建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理策略

李奇兵

長(zhǎng)沙天誠(chéng)建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410001

在建筑工程中，雖然混凝土裂縫已成為常見(jiàn)問(wèn)題，并且給建筑物的質(zhì)量以及使用壽命產(chǎn)生了極大的影響。還引起了政府等有關(guān)部門的全面關(guān)注。但是我們國(guó)家的建筑工程師也在不斷地尋找解決的辦法。在施工過(guò)程中保證材料的質(zhì)量、工作人員認(rèn)真監(jiān)督、保持環(huán)境的溫度、對(duì)已形成的裂縫進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救等等，這些都是防止混凝土建筑產(chǎn)生裂縫的基本措施。因此，在我們所有人的努力下，相信建筑工程中混凝土裂縫問(wèn)題終有一日會(huì)得到全面的解決[1]。

1 施工中混凝土產(chǎn)生裂縫的類型

1.1 結(jié)構(gòu)性裂縫

施工過(guò)程中造成混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的原因有以下幾點(diǎn)：第一，由于在設(shè)計(jì)階段混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不合理造成其承載力不足；第二，因?yàn)槭┕ぶ惺艿揭恍┩饨绛h(huán)境的影響產(chǎn)生了裂縫；第三，施工中施工技術(shù)造成的裂縫，在施工過(guò)程中任何的疏忽都能夠使混凝土產(chǎn)生裂縫，因此只有嚴(yán)格控制才能夠避免裂縫的發(fā)生。

1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫

建筑工程施工中混凝土由于受到濕度變化的影響，會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。當(dāng)外界自然環(huán)境中濕度較高時(shí)，混凝土材料會(huì)吸收環(huán)境中的一些水分膨脹，而當(dāng)其遇到陽(yáng)光暴曬時(shí)，自身吸收的水分迅速揮發(fā)，從而使混凝土受到一個(gè)收縮作用力，產(chǎn)生龜裂的紋路；其次，混凝土在施工過(guò)程中，混凝土受到溫度的變化影響也會(huì)產(chǎn)生裂縫。例如在混凝土施工過(guò)程中晝夜溫差較大，或者天氣變化較快時(shí)都可能使室外溫差變大，從而產(chǎn)生裂縫。此外，因?yàn)榻ㄖこ袒炷潦┕r(shí)，受到地基下沉的影響，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象，這時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)由于承受壓力過(guò)大將會(huì)出現(xiàn)一些裂縫[2]。

2 混凝土裂縫的成因分析

通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)考察與分析，混凝土裂縫的成因一共有以下幾點(diǎn)：

2.1 混凝土工程的設(shè)計(jì)原因

在進(jìn)行建筑工程時(shí)，首先要進(jìn)行的便是設(shè)計(jì)。對(duì)地質(zhì)的勘測(cè)、數(shù)據(jù)的測(cè)量都會(huì)導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)的最終結(jié)果。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理會(huì)關(guān)乎施工的具體方案與混凝土材料等其他材料的選擇。除此之外，還有地質(zhì)、氣候、溫度等其他客觀因素都在影響著建筑的設(shè)計(jì)。因此，有效的設(shè)計(jì)和計(jì)算理論是混凝土裂縫形成的設(shè)計(jì)原因。

2.2 混凝土材料的選擇原因

在建筑工程開始之前，材料的選擇尤為重要。混凝土一般是由水泥和粗細(xì)骨料混合而成的。有時(shí)，也會(huì)加入水泥、鋼筋、沙粒等其他物質(zhì)來(lái)進(jìn)行對(duì)混凝土作用的調(diào)整。而對(duì)材料選擇的不科學(xué)與不合理就會(huì)導(dǎo)致混凝土最終的呈現(xiàn)結(jié)果未能盡如人意。在材料的選擇上，必須要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)結(jié)果來(lái)進(jìn)行選材，盡量選擇穩(wěn)定性強(qiáng)的水泥，選擇堿性小的粗細(xì)骨料。更要選擇具有抗裂性強(qiáng)與滲透性強(qiáng)的材料，也要控制材料中的含泥量，避免完工之后形成“豆腐渣工程”[3]。

2.3 混凝土工程進(jìn)行的環(huán)境與配制原因

在生活中，無(wú)論什么材料都會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，混凝土作為特殊材料也不會(huì)避免這種問(wèn)題。在熱脹冷縮的情況下，混凝土的溫變應(yīng)力在超過(guò)它本身的控制能力后，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，并且在建筑過(guò)程中，在澆筑建筑時(shí)，由于澆筑的面積過(guò)大，會(huì)使外面的溫度擴(kuò)散過(guò)快，而里面的溫度不易擴(kuò)散，導(dǎo)致在陰雨天發(fā)生濕熱的問(wèn)題，產(chǎn)生腐蝕混凝土的問(wèn)題，從而導(dǎo)致裂縫。在進(jìn)行混凝土建筑過(guò)程時(shí)，配制建筑原料是一件非常重要的事情，水和石灰石的配比結(jié)果是保證配制質(zhì)量的重要條件。過(guò)大或者過(guò)小的比例都會(huì)導(dǎo)致混凝土的水泡或者氣孔的集中而產(chǎn)生裂縫。使混凝土的水保性差，出現(xiàn)離淅和泌水等問(wèn)題導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生[4]。

2.4 后期養(yǎng)護(hù)的原因

在完成混凝土的澆灌后，要進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)。因?yàn)榛炷翝仓r(shí)，內(nèi)外溫差過(guò)大，所以在完工后，也要進(jìn)行濕度和溫度的養(yǎng)護(hù)，如若因?yàn)闇夭畹膯?wèn)題導(dǎo)致混凝土大面積收縮就會(huì)使其產(chǎn)生裂縫而會(huì)使建筑性能產(chǎn)生變化最終導(dǎo)致建筑的使用壽命減短。

2.5 施工工藝原因

在實(shí)際的工程施工過(guò)程中，施工工藝的落后也很容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂隙。一方面是因?yàn)槭┕と藛T技術(shù)水平的限制，由于我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，具有專業(yè)施工經(jīng)驗(yàn)的工人數(shù)量較少，滿足不了實(shí)際的施工需求，為了確保施工人員數(shù)量充足，建筑單位往往會(huì)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)中大量招聘農(nóng)民，進(jìn)行簡(jiǎn)單培訓(xùn)之后進(jìn)入工地進(jìn)行施工，這些工人對(duì)于建筑的基本原理不甚了解，也不知道施工標(biāo)準(zhǔn)，往往是按照工長(zhǎng)的要求進(jìn)行施工，從而導(dǎo)致了施工工藝不到位，在混凝土的澆筑、構(gòu)件運(yùn)輸、組裝的過(guò)程中沒(méi)有認(rèn)真按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)縫隙。另一方面就是對(duì)于材料的檢查工作不到位，由于工藝上的疏忽，施工隊(duì)沒(méi)有對(duì)組成混凝土的原材料，比如水泥、砂石、骨料等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，讓質(zhì)量低劣的原材料參與到混凝土的澆筑過(guò)程中，從而導(dǎo)致混凝土質(zhì)量下降，出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

3 混凝土裂縫的治理策略

3.1 嚴(yán)格控制混凝土溫度

檢測(cè)混泥土溫度的過(guò)程中，因重視溫控工作，可以做到以下幾點(diǎn)：第一采用0.14毫米的常規(guī)塑料厚度，選取三層的毛氈對(duì)塑料薄膜和毛氈進(jìn)行覆蓋；第二采用改進(jìn)的骨料級(jí)配，尤其是混凝土為干硬性的摻混合料通過(guò)增加添加劑等方法降低混凝土使用的水泥用量；第四散進(jìn)行攪拌混合過(guò)程中，降低混凝土溫度主要使用水將隨時(shí)進(jìn)行冷卻才可達(dá)到的效果；第五按照規(guī)定進(jìn)行操作，在合適使勁進(jìn)行拆模并進(jìn)行保溫以此減少混凝土因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生溫度梯度；第六要重視在嚴(yán)寒季節(jié)的保溫措施，特別是應(yīng)用于長(zhǎng)期暴露的薄壁結(jié)構(gòu)等等。

3.2 完善施工設(shè)計(jì)

想要保證混凝土構(gòu)件不出現(xiàn)裂縫，那么在施工設(shè)計(jì)方面就要投入更大的精力。混凝土澆筑開始之前就要對(duì)整個(gè)混凝土澆筑工作進(jìn)行預(yù)先的設(shè)計(jì)，特別是在一些施工場(chǎng)地狹小，無(wú)法進(jìn)行混凝土攪拌的施工地點(diǎn)，需要專業(yè)的混凝土車進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中為了避免混凝土凝結(jié)，不僅要對(duì)混凝土不停地?cái)嚢?，還要確保運(yùn)輸路線的通暢。在混凝土構(gòu)件澆筑開始之前，對(duì)于構(gòu)件之間如何組裝以及運(yùn)用那些重型設(shè)備等問(wèn)題要進(jìn)行提前的規(guī)劃，避免在混凝土構(gòu)件澆筑完成之后在組裝以及運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中發(fā)生不必要的碰撞[5]。

3.3 改善原料配比

混凝土原料的組合導(dǎo)致了無(wú)論采用如何先進(jìn)的施工工藝，在混凝土的內(nèi)部都會(huì)形成細(xì)小的氣泡以及毛細(xì)氣孔，為了盡可能減少這些氣泡以及毛細(xì)氣孔的存在，應(yīng)該不斷地優(yōu)化混凝土原料的配比，一方面是在原材料的采買過(guò)程中對(duì)于原材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，對(duì)于粒徑以及含泥量等主要指標(biāo)要進(jìn)行重點(diǎn)的檢查。另一方面要根據(jù)施工的具體要求以及施工現(xiàn)場(chǎng)的情況對(duì)于混凝土的配方進(jìn)行微調(diào)，通過(guò)加入減水劑，緩凝劑等化學(xué)輔助原料來(lái)改善混凝土的性能，使混凝土更適用于施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，從而避免混凝土出現(xiàn)縫隙。

3.4 重視配合比管理，提高混凝土質(zhì)量

混凝土的配合比也是影響混凝土質(zhì)量的重要因素。選擇合適的配合比，嚴(yán)格控制砂石的含泥量，避免水膠比、水泥用量和砂率過(guò)大等情況，是提高混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵。施工的配合比一定要依據(jù)設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和試驗(yàn)室配合比等要求來(lái)確定，同時(shí)還必須充分考慮房屋建筑工程項(xiàng)目施工的具體情況進(jìn)行調(diào)整成現(xiàn)場(chǎng)施工配合比，例如施工特點(diǎn)、氣候條件、砂石含水率等等。如果施工過(guò)程中確實(shí)需要改變配合比，必須要重新進(jìn)行試驗(yàn)室配合比的設(shè)計(jì)試配并得到監(jiān)理人的批準(zhǔn)，以保證配合比與實(shí)際的施工情況相適應(yīng)。

3.5 加強(qiáng)技術(shù)管理，提高施工技術(shù)水平

混凝土施工技術(shù)的優(yōu)劣也是影響混凝土施工質(zhì)量的重要因素，因此根據(jù)建筑工程具體的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的混凝土施工技術(shù)對(duì)于提高建筑質(zhì)量是非常必要的，在施工前，一定要做好施工工藝流程和預(yù)案規(guī)劃工作，并做好技術(shù)交底用以指導(dǎo)實(shí)際的施工操作。在具體的施工過(guò)程中，要科學(xué)地判定混凝土的澆筑時(shí)間和順序，同步檢測(cè)混凝土的坍落度，防止混凝土的離析以保證混凝土的施工質(zhì)量。對(duì)于大體積混凝土及時(shí)測(cè)量混凝土內(nèi)外溫差和表外溫差盡可能降低混凝土裂縫的發(fā)生概率。

3.6 混凝土裂縫的修補(bǔ)

以某工程為例，施工完成之后要加強(qiáng)巡查，定期檢查之前完成的混凝土結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)裂縫，對(duì)于裂縫寬度小于0.2mm的，直接采用表面封閉法，利用混凝上表層微細(xì)獨(dú)立裂縫（裂縫寬度ω≤0.2mm）或網(wǎng)狀裂縫的毛細(xì)作用吸收低粘度且具有良好滲透性的修補(bǔ)膠液，封閉裂縫通道。對(duì)寬度≥0.2mm的裂縫進(jìn)行寬度、長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)和編號(hào)。并根據(jù)裂縫長(zhǎng)度、寬度確認(rèn)注漿嘴粘貼位置，進(jìn)行標(biāo)識(shí)，連通裂縫注漿嘴間距不得大于35cm，然后立即采用注漿修補(bǔ)法進(jìn)行修補(bǔ)。注漿修補(bǔ)法的主要施工流程如下：（1）主要施工流程：裂縫檢查→裂縫表面清理→封縫膠配制→粘貼注漿嘴→裂縫封閉→注漿膠配制→注漿（同時(shí)進(jìn)行密封檢查）→拆除注漿嘴→表面清理。（2）裂縫表面清理：用鋼絲刷沿裂縫走向清理寬約5cm范圍內(nèi)的混凝土表面，仔細(xì)清除水泥翻沫、灰塵，油污要用抹布擦凈；用錘子和鋼釬鑿除裂縫兩側(cè)疏松的混凝土塊和砂粒，露出堅(jiān)實(shí)的混凝土表面；混凝土表面凸起部分用打磨機(jī)打磨平整；沿裂縫5cm寬度范圍用鋼刷及毛刷清理干凈，使表面保持清潔、堅(jiān)實(shí)、粗糙、干燥；如果縫內(nèi)潮濕，要等其充分干燥，必要時(shí)可用噴燈烘干。（3）粘接注入座：嚴(yán)格按照封縫膠出廠說(shuō)明規(guī)定，并經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)滿足性能指標(biāo)后，確定配合比。配制封縫膠，配制過(guò)程應(yīng)攪拌均勻，現(xiàn)配現(xiàn)用，以防凝固。采用配制好的封縫膠將注漿嘴四周涂抹均勻，然后將注漿嘴平整按壓到預(yù)留的注漿嘴位置上。涂膠時(shí)應(yīng)掌握好用膠量，避免封縫膠把注漿孔堵死。注漿嘴位置盡量設(shè)置在裂縫較寬、開口較暢的部位。（4）裂縫封閉：采用配制好的封縫膠封閉注漿嘴之間縫隙。封縫時(shí)，沿縫刮抹一道，刮抹層寬3～4cm，厚度不大于5mm，應(yīng)刮嚴(yán)刮實(shí)，避免產(chǎn)生小孔和氣泡，確?？p隙封死。密封完畢后，對(duì)密封質(zhì)量檢查，將壓縮空氣注入注漿嘴，相鄰注漿嘴應(yīng)有空氣吹出（對(duì)于細(xì)小裂縫，相鄰注漿嘴之間可能并不連通），然后將相鄰注漿嘴堵住，將壓縮空氣注入注漿嘴，檢查有無(wú)滲漏現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)漏氣部位，重新用膠封閉。（5）固化：密封完成后，讓封口膠自然固化。注意固化過(guò)程中防止其接觸水。（6）注漿膠配制：注漿膠配制應(yīng)嚴(yán)格按注漿膠出廠說(shuō)明規(guī)定，并經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)滿足性能指標(biāo)后，確定配合比。配制應(yīng)稱量準(zhǔn)確，攪拌均勻。現(xiàn)用現(xiàn)配，防止凝固。對(duì)活動(dòng)裂縫注漿宜選用柔性注漿膠。（7）注漿：灌注時(shí)從裂縫一端開始逐個(gè)注入，若一管灌完緊接換一管繼續(xù)直到無(wú)法灌注為止，若注入器膨脹后收縮較快，說(shuō)明該處裂縫深，縫內(nèi)空間大，要補(bǔ)灌，直到能保持膨脹狀態(tài)。（8）當(dāng)漿液從一端壓入，另一端流出時(shí)，封閉出口，并保持壓力時(shí)間不宜少于2h，以確保裂縫內(nèi)漿液飽滿。注入完畢待注入速度降低確認(rèn)不再進(jìn)膠后，可拆除灌注器，用堵頭將底座堵死；灌注后養(yǎng)生24h待裂縫內(nèi)部的膠全硬化后，敲除基座；養(yǎng)護(hù)期防止有沾水或其它沖擊。（9）表面清理：養(yǎng)生固化完成后，用打磨機(jī)將作業(yè)面打磨光潔平整，完成施工。

3.7 對(duì)成型的混凝土進(jìn)行護(hù)理與養(yǎng)護(hù)

在混凝土澆筑后，要及時(shí)對(duì)成型的混凝土進(jìn)行護(hù)理與養(yǎng)護(hù)，以此來(lái)避免混凝土在后期的工作期間形成裂縫。尤其是在陰雨天氣，要組織工作人員對(duì)混凝土進(jìn)行避雨措施，保證混凝土的干性和溫變能力。由于混凝土本身有泌水性，所以要避免溫差過(guò)大而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。同時(shí)還要避免雨水流進(jìn)基坑，影響后期的建筑工作從而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生氣孔從而形成裂縫。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了保證建筑工程施工質(zhì)量，防止混凝土施工裂縫的出現(xiàn)，必須要加強(qiáng)對(duì)混凝土裂縫原因的控制，從而增強(qiáng)建筑工程自身的安全性、耐久性。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信今后在混凝土裂縫的治理上將會(huì)有更多有效的辦法，從而使建筑工程的質(zhì)量得到提升，促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展[6]。