混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫控制的技術(shù)措施研究

王 峰

（中化二建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030021）

1 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展日新月異，鋼筋混凝土的建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，需要滿足不同的建筑需求。同時(shí)，混凝土商品的大量推廣、各種新型建筑材料的出現(xiàn)，使得建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的概率大大增加，有些甚至已危及居民的人身安全。一些建筑地下工程的裂縫問題已影響了建筑的整體功能，所以，為了降低建筑出現(xiàn)裂縫的概率，我國研究了很多新型的建筑材料，一些防水效果比較強(qiáng)的材料能有效地防止建筑的裂縫滲水。目前，建筑行業(yè)也在不斷引進(jìn)防水效果更強(qiáng)的材料。

2 建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性是保證建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)，能保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，減少建筑結(jié)構(gòu)裂縫。但在實(shí)際建筑項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)師無法設(shè)計(jì)出盡善盡美的建筑結(jié)構(gòu)，可能一些比較細(xì)小的失誤導(dǎo)致建筑的參數(shù)并不精準(zhǔn)，影響建筑成果，導(dǎo)致在施工過程中建筑的承重能力與設(shè)計(jì)師計(jì)算的結(jié)果之間產(chǎn)生很大誤差，使建筑不符合受力標(biāo)準(zhǔn)。另外，在建筑設(shè)計(jì)師進(jìn)行鋼筋配比設(shè)計(jì)時(shí)，如果計(jì)算結(jié)果不精準(zhǔn)、對鋼筋市場了解不足、沒有選用合適的鋼筋，這些問題都會影響到建筑的承重能力。

2.2 材料質(zhì)量有待提高

除了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，建筑材料的質(zhì)量也大大影響了建筑的整體質(zhì)量。所以，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮施工材料的選擇，選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的施工材料進(jìn)行建筑工程的施工，以保證建筑的整體質(zhì)量。一般來說，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)需要考慮材料的選取，對建筑材料的型號和施工技術(shù)進(jìn)行規(guī)范。但在實(shí)際施工過程中，很多施工單位為了獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益，不選擇設(shè)計(jì)師提供的材料型號，而選擇了價(jià)格更低的材料種類。甚至施工過程也不按照設(shè)計(jì)師規(guī)定的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行，缺乏質(zhì)量控制，施工方法不規(guī)范，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫，影響建筑的整體質(zhì)量。值得注意的是，在混凝土建筑施工中，水泥型號對于建筑質(zhì)量的影響非常大，需要根據(jù)建筑工程的施工要求、空氣濕度和溫度等進(jìn)行選擇。因?yàn)槿绻嗟乃療徇^大，就會導(dǎo)致水泥在凝固過程中產(chǎn)生的熱量比較大，建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部溫差大，導(dǎo)致水泥在凝固過程中出現(xiàn)裂縫。最后在施工過程中，工作人員也能控制材料的質(zhì)量，如在對混凝土進(jìn)行配比時(shí)，如果沒有對砂石、水的用量進(jìn)行合理配比，就可能導(dǎo)致混合出的水泥質(zhì)量不佳，在建造過程中出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，甚至部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌落。

2.3 溫度變化

溫度的變化會導(dǎo)致物體內(nèi)外存在溫度差，物體內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。混凝土使用過程中也會發(fā)生這樣的現(xiàn)象，溫度的變化使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于內(nèi)部的結(jié)合力時(shí)，混凝土表面就會開裂，甚至坍塌，所以，溫度控制也是混凝土建筑建設(shè)過程中需要注意的問題。如果沒有考慮到溫度的變化，在溫差比較大的環(huán)境施工時(shí)，很容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

2.4 混凝土養(yǎng)護(hù)不到位

為了保證混凝土建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，混凝土結(jié)構(gòu)需要做好養(yǎng)護(hù)工作，不論是建設(shè)過程中還是建設(shè)完成后，都要避免混凝土結(jié)構(gòu)因外力因素受到破壞。混凝土結(jié)構(gòu)完成后，需要保護(hù)在良好的環(huán)境中，對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行密封，防止混凝土結(jié)構(gòu)在日曬雨淋之中受到破壞，出現(xiàn)因溫差等自然因素形成的裂縫。

3 控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的管理措施與技術(shù)措施

3.1 提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性

為了保證混凝土建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，就需要做好建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，對混凝土建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)對水泥鋼筋的型號、用量和施工技術(shù)等方面進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，保證建筑材料的各項(xiàng)性能滿足承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，并對各種材料的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注，在建設(shè)過程中，為了提升建筑經(jīng)濟(jì)性可進(jìn)行相近的材料替換。同時(shí)，應(yīng)注意伸縮縫的施工，在混凝土建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置伸縮縫，能夠解決因水泥不均勻沉降造成的內(nèi)部應(yīng)力不勻問題，溫度變化導(dǎo)致的內(nèi)部應(yīng)力問題也可以得到適當(dāng)改善。但是，一些伸縮縫和沉降縫的設(shè)置會損害建筑的部分功能，所以，設(shè)計(jì)師必須綜合考慮是否需要設(shè)置伸縮縫，如果建筑的各項(xiàng)功能必須連接緊密，就不能設(shè)置伸縮縫。

在設(shè)計(jì)混凝土建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)注意讓屋面的標(biāo)高和樓房高度保持一致，保證建筑設(shè)計(jì)的可行性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)該增加圈梁的設(shè)計(jì)，圈梁能提升混凝土建筑結(jié)構(gòu)的墻體承受力，將建筑壓力均勻分布在結(jié)構(gòu)的各個部分，可大大減少結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。設(shè)置圈梁應(yīng)注意圈梁與墻體之間的位置關(guān)系，盡量將圈梁圍繞墻體設(shè)置。在設(shè)計(jì)完成之后，施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)師的建筑圖紙施工，避免因施工不規(guī)范造成質(zhì)量問題。另外，在施工過程中也可以使用微膨脹混凝土，這種類型的混凝土與普通混凝土相比，優(yōu)點(diǎn)十分明顯，受溫度的影響更小，能有效避免施工中因溫度控制不佳導(dǎo)致的裂縫。施工人員可根據(jù)實(shí)際情況在混凝土中加入微膨脹劑，減少因溫度造成的裂縫。

3.2 合理選擇施工原材料

在混凝土建筑建設(shè)過程中，混凝土質(zhì)量的優(yōu)劣對建筑的整體質(zhì)量有關(guān)鍵性的影響，在開始建設(shè)之前，施工人員應(yīng)謹(jǐn)慎選擇混凝土的種類，保證施工材料的質(zhì)量，施工材料達(dá)標(biāo)是工程施工的前提。施工單位在選擇材料時(shí)，要根據(jù)設(shè)計(jì)師提供的材料指標(biāo)選擇，并在施工時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)師提供的技術(shù)規(guī)范，避免因施工不規(guī)范降低了材料質(zhì)量。在選擇材料時(shí)，要充分考慮各種類型水泥的特性，是否適合當(dāng)?shù)氐臏囟葼顩r，以及該材料的施工方式是否具有經(jīng)濟(jì)性。在選擇水泥時(shí)，一般都會選擇收縮性能好、水化熱量小的水泥，以減少溫度對水泥凝固的影響，減少水泥凝固釋放的熱量。例如，在混凝土建筑中常用的硅酸鹽水泥，這種水泥的強(qiáng)度比較高、價(jià)格比較低廉，但是，在水化時(shí)釋放的熱量比較大，很容易受到施工溫度的影響，所以，在一些溫差比較大的地區(qū)不適合用這種水泥。另外，施工單位在選擇混凝土骨料時(shí)，也應(yīng)對骨料各方面的性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，按照設(shè)計(jì)師的數(shù)據(jù)選擇合適的骨料。例如，選擇骨料時(shí)應(yīng)關(guān)注含砂量，如果細(xì)骨料的含砂量比較多，就會影響初凝后混凝土的強(qiáng)度，從而影響混凝土建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。所以，在選擇混凝土所用砂石時(shí)，應(yīng)關(guān)注砂石的顆粒直徑、分布孔隙等方面，避免挑選到不合適的細(xì)骨料，影響混凝土的質(zhì)量。

3.3 嚴(yán)格控制施工溫度

溫度也是影響建筑穩(wěn)定性的重要因素之一。在建設(shè)過程中，施工人員必須全面控制混凝土的溫度。例如，在對混凝土澆筑速度和澆筑時(shí)間等方面進(jìn)行控制，當(dāng)遇到了地區(qū)氣候早晚溫差大或者溫度過高時(shí)，可通過各種手段降低混凝土的整體溫度，減少開裂的現(xiàn)象。如果天氣實(shí)在太過炎熱，可暫時(shí)停止施工，降低天氣對混凝土凝固的影響。此外，施工人員還可以向混凝土中添加凝固劑幫助混凝土快速凝固，或改變材料比例，以增加混凝土的凝固速度，減少混凝土凝固過程中釋放的熱量，并在施工中采取冰塊降溫等方法降低混凝土溫度，減少溫度對混凝土凝固的影響。

3.4 加強(qiáng)混凝土施工全過程監(jiān)督和控制

在施工前，要全面檢查材料的質(zhì)量。一般混凝土建筑建設(shè)需要用到水泥、砂、水、石子、粉煤灰等多種材料，施工人員要將不同的材料按照合適的比例在適宜的環(huán)境下混合，保證初凝之后混凝土性能穩(wěn)定，避免因操作不當(dāng)損害混凝土的質(zhì)量。所以，在建設(shè)之前要加強(qiáng)對混凝土施工材料的檢驗(yàn)，嚴(yán)格按照操作指導(dǎo)進(jìn)行混凝土的制作，并且對按標(biāo)準(zhǔn)制作的混凝土進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測混凝土的密度、抗壓性、抗凍性等，施工人員可就地進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)試驗(yàn)，當(dāng)混凝土的質(zhì)量達(dá)到建設(shè)要求時(shí)再投入使用，嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量。另外，混凝土構(gòu)件也需要在建設(shè)之前進(jìn)行檢驗(yàn)，一般的監(jiān)測試驗(yàn)主要探究混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度、水灰比例等，同時(shí)在進(jìn)行檢測試驗(yàn)之前，施工人員還要在購買材料時(shí)加強(qiáng)對材料供應(yīng)商的資質(zhì)審核，定時(shí)對庫存的材料進(jìn)行隨機(jī)抽樣，檢查混凝土材料的質(zhì)量，從而提高制作的混凝土的質(zhì)量?；炷林谱鲿r(shí)對混凝土質(zhì)量影響比較大的就是混凝土材料的質(zhì)量，所以，在混凝土制作之前，施工人員應(yīng)加強(qiáng)對砂石粒徑、清潔度檢查，同時(shí)檢查建設(shè)所用的鋼筋性能，并進(jìn)行針對性試驗(yàn)檢測材料性能。

要加強(qiáng)施工現(xiàn)場的施工流程管理。根據(jù)施工需求靈活動態(tài)調(diào)整施工方式，及時(shí)根據(jù)實(shí)際情況改變施工方案，減少水泥用量，控制水膠比例，并對改變前后的建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行模擬分析。施工人員還要結(jié)合實(shí)際情況不斷完善施工方案，考慮外部原因可能發(fā)生的各種突發(fā)情況，并提前制定預(yù)防和控制措施。值得注意的是，建設(shè)之前應(yīng)對混凝土進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，保證建設(shè)方案中的混凝土制作結(jié)果符合建筑的質(zhì)量要求，當(dāng)混凝土質(zhì)量得到保證之后才能運(yùn)往施工現(xiàn)場進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)，如果混凝土的坍落度過大，就不能將混凝土用于施工中，施工人員要調(diào)整混凝土的產(chǎn)出過程，從源頭上確?；炷恋馁|(zhì)量，減少材料質(zhì)量對建筑質(zhì)量的影響。另外，在混凝土運(yùn)輸過程中，如果施工現(xiàn)場與混凝土制作地點(diǎn)的距離比較遠(yuǎn)或者當(dāng)?shù)氐臏囟冗^低，為了避免運(yùn)輸中混凝土出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，在實(shí)際使用時(shí)出現(xiàn)裂縫影響建筑質(zhì)量，施工人員可在混凝土中加入緩凝劑，緩凝劑能在一定程度上延長混凝土初凝的時(shí)間，避免運(yùn)輸過程中發(fā)生初凝，從而保證混凝土的質(zhì)量。

3.5 加強(qiáng)施工期間及后期的維護(hù)

建設(shè)過程中不僅要關(guān)注混凝土投入建設(shè)之前的質(zhì)量，在建設(shè)期間還要時(shí)刻關(guān)注混凝土的養(yǎng)護(hù)。施工人員要對已澆筑完成的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫、保濕，并在混凝土完全凝固之前完全封閉該區(qū)域，防止外部環(huán)境影響混凝土凝固。在建設(shè)期間可以設(shè)置混凝土結(jié)構(gòu)防水層，并對防水效果進(jìn)行測試，保證混凝土凝固期間不受到自然環(huán)境的影響。同時(shí)，要對混凝土結(jié)構(gòu)采取保溫措施，減小混凝土內(nèi)外溫差，特別是在室外溫度比較低時(shí)，保溫措施能緩解混凝土塊的自約束應(yīng)力，提升混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少溫度裂縫的發(fā)生。一般采用的方法有以下兩種：一是適當(dāng)提高周圍環(huán)境的溫度，降低混凝土的降溫速度，有利于混凝土質(zhì)量的提高，避免混凝土因表面干裂影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體承重能力，保溫措施應(yīng)根據(jù)混凝土制作溫度和周圍環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)整，保證混凝土中心溫度與周邊溫度之差控制在25℃以內(nèi)。二是建設(shè)期間遇到下雨時(shí)，可在混凝土結(jié)構(gòu)周圍設(shè)置防雨彩條布，并做好地面建筑排水工作，避免雨水影響混凝土質(zhì)量。

4 結(jié)語

混凝土建筑的整體重量由建筑內(nèi)部的鋼筋和混凝土共同承載，因此，為了保證建設(shè)質(zhì)量，建設(shè)之前應(yīng)先勘察現(xiàn)場，根據(jù)施工環(huán)境設(shè)計(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)，規(guī)劃建筑材料的性質(zhì)要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境制定混凝土的澆筑流程，將結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的可能性降到最低。但是，施工現(xiàn)場的環(huán)境變化仍然會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生，因此，必須嚴(yán)格按照各個階段的施工規(guī)定進(jìn)行施工，同時(shí)對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理地后期維護(hù)，降低裂縫發(fā)生的概率。