建筑施工中混凝土裂缝产生原因与防治技术

李悦

（河南省工业学校，郑州 450011）

1 前言

在我国经济稳定发展和城市化快速推进的背景下，建筑工程及相关产业呈现迅速发展的趋势，这对建设质量提出了更高的要求。混凝土具有施工方便、耐久性强的优点，但由于施工环境、材料配合比等影响，导致施工时易出现裂缝，影响施工质量，缩短房屋的使用寿命。因此，施工人员应对混凝土裂缝问题提起重视，明确混凝土裂缝产生原因，在此基础之上引入科学有效的防治技术，可以控制混凝土裂缝产生的不利影响，提升建筑质量，延长建筑寿命，从而保护人民的生命财产安全。

2 混凝土裂缝产生原因

2.1 建筑结构中混凝土收缩

在建筑工程中，混凝土结构往往含有诸多水分，在水分蒸发时，会导致结构的固化，从而使得混凝土含水量不断下降。因此，混凝土结构会变小，强度和韧性也会下降。另外，由于施工中受板载的影响，混凝土结构的受力也会随之改变，加之在施工中受内外温差的影响，造成结构失稳，产生变形、裂缝的可能性较大。同时，混凝土结构在与大气的接触过程中，会产生热膨胀和冷收缩，尤其是在不同的温度条件下，其热膨胀和冷收缩的差异会使混凝土结构的热传导速率发生变化，同时也会增加混凝土裂缝发生概率。

2.2 建筑结构的设计方面

不同建筑施工中，混凝土裂缝的成因以及影响因素存在明显差异。施工中，普遍存在的问题是，很难把控施工中的各种因素，例如，在某别墅工程的混凝土浇筑过程中，没有规范、标准的模板支撑技术；为降低工程造价，部分建筑公司在模板支撑过程中，简化了施工流程，造成了混凝土浇筑的不规范。由于混凝土配筋计算不够精确，埋设管线的布置不合理，且预先埋设的管线常常会重叠或集中于某个部位，造成实际的混凝土厚度不足。由于建筑规模较大，无法在导流混凝土中安装后浇带，导致施工质量无法达到标准。

2.3 荷载引起的裂缝

在建筑工程中，由于受力问题，混凝土结构容易出现裂缝。在设计时，施工人员在混凝土结构计算中，往往会出现不精确或疏忽的情况，造成实际受力与设计强度相差较大，导致混凝土结构出现荷载裂缝。另外，在混凝土结构中，当配筋计算不当或安全性能未达到要求时，将会对混凝土结构的荷载产生不利影响，从而增加了裂缝发生概率。

2.4 温度因素

随着温度因子的逐步改变，混凝土在温度作用下更易发生裂缝。水泥化热、浇筑温度、结构散热等对混凝土温度的影响是显著的。此外，在浇筑过程中，其内部温度与外部温度直接相关。混凝土的内部温度随室温的增加而增加。当二者之一的温度发生较大变化时，会造成较大的温差，产生温度应力，从而引起混凝土裂缝。由于外部温度的存在，会使混凝土产生裂缝，加快混凝土的干燥收缩。所以，温度是一个很重要的影响因素。

2.5 配合比不合理

混凝土的配比是混凝土施工的重要组成部分，混凝土的强度与水灰比有很大的关系。一般情况下，混凝土的水灰比应控制在0.25～0.39，而在某些常用的高强混凝土中，应将水灰比应控制在0.7 左右。在设计与配比时，若选用不同的混凝土材料，需要选择不同的配比。施工单位在施工时，会对混凝土的水灰比进行更高的设定，这种情况下，混凝土结构会因为水化反应而产生大量的气泡，导致混凝土结构失去稳定，加之重力影响而产生裂缝。

3 建筑工程施工中混凝土裂缝的防治技术

3.1 施工材料控制

从材料选择上，对级配碎石进行优选，使其达到一定的要求，一般情况下，级配碎石的粒径应控制在5 毫米～40 毫米之间。在选用水泥材料时，应尽可能选用水化热较小的水泥，并按其强度及稳定性的要求，将用量限制在有效限度之内，避免由于过量或不充分的水泥造成的裂纹。在选用添加剂时，应注意选用合理的添加剂，并在泵送过程中适当添加缓凝剂，以提高其凝固时间。混合添加剂的选用要求降低因添加物过量而引起的质量风险，并符合工程需要。在混凝土配合比的确定中，还应按工程需要选用适当的粉煤灰，使之符合规定的混凝土性能指标，从而减少混凝土的水化热，加固混凝土结构。

3.2 塑性收缩裂缝的防治

防治塑性收缩裂缝的技术措施有：第一，采用少量的干缩型硅酸盐或硅酸盐水泥，以防止此类裂缝的发生概率；第二，混凝土表面要有适当的水分，可以使用湿的亚麻垫子和草席，再包上塑料布，以增加水分；第三，在混凝土施工初期，要对模板及底层进行适当的浸渍，以保证均匀的沉陷；第四，在使用混凝土时，要注意养护，避免长时间的暴晒和雨淋。第五，采用和干缩裂缝相同的防治技术，在严格控制水灰比的前提下，适当加入减水剂，以确保其塑性和沉降性能。若想防止混凝土发生塑性收缩裂缝，必须对二者进行严格的控制。

3.3 温度裂缝的防治

在混凝土裂缝防治技术中，温度控制是关键环节。在施工中，应尽可能选择低热量的水泥，例如：粉煤灰水泥、矿渣水泥，并按实际应用的需要，对水泥的用量进行有效计算。水泥砂浆的水灰比对混凝土的力学性能也有很大的影响。基于施工需要，对混凝土的水灰比进行有效的控制，水泥比不宜超过0.6。同时，在混合过程中要注意选用适当的集料，以提高减水剂用量，减少出现水化热的可能性，使搅拌工艺符合要求。搅拌工艺可以有效地降低混凝土的浇筑温度，并在混凝土中应用缓凝剂。在温度较高的情况下，浇筑温度必须采用遮阳板来实现，以确保浇筑质量。为了保证混凝土材料的高效散热，针对大面积混凝土，可以进行分段分层浇筑。在混凝土结构工程中，当混凝土的容积超过一定的标准时，必须将冷却管道埋于混凝土结构中，并向其注入清水，使其降温。本装置主要是对混凝土内部温度的变化进行实时监测，并通过对混凝土结构的温度进行把控，使其达到设计要求。

3.4 干缩裂缝防治技术

为避免出现干缩裂缝，可以在混凝土养护结束后一周或混凝土浇筑后一周采取相应的防治措施。干缩裂缝是由混凝土内部和外部水分的蒸发程度不同造成的。防止干缩裂缝，可以从以下几点入手：一是在混凝土施工时，所选用的水泥应具有较好的耐热性，以确保在反应时的收缩量小，从而达到减少水泥用量和降低工程造价的目标；二是在实际施工中，应严格控制混凝土的水灰比，采用有效的减水剂，以提升混凝土的抗干缩裂缝能力；三是混凝土浇筑时，应设置收缩缝，以防止钢筋混凝土产生裂缝；四是在混凝土施工中，也要考虑到大气的含水量和季节的变化，例如冬天的温度、湿度都比较低，所以必须采取保温措施，并适当的延长养护期，可以在养护中使用养护剂。

3.5 混凝土浇筑技术

在浇筑之前，工人要对钢筋、模板进行检验，以保证钢筋、模板满足混凝土的施工要求，如有问题，应立即进行调整。在浇筑期间，应派遣专业人员进行现场监督，尤其是浇筑工序，保证连续浇筑，不得间断。在浇筑时，应适当地控制浇筑部位，确保与浇筑面保持适当的间距，以减小浇筑时的离析现象；混凝土浇筑完毕，应立即进行振捣，需应用专业的振捣装置，以满足振捣的需要。同时，在设备使用前，应对振捣装置的振幅、频率等进行分析，以确保其应用性能，避免在应用中出现漏捣、过捣等现象。在振捣时，应加强对模板强度的控制与分析，以降低施工中出现事故的频率，确保振捣质量。对于大型结构的浇筑，可以采取单独浇筑的方法，使施工缝保持在适当位置。

3.6 其他裂缝原因的预防和处理

3.6.1 环境预防处理措施

为有效控制混凝土的裂缝问题，需要充分考虑环境因素产生的影响，并采取相应的防治措施，以减少钢筋混凝土裂缝的发生频率。对于某些受环境因素影响较大的钢筋混凝土裂缝问题，施工人员应结合具体情况，采取应对措施。首先，对于因多次冻融而造成的混凝土裂缝问题，施工方要及时进行修补，并对其进行保温处理。其次，对于混凝土表面出现的裂缝问题，施工方要拆除损坏部分，并进行适当加固。最后，在解决钢筋混凝土裂缝问题时，可以借鉴建筑修复技术，以防止自然因素对混凝土结构的不利影响。

3.6.2 结构加固和碳纤维加固

目前国内普遍采用的混凝土裂缝修复技术，即结构加固法。在实际应用中，需要适当增大截面的面积。另外，粘贴碳纤维也是一种很好的控制钢筋混凝土裂缝的手段。采用该工艺时，必须先在混凝土表面涂上一层树脂，再将剪裁好的纤维布粘在水泥表面，然后再进行涂刷。喷涂时要保证施工平稳、均匀，不得有气泡。在涂刷一定厚度后，将树脂涂于碳纤维板上，以确保部件的安全。在碳纤维加固的过程中，需要对外部因素提起重视，在修复工作中应明确养护周期以及环境温度等要求，以此来确保修复质量。相关结果表明：在55℃下，固化效果最好。保养期则不低于24 小时，在维护过程中应避免与电力接触，以保证部件的表面光滑、无弯曲现象。

3.6.3 封堵裂缝

在工程实践中，应根据具体情况，采取相应的处理措施。如果裂缝的面积较小，不需要特殊的处理，只需要进行表面修复即可。针对钢筋混凝土裂缝而言，可以采用化学处理方式。针对一些抗渗率较高的混凝土裂缝，可以通过化学方法进行注浆，在固化后，将与混凝土进行混合，可以达到良好的裂缝修复、封堵效果。通过化学注入、封堵等措施，可以确保裂缝修补质量。混凝土修补时，应先清除混凝土表面的污物，然后用环氧树脂胶粘剂对其进行修补。为了确保密封性，可以在接缝处用不超过1 mm 的树脂基材进行包覆。在施工中，化学灌浆工艺要求较高，需预先埋设灌浆嘴，再进行封堵，并由专业技术人员进行检测。尤其要注意，在封口之前不能开槽口，以免对建筑造成破坏，这种方法也可以降低钢筋混凝土在后期应用时的裂缝发生概率。

3.7 强化裂缝的修补

在修复建筑混凝土裂缝时，需要对其进行相应的修补，其中最常用的方法有：

第一，置换修补技术，是一种在施工中普遍采用的混凝土结构裂缝修复技术，适用于裂缝较大的区域。在施工中，这种技术将利用新材料代替裂缝部分。首先，工人从裂缝中取出水泥，并用高压水枪冲洗，当剩余部分全部清除后，在裂缝处填入新的混凝土。通过对裂缝进行修补，可以获得较好的修补效果，但是，该工艺十分复杂。在工程建设中，要根据工程建设的时间来进行合理的分析与选取。

第二，灌浆修补技术。对于某些渗漏型裂缝，可以采用灌浆修补技术，即先将材料混合，再利用高压设备将其灌注到裂缝中，以达到填补裂缝的目的。在混凝土裂缝治理中，常用的方法有：水泥、化学灌浆。对于化学灌浆修补技术而言，其应用效果较好，但由于所选用的化学灌浆材料较少，目前主要应用于大型混凝土裂缝的治理工作中。水泥浆液具有较高的凝固性，能够适应潮湿条件下的凝结需要，并且能够有效控制凝结时间，可以满足混凝土结构裂缝治理的需求，因此，应用广泛。

第三，表面修补技术能够对某些深度和宽度不大的裂纹进行修复。在实际使用中，表面修补技术用于修复表面的裂缝。该方法可以有效地改善混凝土结构的防水性能，并达到裂缝养护的需要。修补方法有骑缝修补和全部修补。在应用表面修复技术时，整体工艺较为简单，但对裂纹的修复效果却不理想，所以在使用此类技术时，必须对裂缝情况进行详细的分析。

4 结论

混凝土裂缝在混凝土结构中较为常见，它不但会导致混凝土的抗渗性能下降，而且会导致钢筋腐蚀、混凝土碳化，从而导致混凝土的耐用性下降，影响建筑的承载力。基于此，必须对混凝土裂缝问题进行深入研究，并结合混凝土裂缝产生原因，采取针对、有效的处理措施。同时，为了防止结构裂缝问题，可以通过采用多种有效的防治措施，确保混凝土的施工质量，使其发挥正常作用。总之，在建筑工程中，混凝土抗裂是一项综合性的、系统性的工程，其特点是复杂而持久的。混凝土裂缝的防治工作，需要各部门通力合作，共同努力。