝土澆筑后，確定養護時機和養護方式的科學性。在水化時，必須有足夠的水份及適當的溫度，才能促使其發生水化反應，并使其具有較強的強度。通常情況下，養護期最少為7天。在氣溫較高、濕度較大的情況下，為避免水份快速揮發，需適當延長養護期。為保證混凝土表層不開裂，應制定相應的養護方案，并盡可能選擇低溫、高濕度的時間段進行養護工作。在養護方式方面，通常采用灑水、鋪濕麻袋和噴灑噴水等措施，可使混凝土表面保持較高的濕度。

采用養護藥劑也是一種十分有效的養護方法。本發明提出了一種養護方法，即在保證一定濕度的前提下，在混凝土表面生成一種保護性的薄膜，可以有效地延緩水的蒸發。養護時，必須充分考慮養護材料與混凝土之間的粘附性、滲透性等因素，以保證混凝土中的水能長期滯留，使其充分發揮水化作用。

此外，在夏季氣溫高、風大的情況下，還應注意防護材料的應用。常用的地膜有塑料膜、濕草簾和麻袋等。在施工過程中，要保證施工過程中，要保證施工過程中的水分流動，保證施工過程中的水分流動。采用適當的養護方法，既能有效地降低混凝土開裂，又能提高結構的強度與耐久性。在實際施工過程中，要注意養護時機和方式的選取，并配合使用養護藥劑和覆蓋材料，才能保證混凝土在澆筑后各階段均保持良好的養護狀況。通過對混凝土結構進行科學的維修和管理，可以有效地提高其綜合力學性能，保證其長期的安全和穩定性。

3.4 其他技術手段的應用

在現代建設工程中，采用先進的施工工藝對改善混凝土結構的耐久性能和安全性能具有重要意義。在此基礎上，提出了一種基于多學科交叉的新方法，并對其進行了研究。通過對裂縫進行實時監控，可以使施工隊伍能夠及時地發現工程中的隱患。目前，裂隙監測傳感器、應變儀、紅外熱像儀等先進的監測儀器與技術已在工程中得到了廣泛的應用。該方法可以實現對混凝土結構的應力、應變、溫度等參數的實時采集，并對其進行動態監測。在此基礎上，設計人員可根據試驗結果，及時發現裂紋的形成與發展，并據此采取針對性的補強修補措施，以避免微小裂紋演化成重大結構病害。在此基礎上，將其與 BIM技術相融合，構建可視化監測平臺，為項目建設提供科學依據。采用新的材料和新的施工工藝，是提高混凝土結構力學性能的一種行之有效的方法。

隨著材料技術的不斷發展，新型高性能混凝土、纖維混凝土、自愈性混凝土等不斷涌現。這種新的混凝土具有顯著的抗裂性能，耐久性，以及對環境的適應能力。比如，當微裂紋產生時，內部膠凝物質發生作用，可以實現對裂紋的自我修復，達到延長結構服役年限的目的。3D打印混凝土、預應力技術、智能施工裝備等先進施工技術的應用，在提高施工效率的對施工質量進行了有效的控制，降低了由于施工不當而產生的開裂。因此，對混凝土結構進行有效的監控是十分必要的。利用在線監測技術，能夠對結構的健康狀況進行實時監控，并對可能出現的裂紋進行快速反應。新材料和新工藝的引進，為提高混凝土綜合性能提供了強有力的保證。今后，隨著技術水平的提高，將會有越來越多的新型監控和施工手段被運用到混凝土工程中，促進建筑業的可持續發展，改善了項目的安全與經濟性能。

4 結束語

混凝土結構裂縫的產生是一個復雜的過程，涉及多種因素的綜合影響。通過對裂縫原因的深入分析，結合有效的預防措施，可以在施工階段顯著降低裂縫的發生率，從而提高混凝土結構的整體性能和安全性。

參考文獻

[1] 彭彪，龐文陽，辛星.房建施工中混凝土結構出現裂縫的原因及預防措施[J].中國建筑裝飾裝修，2022（23）：129-131.

[2] 翟曉昱.房建施工中混凝土結構出現裂縫的原因及預防[J].建材與裝飾，2019（36）48-49.

[3] 張利平.房建施工中混凝土結構出現裂縫的原因及預防[J].中國住宅設施，2020（2）：125-126.