房屋建筑工程中的混凝土裂縫防治措施

孔祥源

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

在房屋建筑工程中，混凝土裂縫的防治是保障建筑結構安全和耐久性的關鍵措施。混凝土是建筑中常用的主要材料之一，但由于溫度變化、濕度波動和施工不當等因素，混凝土往往會出現裂縫。這些裂縫不僅影響建筑的外觀美觀，更重要的是可能對結構造成潛在的風險和安全隱患。混凝土裂縫的成因多種多樣，包括結構荷載、溫度變化、濕度波動以及施工質量等因素。為了遏制這些裂縫的產生，將介紹一些重要的控制措施，如質量控制、溫濕度控制、伸縮縫的設置、鋼筋加固、黏結劑和添加劑的應用，以及定期維護保養等，深入了解這些防治措施，建筑師、工程師和施工團隊將能夠更好地應對混凝土裂縫問題。

1 混凝土裂縫形成原因

1.1 設計方案不夠完善

前期施工勘測的重要性在于它能提供關于施工現場的準確信息和數據，包括地質條件、土壤性質、地下管線、周邊環境等。通過綜合性的勘測和現場查驗，建設者可以了解施工現場的具體情況，有助于制定合理的工程方案和施工計劃。然而，如果企業無法開展有效的勘測工作或勘測數據準確性較低，可能會導致缺乏準確數據可能導致方案設計不夠科學和合理，無法充分考慮現場實際情況，從而導致后續施工過程中出現問題。沒有準確的勘測數據，施工過程中可能會遇到未預料的問題，增加了施工風險，可能導致工程延期和額外成本。缺乏前期勘測數據可能導致施工質量不穩定，影響工程的整體質量和可靠性。未充分勘測的施工現場可能存在未知的地質和地下設施隱患，施工過程中可能發生意外事故[1]。

1.2 混凝土材料質量問題

混凝土材料質量不達標是房屋建筑工程中可能會面臨的嚴重問題，它可能導致工程質量不穩定、耐久性差，甚至對建筑物的結構安全產生嚴重影響。混凝土的質量受到原材料的影響，包括水泥、骨料、砂、水等。如果選用的原材料質量不穩定或不符合標準要求，混凝土的強度和耐久性會受到影響。混凝土的配合比設計是確保混凝土性能的關鍵因素。如果配合比設計不合理、計算錯誤或不嚴謹，可能導致混凝土的強度、密實性、抗滲性等性能不達標。混凝土的澆筑、振搗、養護等施工操作直接影響混凝土的質量。如果施工操作不規范或不符合技術要求，混凝土可能出現空鼓、裂縫等問題，影響工程質量。如果在施工過程中沒有進行及時、全面的混凝土質量檢測和監控，無法及時發現混凝土質量不達標的問題，從而導致潛在的質量隱患。因此，為保障混凝土材料質量達標要選擇具有良好信譽和資質的混凝土原材料供應商，在施工過程中，要加強對混凝土的質量監控，對原材料和混凝土進行抽樣檢測，對混凝土的質量記錄進行全面的保存和跟蹤，便于后期質量評估和問題分析[2]。

1.3 施工環境與溫度影響

施工環境和溫度是混凝土裂縫形成和防治中非常重要的因素。混凝土在硬化過程中對施工環境和溫度的變化非常敏感，這會直接影響混凝土的收縮和膨脹行為，從而影響裂縫的形成和控制。施工環境的濕度對混凝土的水分含量和蒸發速率有影響。高溫和低濕度環境會導致混凝土水分蒸發過快，增加干縮和塑性收縮的可能性，從而增加裂縫的風險。度變化是混凝土裂縫形成的主要原因之一。在高溫下，混凝土膨脹，而在低溫下則收縮。混凝土內部和表面的溫度變化不一致會導致溫度裂縫和加載裂縫的產生。混凝土在澆筑后會發生水化反應，產生熱量。在大體積混凝土澆筑時，由于混凝土內部熱量散發較慢，可能會造成溫度梯度較大，導致溫度裂縫的出現。施工速度的快慢也會影響混凝土裂縫的形成。快速施工可能導致混凝土表面收縮速度較快，造成溫度裂縫。慢速施工則可能引起混凝土不均勻收縮，產生加載裂縫。

2 混凝土常見裂縫種類

2.1 微型裂縫

微型裂縫的形成是混凝土在硬化過程中由于收縮和溫度變化等因素所導致的，雖然這些裂縫在肉眼下不易觀察到，但在混凝土性能和耐久性方面可能產生重要的影響。因此，在混凝土的設計和施工過程中，應充分考慮這些因素，并采取相應的防治措施，對于微型裂縫的位置和大小的精確獲取，可采用超聲波探測儀進行合理利用。超聲波探測技術能夠通過對混凝土的超聲波傳播速度和反射情況進行分析，來檢測混凝土內部的裂縫。這種非破壞性檢測方法可以精準地定位微型裂縫的位置和確定其大小，有助于及早發現和解決潛在的問題。此外，水滲透方法也可以用于確定微型裂縫的具體位置。通過在混凝土表面施加水壓力，觀察水滲透情況，可以推測混凝土內部是否存在裂縫。根據水滲透的情況，可以初步確定微型裂縫的位置，為后續的檢測和修復提供參考依據[3]。

2.2 表面裂縫

混凝土裂縫是混凝土在固結過程中常見的問題，混凝土的固結過程是一個水化反應的過程，在這個過程中水泥與水反應形成膠凝體，同時釋放熱量。初凝后，水泥漿體表面可能因為水蒸發而產生溫度降低，但在內部仍然存在水化反應的熱量釋放，這可能導致溫度梯度。這種溫度梯度與水分蒸發引起的收縮可能會導致表面開裂。除了表面開裂，混凝土內部也可能發生裂縫。這些內部裂縫可能由于收縮或其他荷載引起的應力超過混凝土的承載能力而產生。空氣中的氧氣和濕度可能引起混凝土中的鋼筋氧化和腐蝕，時間越長對鋼筋的腐蝕和損傷越嚴重，影響結構的強度和耐久性。

2.3 混凝土收縮變形

混凝土收縮變形是在混凝土的硬化過程中形成的，主要包括干縮、塑性收縮和水泥合縮。以下是這些收縮變形的形成原因。

（1）干縮是由于混凝土內部水分蒸發而引起的收縮現象。在混凝土澆筑后，表面的水分會逐漸蒸發，而混凝土內部仍處于相對濕潤的狀態。這導致表面的混凝土干燥收縮，產生拉應力，而內部濕潤的混凝土則受到約束，無法完全跟隨表面的收縮，進而產生內部拉應力。這些內部拉應力可能導致裂縫的形成。

（2）塑性收縮是由于混凝土水泥水化反應引起的收縮現象。在混凝土的硬化過程中，水泥與水發生化學反應，形成水化產物。這些水化產物占據了部分混凝土體積，導致混凝土內部產生收縮現象。塑性收縮是混凝土的內部現象，通常比干縮較小，但仍可能對混凝土產生應力。

（3）水泥合縮是指水泥化合物與水結合時產生的體積縮減現象。當水泥水化反應發生時，水泥化合物中的晶格結構發生改變，導致體積減小，這就是水泥合縮。

3 混凝土裂縫的防治措施

3.1 控制梯度溫差養護

在混凝土攪拌期間，應當注意控制攪拌溫度，從而減輕混凝土的收縮變形。在炎熱的天氣條件下，混凝土原材料可能會受到高溫影響，因此可以在攪拌之前對骨料和水進行預冷處理。使用涼水混合或降溫設備，將骨料和水降低溫度，以減少混凝土初始溫度的升高。在混凝土攪拌過程中，可以適時加入冷水降低混凝土的溫度。加水降溫的同時需要注意控制混凝土的水膠比，確保混凝土強度和耐久性不受影響。使用冷卻設備或添加冷卻劑，將冷卻劑混合在攪拌過程中，可以有效地降低混凝土的溫度。盡量避免在高溫時段進行混凝土攪拌，例如，避開中午炎熱的時段進行施工，選擇早晨或傍晚等相對涼爽的時候進行攪拌。避免不了時，在高溫條件下，延長混凝土的攪拌時間，有助于將熱量均勻分布在混凝土中，減緩溫度升高的速率，也可以為混凝土攪拌設備提供遮陽遮風措施，避免設備過熱，影響混凝土的溫度。在混凝土澆筑過程中，要對混凝土的溫度進行監測，確保其接近目標溫度范圍[4]。

3.2 有效提升混凝土自身的質量

提升混凝土自身的質量對于土木建筑工程的穩定性和耐久性至關重要。選擇符合標準要求的水泥、骨料、粉煤灰、礦渣等原材料，根據工程要求和材料特性，設計合適的水膠比和骨料配合比，以確保混凝土的強度、流動性和耐久性。攪拌是混凝土形成的重要步驟。要保證攪拌充分，避免過量或不足的攪拌時間，在混凝土原材料搭配過程中適當減少對水泥的使用，添加一些水泥代替物或減水劑，以改善混凝土的性能和施工效果。也可以在混凝土中添加抗裂劑可以有效減少裂縫的產生，抗裂劑能夠改善混凝土的抗拉性能，提高混凝土的抗裂能力。嚴格按照施工規范和質量標準進行施工，及時發現和解決施工中的問題，確保施工質量。

3.3 減少荷載帶來的不良影響

在現代建筑施工中，科學技術的應用范圍不斷擴大，以提高施工效率和質量。在混凝土結構的設計環節，為避免由于次應力裂縫結構帶來的負面影響，施工管理人員需要采取針對性的措施，降低荷載和應力，加強混凝土的管理和控制，確保設計符合標準要求。在混凝土凝固過程中，需要保證壓實工作有序進行，施工后對混凝土進行分散裝置處理，并在一定時間后檢測混凝土的質量，以確保其達到標準。對于較厚的混凝土澆筑，可以采用模板鋪設的方式來降低混凝土自身荷載，盡量避免受到震動帶來的不良影響。加強對混凝土質量的管理和控制，采取針對性的壓實處理，以盡可能避免裂縫等問題的發生。有效的混凝土質量管理和控制需要全面監督施工過程中的各個環節，包括原材料的選擇與質量檢驗、攪拌工藝的控制、澆筑過程中的養護與溫度控制等。還需要依賴先進的檢測技術和設備，對混凝土進行實時監測和評估。

3.4 振搗施工控制

在混凝土振搗施工時，人員應該遵循一系列合理的操作原則，根據施工設計要求，合理安排振搗施工的順序，確保混凝土在振動過程中能夠均勻密實，避免出現澆筑不均勻或空隙的情況。振動棒插入混凝土時，要緩慢進行，避免快速進出造成內部結構的不穩定，振動結束時也要緩慢撤回振動棒，防止沖擊力導致裂縫產生。在上部混凝土振動時，將牽引桿頭插入下部混凝土約5cm，以提高整體性能，確保振動不引起裂縫。在振動過程中，要注意控制氣泡的產生，避免氣泡溢出或與混凝土內的油泥形成不均勻結構。振動器和夾具之間的距離要保持適當，不小于其半徑的一半，并避免與棒材及其嵌入的元件接觸，以免損壞結構。

3.5 注重混凝土運輸

選擇適用于混凝土運輸的專用混凝土攪拌車或運輸車輛，確保其容量與工地需求相匹配，且具有旋轉鼓和合適的攪拌系統，在將混凝土裝入罐車之前，必須確保攪拌車內部干凈，不含有任何附著物，裝載時控制好水灰比，避免混凝土過于稀薄或過于干燥。在混凝土運輸過程中，旋轉罐攪拌系統要保證混凝土在運輸過程中其自身的攪拌罐可以達到3～6r/min，避免過度攪拌，注意控制裝車速度，保證混凝土運輸車輛的罐體和卸料口密封良好，防止混凝土泄漏和污染環境。在運輸過程中，盡量避免強烈震動，特別是在高溫季節，需要采取措施保持混凝土的溫度和濕度，避免過快的水分蒸發，在罐車上覆蓋濕布或噴水保濕可以有效地控制混凝土的溫度和濕度。混凝土到達施工現場后，應迅速卸料，避免混凝土停留時間過長導致質量下降[5]。

3.6 重視后期養護及檢查工作

在橋梁工程建成并投入使用之前，必須進行全面的驗收和檢查工作，定期對道路橋梁進行巡視檢查，觀察是否出現裂縫、麻面、滲漏等問題，對于混凝土結構的小裂縫問題要進行綜合性的修補。使用過程中，道路橋梁應定期進行檢查和養護，以保持其正常運行和安全可靠。養護的頻率和方式應根據道路橋梁的使用情況、承載能力以及環境條件來確定。道路橋梁的使用頻率較高，特別是承載交通量大的橋梁，養護頻率應適當增加。表面裂縫修補維護如圖1 所示。

圖1 表面裂縫修補維護

4 結語

綜上所述，混凝土裂縫防治措施的實施需要綜合考慮多種因素，從設計、施工到后期維護，各個環節都不可忽視。通過合理選擇和結合多種措施，可以有效地預防和控制混凝土裂縫問題，確保房屋建筑工程的結構安全和穩定性，為人們創造一個安全、耐久和美觀的建筑環境。在未來的建筑工程實踐中，應不斷積累經驗，改進技術，進一步提高混凝土裂縫防治技術水平，推動我國房屋建筑工程的可持續發展。