关于建筑工程混凝土裂缝的成因与防治策略探讨

2021-11-23仵飞飞

商品与质量 2021年35期

仵飞飞

温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司建设分公司浙江温州 325014

混凝土施工过程中，裂缝是较为常见的问题，同时也是建筑企业关注的重点。裂缝不仅对美观效果产生一定的影响，还直接威胁到人身安全。所以，须对于裂缝进行有效控制，提升混凝土裂缝的处理水平，加大裂缝的处理，以更好地控制裂缝。从影响裂缝的因素入手，提升建筑工程质量，有效控制裂缝的产生，从而促进建筑行业的可持续发展[1]。

1 建筑工程施工中混凝土裂缝种类

1.1 混凝土构件表面细微裂缝

混凝土施工后，表面常会出现凝结水，这主要是由于混凝土构件表面存在细微的裂缝。混凝土体积较大，有着较厚的厚度，在施工中表面的水分容易快速散失，发生体积收缩现象，但是内部收缩较慢，如果内外差异较大，那么内部抗拉强度将难以满足混凝土收缩要求，导致细微裂缝的出现。施工现场的湿度、混凝土中的水分都是影响混凝土表面产生细微裂缝的主要因素。在具体施工中，如果施工现场温湿度较高，并且没有采取有效的措施保护混凝土结构，那么混凝土结构就会流失较多的水分，从而造成其表面细微裂缝的出现[2]。

1.2 锈蚀问题

在混凝土结构中增加钢筋材料形成钢筋混凝土结构，此结构弥补了混凝土抗拉强度方面的不足，有助于提升建筑结构的整体性能。但是如果出现了混凝土裂缝，那么可能会导致混凝土中的钢筋和空气、水分接触，发生养护锈蚀现象。如果钢筋材料发生锈蚀，那么建筑结构的完整性和稳定性必然降低，这将严重影响建筑产品的质量。

1.3 温度应力引发的混凝土开裂

没有达到标准强度的混凝土构件容易受到温度变化的影响。在混凝土浇筑过程中内、外部温度会存在一定的差异，如果温差保持在合理范围内，那么温度应力将不会对混凝土结构产生较大影响；但如果温差较大，混凝土内部温度应力超过了混凝土本身的强度，那么就可能发生塑形收缩，造成混凝土结构出现裂缝。大体积混凝土由于体积庞大，内部温度难以有效释放，容易出现此类裂缝。为了有效控制裂缝问题，工作人员在施工中要加强分析建筑工程的施工工艺和结构，优化施工方案，准确地进行计算、实验，加强对混凝土内外温差的控制，从而避免温度裂缝的出现[3]。

1.4 不均匀沉降裂缝

在诸多裂缝类型中，对建筑结构破坏最严重的就是不均匀沉降裂缝。如果建筑结构产生了不均匀沉降裂缝，那么就需要拆除重建。建筑工程建设完工后，整体结构在自重、地质环境等影响下必然会发生沉降，如果沉降在合理范围内基本不会影响工程的整体性能，但如果是不均匀沉降，则会对建筑的稳定性产生直接影响。在沿海等地质软弱的地区容易出现不均匀沉降裂缝，和基础长期受到地下水的浸泡和腐蚀有着直接关系[4]。

2 混凝土裂缝产生原因

2.1 地基不均匀沉降

不同建筑工程当中地质条件不同，在建筑过程当中做好地基的把控是做好工程质量控制的关键。地基建设方案要根据当地地质条件、总体规模等方面进行综合设计。对建筑物的结构、混凝土的强度、施工技术等进行管控，确保施工建筑质量符合当地实际要求。如果施工队伍没有根据当地实际情况进行考虑，直接采用相同的地基形式，按照相同的技术进行施工，在建筑物的负载作用下，地基会出现一定程度的沉降。不均匀的沉降会导致建筑结构出现破坏，建筑混凝土会产生裂缝并出现开裂的现象。地基中受力分布不均匀，出现局部承载力不足、局部承载力过大等问题都是由于施工前期未根据结构设计好地基形式，从而引发地基不均匀的沉降，尤其是在楼塔建筑当中，如果没有进行特殊技术应用，那么在建筑相接部位容易出现沉降问题[5]。

2.2 混凝土质量问题

混凝土质量的控制关键是混凝土的强度，控制混凝土的质量需要从控制材料质量、控制配比、控制时间三个方面进行把控。第一方面为混凝土材料质量，凝土材料质量强度较差，将会导致在混合过程中难以满足建筑工程的施工要求，在后期使用过程中容易出现开裂的现象。第二方面是混凝土的配比，混凝土当中需要用到的材料有水泥、石沙、骨料等，如果没有进行合适的配比，会导致混凝土的强度不足，出现水分过多、水分不足的问题，导致建筑物中出现细小裂缝。在后期使用过程中会因为温度、湿度的改变，由细小裂缝转变形成宽度较大的裂缝，影响建筑物的使用价值。第三方面是混凝土拌合不均匀，将会导致承载力分布不均，出现局部受力过大或局部材料不均匀导致的开裂等问题，对于建筑整体结构造成的危害非常大。尤其是当运输、施工间隔时间较长的情况下，不均匀的混凝土会出现离析的现象，导致内部水泥、骨料等相互分离，对后期浇筑过程造成较大的影响。如果在工程当中发现由于混凝土材料比例混合不均，就必须对混凝土建筑进行返工处理[6]。

2.3 施工工艺不当

在建筑工程施工项目中，施工工艺不当也会造成混凝土开裂。在当前施工条件下，施工控制当中主要有以下几点。第一，在浇筑过程中，对于钢筋密集部位或建筑重点部位没有进行分层浇筑，采用一体式的浇筑，导致内部分布内部配料分布不均匀，建筑质量不够密实，容易出现开裂的现象。第二，混凝土在自由下落过程中容易产生离析，出现水泥、骨料混合不均匀的现象。如果没有充分地混合均匀，由于时间过长会导致混凝土配合混合出现分离现象，对后期的工程质量有较大的影响。第三方面，模板支撑不够牢固，混凝土建筑由于热胀冷缩状况，出现变形开裂现象。第四，混凝土浇筑时间间段过长，浇筑过程中容易出现硬化现象，产生冷缝。第五，混凝土建筑完成后未及时进行养护，混凝土建筑出现脱水过度饱和等现象，导致及早的出现裂缝。第六，拆模时间过早或拆模方法不当，导致建筑出现裂缝[7]。

2.4 温度应力集中

如果没有做好后期的养护工作，由于温度的影响，将会导致混凝土大面积开裂，在建筑过程中经常遇到，这对于工程的后期建设和建筑的整体结构都会有十分严重的影响。建筑工程当中大体积混凝土施工时需要采用恰当的技术，但是从当前的状况来看，主要存在的问题是混凝土硬化时水泥水化内部放出大量的热量，并且有可能会导致内外温差大于25度。此时混凝土由于抗拉能力达到极限，导致无法抵抗温度的拉应力，出现开裂的现象。对于工程的原材料以及后期的建筑预算会造成一系列的影响，而且需要及时进行拆除，重新建造，耗费大量的人力、物力、财力。对于后期的温度控制、养护、湿度等需要格外地注意，由于温差的存在，结构的内部和外部会出现热胀冷缩的现象尤其是在水泥冷却的过程中，内部和外部出现一定的压差，建筑顶层上的混凝土结构经常会由于温度压差出现裂缝。

3 建筑工程中混凝土裂缝的控制技术

3.1 表面涂抹技术

表面涂抹技术顾名思义就是在表面上进行修补的一种方法，对于又细又浅的裂痕，这种裂痕并未伤及建筑的内在结构，因此可将严格按照规定比例配制的液态混凝土涂抹于裂痕上，以达到修补裂痕的效果。

3.2 浇灌技术

浇灌技术在建筑工程中应用得较为广泛，可以修补任何形状以及深度的裂痕。浇灌方法简单，易于操作，就是利用液态的凝浆将裂缝填补，达到的效果也是非常不错的。

3.3 混凝土配制技术

选用高质量混凝土，严格按照一定比例与其他材料混合配制，由此得到的混凝土材料能够减缓化学中的电化学腐蚀，改变构件所处的外在环境，避免一些容易受到破坏、腐蚀的材料氧化，显著减少了裂缝的产生。

4 建筑工程中混凝土裂缝的解决措施

4.1 改进混凝土性能

混凝土作为主体材料，在建筑中不可或缺，因此在混凝土的改进方面需要投入大量的精力，并且要确定水泥的质量。水和固态的混凝土混合之前，可以将固态的混凝土挑选出来，选择新的混凝土或者用一些复合型的新型材料来与水混合，保证原材料的优势。其次，在配制液态混凝土的过程中，温度比值要控制在0.24-0.38，最大不能超过0.6。例如：在建造居民住宅的工程中，应选择低热的水泥，应选择含泥沙较少、有毒物质较少、化学成分适宜的骨料，两者在混合时要注重控制颗粒的大小与含泥沙量，然后将水与水泥按照0.24-0.38的比例混合，直至混合成液态，要反复搅拌，防止液态的混凝土凝固，同时要注意控制温度。

4.2 改进构件质量

构件在建筑工程中也是不可或缺的材料，构件的质量也对裂缝的形成有一定的影响。无论是在构件的生产、运输还是施工工程中，构件都需要满足一定的要求，以此避免因混凝土体积收缩问题而产生裂缝。

例如：关于商业广场的建筑工程，一共5层楼的设计，1-4层的某主梁钢筋约15cm，侧梁为10cm，1-4层的主梁或侧梁都出现了一定程度的下拉，这是由于一些钢筋受到重力挤压产生形变。因此，任何工程在施工时要严格选用质量过关的构件，提高工程质量，降低后续问题发生的概率。

4.3 控制温度

在建筑工程中温度控制不好，会改变混凝土内外温度差，造成混凝土收缩变形，配制水泥时发生的化学反应也会造成变形，由此可见控温的重要性。可采取的措施如下：在配制混凝土时，控制外界环境以及结构内外的温度，从而避免裂缝的产生。也可以添加一些缓凝物质，减缓凝结的速度，使热量可以有效地释放，提高建筑工程的稳定性，减少裂缝的生成。对于无法控制的温度问题，虽然无可避免，但是仍然可以通过相应的措施，如冷却水、减缓剂的使用等，以减小热量造成的压力。无论是施工者还是建筑者，都要不断提高技术水平，提高个人工作能力。最后对于建筑工程的保养，相关人员也要时刻审查，及时发现漏洞，避免事故的发生。

例如：在建筑工程中通常以钢筋和楼板作为基底，尺寸为20m×10m，高8m，有2台混凝土搅拌的机器，采取使用冷却水的方式，减缓了水泥混合之后凝结速度，还可以埋设内径为15mm的钢筋作为冷凝管，把钢筋放置在混凝土之下，在上面还需要放置一些冷凝管，每层的冷凝管间隔0.8m，为了使冷凝的效果达到最大，需要设置冷凝的温度、水流的速度；还可以通过降低某仓库的温度，提前对骨料进行预处理，加快混凝土进入仓库的速度，确保混凝土搅拌均匀，使得构件表面没有腐败破坏的迹象。实践证明，施工完成之后的很长一段时间，建筑都没有出现裂缝，表明了控制温度对保障建筑结构质量的重要意义。

4.4 施工设计

加强施工控制是避免安全事故发生的一项必不可少的措施，要及时检验钢筋或楼板的长度或厚度，保证其抗裂性。施工人员在施工时要及时根据实际情况调整钢筋固定的位置、松紧等，保护钢筋以及楼板，避免发生叠钢筋的情况。根据相关规范，在浇筑工程完毕后要反复对混凝土加工覆盖，对于硅酸盐水泥这些与水发生化学反应的成分，对混凝土进行遮盖的时间不得小于7h，对于抗渗性好的混凝土，一般遮盖时间不少于14h。

例如，在实施钢筋工程时，首先要准备钢筋切割的机器、电焊机等。要核实钢筋的钢号、内径及外径的尺寸是否与设计一致，准备好绑扎钢筋的铁丝、绑扎等，在进行施工的过程中应该按照规定要求和标准选用合适的钢筋，其应该采用20#-22#的钢筋；在打桩过程中应该确保钢筋的方向尽量与地面垂直，其倾斜角不大于3°，在四周将钢筋扎牢，相互交叉会使建筑更加稳定，钢筋按照25cm的距离放置，在进行查验时，应该观察交错使用的钢筋是否牢固。在混凝土全部浇筑完成之后，要根据混凝土的凝固情况进行洒水维护，在夜间或温度较低的情况下，应该采取保温措施，可以利用旧棉被褥进行覆盖，下层的养护时间应少于上层的养护时间，下层养护时间不少于5d，上层的养护时间要大于7d。加入的水应为冷却水，在进行加水处理后，要采取常温保养的方法对其进行保养。