土建施工中混凝土裂縫成因及控制措施

中國(guó)水利水電第九工程局有限公司

混凝土材料在工程施工中發(fā)揮著舉足輕重的作用，為了提高整體工程現(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量，適應(yīng)建筑工程要求，必須不斷提高混凝土材料的質(zhì)量。但是，從當(dāng)下建筑行業(yè)的施工現(xiàn)狀可以看出，混凝土材料依舊存在很多質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而影響建筑物的整體質(zhì)量。因此，建筑企業(yè)應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)混凝土材料質(zhì)量的管理與監(jiān)測(cè)，找出混凝土產(chǎn)生裂縫的原因，并制定有效的解決措施。

一、混凝土裂縫的成因

（一）荷載裂縫

混凝土裂縫的形成原因之一在于建筑物的受力，由于荷載作用，混凝土受到拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致建筑物形成裂縫。另一方面，混凝土是否產(chǎn)生裂縫或裂縫問(wèn)題的嚴(yán)重程度還收軸壓力與壓應(yīng)力的作用與干擾，這其中還包含在頂部位置形成的裂縫，通常為水平裂縫。

（二）干縮裂縫

混凝土完成澆筑之后，需要在連續(xù)一周的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)工作的目的包括有效干預(yù)產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫生成的緣由是主要在于建筑物的內(nèi)外水分所蒸發(fā)時(shí)的速率不相同，因此才導(dǎo)致建筑物里外發(fā)生不一樣程度的形變量，裸露在空氣部分的混凝土因缺乏保護(hù)會(huì)以比較大的速率蒸發(fā)表面水分，因而產(chǎn)生的形變較快較大，內(nèi)部的混凝土因保持一定的溫度與濕度，所以在水分蒸發(fā)方面速度較緩，從而與之相對(duì)應(yīng)變形等相關(guān)方面全部以比較低的速率進(jìn)行，這種情況下才會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外形成相對(duì)較大的干縮性變形，混凝土內(nèi)部之間的相互作用會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，進(jìn)而形成裂縫。外部環(huán)境的濕度越低的情況下，這種干縮導(dǎo)致的裂縫就會(huì)越嚴(yán)重。

（三）溫度裂縫

受溫度影響而產(chǎn)生的裂縫主要有兩大類：（1）表面性裂縫，該種裂縫的走向無(wú)特定的規(guī)律；（2）貫穿性或者深層性裂縫，這類裂縫與表面性裂縫不同，其形態(tài)與方向與主筋的走向區(qū)域一致，但大小不一裂縫寬度，還有受溫度的影響比較大，表現(xiàn)為在溫度高的情況下形成的裂縫相較于溫度低時(shí)形成的裂縫要窄。溫度裂縫形成的主要誘因歸納如下。水泥自身的水化熱是形成表面裂縫的主要原因之一，相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員都在不斷致力該問(wèn)題的解決研究，通常是體積較大的混凝土土建物會(huì)受到這類裂縫的影響較多。大體積的建筑物由于混凝土自身產(chǎn)生的水化熱難以快速揮發(fā)，因此在不同的溫度梯度下會(huì)受到溫度應(yīng)力的很大影響，如果數(shù)值超過(guò)一定限度就會(huì)導(dǎo)致裂縫的形成。絕大部分貫穿裂縫形成的主要原因是由于周圍環(huán)境急劇降溫導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)無(wú)法適應(yīng)發(fā)生收縮而產(chǎn)生的裂變，即建筑物的體積脹縮被限制住所導(dǎo)致的裂變。此外，混凝土是否形成裂縫還與周圍氣候條件、環(huán)境密切相關(guān)，若受到冷空氣、降雨等氣候變化的影響，使得內(nèi)部溫度與表面溫度有較大的溫差，會(huì)導(dǎo)致溫度梯度達(dá)到變形的限度，進(jìn)而生成裂縫。

二、建筑工程施工中混凝土裂縫的治理對(duì)策

（一）有效改善建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)不斷改良建筑物的設(shè)計(jì)，可以顯著降低混凝土產(chǎn)生裂縫的概率。例如，設(shè)計(jì)人員在考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候可以選擇中低強(qiáng)度的混凝土材料，也可以在承臺(tái)表面增加鋼筋的使用量；針對(duì)溫度變化所形成的裂縫，在實(shí)際操作中，可以通過(guò)采用永久式的伸縮方式來(lái)避免因溫度變化而形成裂縫。總而言之，相關(guān)人員需提前總結(jié)會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂紋的具體因素，并做好預(yù)先準(zhǔn)備工作，讓設(shè)計(jì)更加完美。

（二）嚴(yán)格控制混凝土材料配比

工作人員配置混凝土材料的時(shí)候，應(yīng)注意較大吸收率施工骨料、較大干縮量或含泥量骨料的不良影響，因?yàn)椴缓侠淼呐渲茣?huì)讓該種混凝土的干縮性不斷變化。不同骨料的彈性模量不一樣，收縮性也不一樣，同一種水泥相同用水量、不同骨料的收縮性。由此可見(jiàn)，為降低混凝土產(chǎn)生裂縫的概率，可以通過(guò)改變混凝土材料的抗?jié)B透性、和易性、抗離析性，或?qū)p水劑、粉煤灰加入混凝土材料中從而使混凝土減少滲水。除此之外，施工人員必須在配置混凝土相關(guān)材料的時(shí)候提前到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面考察，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察結(jié)果系統(tǒng)分析混凝土構(gòu)件截面和澆搗等事項(xiàng)，最終確定科學(xué)合理的混凝土施工材料配比。

（三）加強(qiáng)對(duì)混凝土澆筑施工的監(jiān)管

在工程施工時(shí)，建筑企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)混凝土澆筑工作的監(jiān)督管理，明確混凝土澆筑的基本信息，如混凝土的澆筑量、混凝土澆筑振搗的耗時(shí)、運(yùn)輸混凝土的時(shí)間、施工縫大小等。根據(jù)混凝土的泌水性，其表面的二次壓抹工作應(yīng)該在終凝結(jié)束之前就做好。除此之外，還需增加混凝土材料的剛度以適應(yīng)施工的周邊環(huán)境，或通過(guò)擴(kuò)散應(yīng)力來(lái)適應(yīng)施工環(huán)境，如在混凝土表面鋪設(shè)腳手板。

（四）加強(qiáng)對(duì)成型混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土在施工中尤其要注意對(duì)其的保溫養(yǎng)護(hù)。建筑施工企業(yè)在對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作的時(shí)候，應(yīng)注意澆筑混凝土?xí)r內(nèi)外的溫度差以及混凝土的約束力。如果是對(duì)成型的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)應(yīng)注意降低內(nèi)外溫差，以降低溫度應(yīng)力并使混凝土的溫度不會(huì)過(guò)快降低，從而使得混凝土可以充分發(fā)揮其應(yīng)力松弛作用，并增加混凝土的強(qiáng)度。如果遇到雨雪天氣，還可以通過(guò)給混凝土表面搭建防雨設(shè)備以起到遮蓋作用，同時(shí)設(shè)計(jì)人員還要注意施工場(chǎng)地的排水問(wèn)題，避免出現(xiàn)雨水流入基坑的情況發(fā)生。

三、結(jié)束語(yǔ)

混凝土裂縫的成因復(fù)雜，是建筑工程中一項(xiàng)公認(rèn)的技術(shù)難題，其成因涉及材料、設(shè)計(jì)、施工、溫度、地基沉陷、荷載作用等多個(gè)方面。如何控制混凝土裂縫的發(fā)展是一個(gè)必須重視的問(wèn)題，應(yīng)仔細(xì)判別分析裂縫的成因，從施工、設(shè)計(jì)、材料等多方面綜合考慮防治措施，使混凝土構(gòu)件能夠安全穩(wěn)定地工作，從而保證建筑在使用階段的適用性、耐久性和安全性。