建筑工程施工中混凝土裂缝的影响因素与治理对策研究

黄宇航

（泰顺县银泰电力实业有限公司，温州 325500）

1 前言

混凝土作为建筑工程中最为广泛且常见的建筑原材料，具有很强的粘结力和刚度，对保证建筑物的稳定性和安全性起着关键性的作用。混凝土质量是建筑质量和安全的关键，一旦混凝土质量受到影响，后期就会出现混凝土裂缝。如果不及时处理，严重时会发生坍塌，威胁到人们的安全。面对工程结构施工中的各种难度，工程师必须掌握混凝土的质量，以避免混凝土裂缝。为此，必须清楚地了解混凝土裂缝的原因，以便更好地预防裂缝。本文主要分析了混凝土裂缝产生的原因和对策，以促进我国建筑业的可持续发展。

2 建筑工程施工中混凝土裂缝种类及危害概述

2.1 裂缝分类

2.1.1 干缩裂缝

干缩裂缝通常发生在混凝土浇筑后一周左右。出现干缩裂缝的原因，是混凝土中的水会随着时间的推移而不断蒸发，不同强度的光照、热度等会对混凝土表面产生影响，从而造成混凝土水在不同地方的分布不均匀，最终造成混凝土干缩。通过大量的实际案例可以看出，不可逆性是干缩裂纹的一个非常重要的特征。此外，混凝土通常由不同的材料按照一定比例形成。如果流程中的每一步原料的比例不科学，也会导致收缩裂缝的发生。

2.1.2 温度裂缝

温度是混凝土裂缝的主要原因。由于温度的影响很大，温度引起的裂纹体积会很大。由于热胀冷缩的原理，混凝土整体上会有一定的变化，最终会导致裂缝。因此，由于温度而形成的裂缝没有规律性，裂缝的大小往往不同，并且垂直和水平交叉。

2.1.3 微观裂纹

并非所有类型的裂缝都是肉眼可见的。微裂缝被认为是在施工过程中肉眼无法看到的裂缝。微观裂纹主要发生在混凝土中，其宽度通常小于0.05mm。如果材料荷载控制在合理范围内，微观裂纹并不会影响工程质量。然而，如果相关工作人员想要有效地测量微裂纹，需要使用超声波探测器。此外，微观裂纹也可以通过渗水来测量。当水压超过一定范围时，水会从裂缝中渗出，从而查找到微观裂缝的位置。

2.1.4 沉降裂缝

基础结构施工采用混凝土材料，施工单位未夯实基础。由于浇筑混凝土后基础的不均匀沉降，导致了裂缝。此外，天气因素也会导致沉降裂缝，一般而言，冬季沉降裂缝的发生率较高。由于天气干燥，混凝土浇筑期间温度较低，因此会产生结晶。温度升高后，晶体会逐渐融化，从而使混凝土体积逐渐收缩，产生沉降裂缝。

2.2 混凝土裂缝的危害

首先是对建筑结构强度的影响。一旦产生结构裂缝，它们是不可逆的。结构本身的一些特性，如刚度、抗压强度、抗剪强度和抗弯强度，将发生根本性变化。建筑物的重力分布会发生变化，可能造成结构破坏、建筑物倒塌等后果，严重危害人民的人身安全，造成负面社会影响。其次，裂缝会使钢筋生锈。裂缝的不断形成会暴露出包裹在混凝土中的钢筋，这些钢筋容易被水渗透，与外界发生氧化反应，从而导致钢筋腐蚀。由于钢筋腐蚀后形成的腐蚀物体比原始体积大几倍，原始裂缝将进一步扩大，从而使更多的钢筋暴露在外部，加快了钢筋的腐蚀速度，钢筋的抗拉强度正在降低。最后，裂缝的出现会降低建筑物的耐久性，缩短建筑物的使用寿命，更直接地影响人们的生命财产安全。

3 建筑工程施工中混凝土裂缝的成因

3.1 混凝土材料因素

在混凝土施工和搅拌过程中，如果出现离析、泌水等现象，极易产生混凝土裂缝，甚至出现严重的质量问题。因此，施工中必须高度重视混凝土的施工、运输、搅拌、配合比设计，确保建筑工程的施工质量和混凝土的抗压强度、抗拉强度及其力学相关的各项性能。此外，混凝土裂缝的形成也与自然因素有关。在硬化过程中，混凝土经历了一系列的物理、化学和其他反应。水分的减少容易使混凝土产生裂缝，并在一定程度上降低了结构的内部强度。同时，混凝土的质量也与钢筋的配置有关。如果钢筋受损，也会形成混凝土裂缝，甚至造成构件损坏等问题。

3.2 材料质量和配合比的原因

混凝土的质量在很大程度上取决于水泥的质量，因此必须严格控制水泥的质量。在水泥采购过程中，要充分了解工程建设所需水泥的数量和种类，确保水泥采购过程中水泥来源的可靠性及其质量控制，合理使用各级水泥。这是因为不同类型水泥的特性存在显著差异。如果操作不规范，很容易影响水泥的强度，从而降低结构的抗裂性。此外，当内外温差较大时，拉力和压应力的增加也会产生裂纹。一般来说，不合理的配合比设计与混凝土裂缝的形成密切相关。要科学设计和分析原材料，严格按照相关规定确定添加剂、水、砂和水泥的用量。在施工过程中不进行配合比将严重影响混凝土的整体性能。此外，混凝土的质量与水灰比和含砂量等因素有关。因此，在混凝土配合比中要考虑各种因素，合理控制和选择混凝土外加剂的数量和种类，随意使用外加剂和配合比容易产生裂缝。

3.3 外部环境温度变化引起的

温度也是影响混凝土质量的主要因素之一。由于室外是工程施工的主要场所，混凝土结构施工本身就很容易受到温度的干扰和影响。在浇筑混凝土的过程中，会由于反应而散发出大量的热量，这会导致混凝土表面和内部的温差越来越大，导致一定的温度应力，而温差与温度应力成正比，温差过大会导致混凝土开裂。当外界环境温度变化较大时，会直接导致混凝土表面温度升高或降低，增加温度应力，造成混凝土产生施工裂缝。

3.4 荷载

荷载裂缝是土木工程施工中常见的施工问题。其发生的主要原因是建筑物上的力不平衡。在工程施工过程中，由于承载力的作用，混凝土的拉应力在外部因素的影响下超过其应有的强度，破坏了混凝土的原有结构，最终导致建筑物表面出现裂缝。此外，轴向压力和压缩应力也是导致混凝土裂缝的主要因素。通常，水平裂缝发生在建筑物顶部。在应力相对较弱的区域，例如拐角处，当应力因外部影响而变化时，也会出现裂纹问题。此外，与承重梁连接的位置也容易出现裂缝。由于该位置的荷载力相对集中，一旦压应力不平衡，就会产生荷载裂缝。土木工程中的荷载裂缝风险相对较高。为了确保使用中的建筑物的安全，必须采取科学的方法来避免和预防它们。

4 建筑工程施工中混凝土裂缝的治理对策

4.1 混凝土浇筑和振捣

混凝土浇筑过程中产生裂缝的原因很多。浇注方法、浇注厚度、高度和速度需要仔细计算，以避免浇注过程中出现大量气泡。大多数建筑工程采用分层浇筑的方式进行施工。需要使用此方法正确控制每层的高度。如果温度过低或过高，浇注效果将降低。一般每层厚度控制在0.5m。分层浇筑法是从最低位置向相反方向平行浇筑。浇筑施工需要派遣经验丰富的人员，他们能够控制每小时的浇筑速度。下层混凝土完全凝固后，应进行后续施工。浇筑过程应受到良好监督，以确保浇筑作业平稳顺利完成。浇筑作业完成后，应逐步进行混凝土振捣施工。采用自上而下的施工工艺。应选择适合尺寸的振动工具，插入和取出速度应一致，以避免振动过程中产生气泡，防止混凝土裂缝。有效的振动可以提高混凝土的内聚力和硬度。振动过程中可设置四个振动器，以确保振动的均匀性。应始终注意混凝土的状态，以最大限度地提高混凝土的振动密实度。

4.2 配合比设计

原材料的配比及质量直接决定了混凝土的质量，因此，施工技术人员应高度重视并积极寻求合理的配合比设计。细致地分析材料的搭配数量、价格、型号、性能、质量等因素，以实现质量的前提下，尽量降低工程造价。此外，严格控制原材料质量也是保证工程质量的有效措施。特别是要对原材料进行全面地分析，从根本上保证项目质量。施工单位应根据施工温度和结构所承受的荷载等因素，合理选择原材料和外加剂的种类，通过调整粉煤灰掺量比例、适当增加骨料粒径、掺量等措施，防止热胀冷缩和混凝土裂缝等问题，优化级配和混凝土配合比等。

4.3 温差控制

混凝土内外温差过大与裂缝的形成密切相关，施工技术人员必须严格控制混凝土温差。常见的技术措施包括：在原材料的选择中可以使用低热值的水泥，在防水过程中释放大量热量，导致温差过大，这是项目中常见的温度控制措施；高温季节施工时，可采取骨料堆放或夜间投料、投料皮带机、投料漏斗、添加剂料堆、骨料遮阳等措施。温差也可以有效控制，以便为水库遮阳，在材料堆顶部喷洒冷水，并提前喂入水泥和粉煤灰。搅拌和加料时间不得超过15分钟。加冰、冷水或冷水拌冰可以有效降低混凝土出库温度，保持浇筑过程温度稳定，加强机械设备的管理和实时调度，加快储存速度，减少温差；还可以通过用水冷却、埋设冷却水管、深井水或河水以及用自来水养护浇筑的混凝土表面来有效降低温差。

4.4 完善设计

混凝土接缝预防工作需要在施工前进行，施工设计阶段尤为重要。施工人员应根据施工经验制定预防措施，为后续顺利施工提供重要支持，应综合考虑整个施工。从施工环境、温度、材料选择、材料配置、施工设备等方面，结合施工图纸，判断混凝土浇筑的难点位置，制定合适的施工方法。混凝土浇筑非常容易开裂，因此需要施工人员对整个浇筑过程进行监督，并对浇筑高度和速度进行精确控制和设计。建设项目涉及不同规模的项目。不同的施工通常采用不同的施工方法，特别是小型施工项目。将使用从外部购买的混凝土。这需要工程师设计运输路线，以确保混凝土运输的长度尽可能短。运输过程中需要连续搅拌，以避免混凝土凝结。预埋件的装配效果会影响浇筑效果，这就要求工程人员严格确定预埋件的位置，进行严格的施工工艺设计，确保混凝土浇筑的稳定施工，避免二次修补的发生。

4.5 做好混凝土建筑工程中已有裂缝修补工作

修复混凝土裂缝有两种方法，即外观修复法和灌浆法。以下是这两种方法的详细说明。

4.5.1 外观修复方法

只要外观修复方法是土木工程施工中裂缝处理最重要的方法，即应根据具体施工要求选择最合适的修复材料，然后从外观上对裂缝进行处理，以达到裂缝修复的目的。顾名思义，外观修复方法是对裂缝深度和外观进行一定程度的修复，因此在具体实践过程中相对简单易用，这种外观修复方法不会对混凝土实际承载力的布局产生较大影响。

4.5.2 灌浆方法

在使用灌浆方法的过程中，需要根据裂缝的实际情况选择最适合裂缝修补的材料，并将材料制成浆液，然后使用一定的真空压力装置通过真空压力将浆液压入裂缝。待泥浆完全硬化固化后，裂缝表面将得到一定程度的修复。这样，裂缝通过灌浆修复。在建筑工程的施工中，外观修复方法实际上是修复裂缝最广泛使用的方法，但这并不意味着外观修复方法可以用于任何施工环境和所有混凝土裂缝。例如，如果混凝土裂缝出现了严重的渗水和渗漏，则不能使用外观修复方法来修复此类混凝土裂缝，因为单靠外观修复方法无法消除此类渗水和渗漏明显的裂缝。在这种真实情况下，施工人员有必要使用灌浆方法修复混凝土裂缝。针对已经出现渗水、渗漏问题的混凝土裂缝，只有采用灌浆法进行修补，才能真正提高建设工程的施工质量。

5 结论

在新时代，建筑物随处可见。建筑建设始终代表着一个城市的发展。因此，应更加重视建筑物的安全和质量。混凝土裂缝在建筑工程中随处可见。这就要求建设项目要严格控制施工质量，层层筛选施工材料，实施技术考核，提高施工人员技术水平，严格按照施工标准操作。影响混凝土质量的外部因素很多。施工人员应严格控制混凝土周围的温度，注意养护工作，防止混凝土因热胀冷缩而变形。混凝土施工应制定各种预防措施，确保施工质量和安全。