房屋建筑工程中的混凝土裂缝防治措施

孔祥源

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

在房屋建筑工程中，混凝土裂缝的防治是保障建筑结构安全和耐久性的关键措施。混凝土是建筑中常用的主要材料之一，但由于温度变化、湿度波动和施工不当等因素，混凝土往往会出现裂缝。这些裂缝不仅影响建筑的外观美观，更重要的是可能对结构造成潜在的风险和安全隐患。混凝土裂缝的成因多种多样，包括结构荷载、温度变化、湿度波动以及施工质量等因素。为了遏制这些裂缝的产生，将介绍一些重要的控制措施，如质量控制、温湿度控制、伸缩缝的设置、钢筋加固、黏结剂和添加剂的应用，以及定期维护保养等，深入了解这些防治措施，建筑师、工程师和施工团队将能够更好地应对混凝土裂缝问题。

1 混凝土裂缝形成原因

1.1 设计方案不够完善

前期施工勘测的重要性在于它能提供关于施工现场的准确信息和数据，包括地质条件、土壤性质、地下管线、周边环境等。通过综合性的勘测和现场查验，建设者可以了解施工现场的具体情况，有助于制定合理的工程方案和施工计划。然而，如果企业无法开展有效的勘测工作或勘测数据准确性较低，可能会导致缺乏准确数据可能导致方案设计不够科学和合理，无法充分考虑现场实际情况，从而导致后续施工过程中出现问题。没有准确的勘测数据，施工过程中可能会遇到未预料的问题，增加了施工风险，可能导致工程延期和额外成本。缺乏前期勘测数据可能导致施工质量不稳定，影响工程的整体质量和可靠性。未充分勘测的施工现场可能存在未知的地质和地下设施隐患，施工过程中可能发生意外事故[1]。

1.2 混凝土材料质量问题

混凝土材料质量不达标是房屋建筑工程中可能会面临的严重问题，它可能导致工程质量不稳定、耐久性差，甚至对建筑物的结构安全产生严重影响。混凝土的质量受到原材料的影响，包括水泥、骨料、砂、水等。如果选用的原材料质量不稳定或不符合标准要求，混凝土的强度和耐久性会受到影响。混凝土的配合比设计是确保混凝土性能的关键因素。如果配合比设计不合理、计算错误或不严谨，可能导致混凝土的强度、密实性、抗渗性等性能不达标。混凝土的浇筑、振捣、养护等施工操作直接影响混凝土的质量。如果施工操作不规范或不符合技术要求，混凝土可能出现空鼓、裂缝等问题，影响工程质量。如果在施工过程中没有进行及时、全面的混凝土质量检测和监控，无法及时发现混凝土质量不达标的问题，从而导致潜在的质量隐患。因此，为保障混凝土材料质量达标要选择具有良好信誉和资质的混凝土原材料供应商，在施工过程中，要加强对混凝土的质量监控，对原材料和混凝土进行抽样检测，对混凝土的质量记录进行全面的保存和跟踪，便于后期质量评估和问题分析[2]。

1.3 施工环境与温度影响

施工环境和温度是混凝土裂缝形成和防治中非常重要的因素。混凝土在硬化过程中对施工环境和温度的变化非常敏感，这会直接影响混凝土的收缩和膨胀行为，从而影响裂缝的形成和控制。施工环境的湿度对混凝土的水分含量和蒸发速率有影响。高温和低湿度环境会导致混凝土水分蒸发过快，增加干缩和塑性收缩的可能性，从而增加裂缝的风险。度变化是混凝土裂缝形成的主要原因之一。在高温下，混凝土膨胀，而在低温下则收缩。混凝土内部和表面的温度变化不一致会导致温度裂缝和加载裂缝的产生。混凝土在浇筑后会发生水化反应，产生热量。在大体积混凝土浇筑时，由于混凝土内部热量散发较慢，可能会造成温度梯度较大，导致温度裂缝的出现。施工速度的快慢也会影响混凝土裂缝的形成。快速施工可能导致混凝土表面收缩速度较快，造成温度裂缝。慢速施工则可能引起混凝土不均匀收缩，产生加载裂缝。

2 混凝土常见裂缝种类

2.1 微型裂缝

微型裂缝的形成是混凝土在硬化过程中由于收缩和温度变化等因素所导致的，虽然这些裂缝在肉眼下不易观察到，但在混凝土性能和耐久性方面可能产生重要的影响。因此，在混凝土的设计和施工过程中，应充分考虑这些因素，并采取相应的防治措施，对于微型裂缝的位置和大小的精确获取，可采用超声波探测仪进行合理利用。超声波探测技术能够通过对混凝土的超声波传播速度和反射情况进行分析，来检测混凝土内部的裂缝。这种非破坏性检测方法可以精准地定位微型裂缝的位置和确定其大小，有助于及早发现和解决潜在的问题。此外，水渗透方法也可以用于确定微型裂缝的具体位置。通过在混凝土表面施加水压力，观察水渗透情况，可以推测混凝土内部是否存在裂缝。根据水渗透的情况，可以初步确定微型裂缝的位置，为后续的检测和修复提供参考依据[3]。

2.2 表面裂缝

混凝土裂缝是混凝土在固结过程中常见的问题，混凝土的固结过程是一个水化反应的过程，在这个过程中水泥与水反应形成胶凝体，同时释放热量。初凝后，水泥浆体表面可能因为水蒸发而产生温度降低，但在内部仍然存在水化反应的热量释放，这可能导致温度梯度。这种温度梯度与水分蒸发引起的收缩可能会导致表面开裂。除了表面开裂，混凝土内部也可能发生裂缝。这些内部裂缝可能由于收缩或其他荷载引起的应力超过混凝土的承载能力而产生。空气中的氧气和湿度可能引起混凝土中的钢筋氧化和腐蚀，时间越长对钢筋的腐蚀和损伤越严重，影响结构的强度和耐久性。

2.3 混凝土收缩变形

混凝土收缩变形是在混凝土的硬化过程中形成的，主要包括干缩、塑性收缩和水泥合缩。以下是这些收缩变形的形成原因。

（1）干缩是由于混凝土内部水分蒸发而引起的收缩现象。在混凝土浇筑后，表面的水分会逐渐蒸发，而混凝土内部仍处于相对湿润的状态。这导致表面的混凝土干燥收缩，产生拉应力，而内部湿润的混凝土则受到约束，无法完全跟随表面的收缩，进而产生内部拉应力。这些内部拉应力可能导致裂缝的形成。

（2）塑性收缩是由于混凝土水泥水化反应引起的收缩现象。在混凝土的硬化过程中，水泥与水发生化学反应，形成水化产物。这些水化产物占据了部分混凝土体积，导致混凝土内部产生收缩现象。塑性收缩是混凝土的内部现象，通常比干缩较小，但仍可能对混凝土产生应力。

（3）水泥合缩是指水泥化合物与水结合时产生的体积缩减现象。当水泥水化反应发生时，水泥化合物中的晶格结构发生改变，导致体积减小，这就是水泥合缩。

3 混凝土裂缝的防治措施

3.1 控制梯度温差养护

在混凝土搅拌期间，应当注意控制搅拌温度，从而减轻混凝土的收缩变形。在炎热的天气条件下，混凝土原材料可能会受到高温影响，因此可以在搅拌之前对骨料和水进行预冷处理。使用凉水混合或降温设备，将骨料和水降低温度，以减少混凝土初始温度的升高。在混凝土搅拌过程中，可以适时加入冷水降低混凝土的温度。加水降温的同时需要注意控制混凝土的水胶比，确保混凝土强度和耐久性不受影响。使用冷却设备或添加冷却剂，将冷却剂混合在搅拌过程中，可以有效地降低混凝土的温度。尽量避免在高温时段进行混凝土搅拌，例如，避开中午炎热的时段进行施工，选择早晨或傍晚等相对凉爽的时候进行搅拌。避免不了时，在高温条件下，延长混凝土的搅拌时间，有助于将热量均匀分布在混凝土中，减缓温度升高的速率，也可以为混凝土搅拌设备提供遮阳遮风措施，避免设备过热，影响混凝土的温度。在混凝土浇筑过程中，要对混凝土的温度进行监测，确保其接近目标温度范围[4]。

3.2 有效提升混凝土自身的质量

提升混凝土自身的质量对于土木建筑工程的稳定性和耐久性至关重要。选择符合标准要求的水泥、骨料、粉煤灰、矿渣等原材料，根据工程要求和材料特性，设计合适的水胶比和骨料配合比，以确保混凝土的强度、流动性和耐久性。搅拌是混凝土形成的重要步骤。要保证搅拌充分，避免过量或不足的搅拌时间，在混凝土原材料搭配过程中适当减少对水泥的使用，添加一些水泥代替物或减水剂，以改善混凝土的性能和施工效果。也可以在混凝土中添加抗裂剂可以有效减少裂缝的产生，抗裂剂能够改善混凝土的抗拉性能，提高混凝土的抗裂能力。严格按照施工规范和质量标准进行施工，及时发现和解决施工中的问题，确保施工质量。

3.3 减少荷载带来的不良影响

在现代建筑施工中，科学技术的应用范围不断扩大，以提高施工效率和质量。在混凝土结构的设计环节，为避免由于次应力裂缝结构带来的负面影响，施工管理人员需要采取针对性的措施，降低荷载和应力，加强混凝土的管理和控制，确保设计符合标准要求。在混凝土凝固过程中，需要保证压实工作有序进行，施工后对混凝土进行分散装置处理，并在一定时间后检测混凝土的质量，以确保其达到标准。对于较厚的混凝土浇筑，可以采用模板铺设的方式来降低混凝土自身荷载，尽量避免受到震动带来的不良影响。加强对混凝土质量的管理和控制，采取针对性的压实处理，以尽可能避免裂缝等问题的发生。有效的混凝土质量管理和控制需要全面监督施工过程中的各个环节，包括原材料的选择与质量检验、搅拌工艺的控制、浇筑过程中的养护与温度控制等。还需要依赖先进的检测技术和设备，对混凝土进行实时监测和评估。

3.4 振捣施工控制

在混凝土振捣施工时，人员应该遵循一系列合理的操作原则，根据施工设计要求，合理安排振捣施工的顺序，确保混凝土在振动过程中能够均匀密实，避免出现浇筑不均匀或空隙的情况。振动棒插入混凝土时，要缓慢进行，避免快速进出造成内部结构的不稳定，振动结束时也要缓慢撤回振动棒，防止冲击力导致裂缝产生。在上部混凝土振动时，将牵引杆头插入下部混凝土约5cm，以提高整体性能，确保振动不引起裂缝。在振动过程中，要注意控制气泡的产生，避免气泡溢出或与混凝土内的油泥形成不均匀结构。振动器和夹具之间的距离要保持适当，不小于其半径的一半，并避免与棒材及其嵌入的元件接触，以免损坏结构。

3.5 注重混凝土运输

选择适用于混凝土运输的专用混凝土搅拌车或运输车辆，确保其容量与工地需求相匹配，且具有旋转鼓和合适的搅拌系统，在将混凝土装入罐车之前，必须确保搅拌车内部干净，不含有任何附着物，装载时控制好水灰比，避免混凝土过于稀薄或过于干燥。在混凝土运输过程中，旋转罐搅拌系统要保证混凝土在运输过程中其自身的搅拌罐可以达到3～6r/min，避免过度搅拌，注意控制装车速度，保证混凝土运输车辆的罐体和卸料口密封良好，防止混凝土泄漏和污染环境。在运输过程中，尽量避免强烈震动，特别是在高温季节，需要采取措施保持混凝土的温度和湿度，避免过快的水分蒸发，在罐车上覆盖湿布或喷水保湿可以有效地控制混凝土的温度和湿度。混凝土到达施工现场后，应迅速卸料，避免混凝土停留时间过长导致质量下降[5]。

3.6 重视后期养护及检查工作

在桥梁工程建成并投入使用之前，必须进行全面的验收和检查工作，定期对道路桥梁进行巡视检查，观察是否出现裂缝、麻面、渗漏等问题，对于混凝土结构的小裂缝问题要进行综合性的修补。使用过程中，道路桥梁应定期进行检查和养护，以保持其正常运行和安全可靠。养护的频率和方式应根据道路桥梁的使用情况、承载能力以及环境条件来确定。道路桥梁的使用频率较高，特别是承载交通量大的桥梁，养护频率应适当增加。表面裂缝修补维护如图1 所示。

图1 表面裂缝修补维护

4 结语

综上所述，混凝土裂缝防治措施的实施需要综合考虑多种因素，从设计、施工到后期维护，各个环节都不可忽视。通过合理选择和结合多种措施，可以有效地预防和控制混凝土裂缝问题，确保房屋建筑工程的结构安全和稳定性，为人们创造一个安全、耐久和美观的建筑环境。在未来的建筑工程实践中，应不断积累经验，改进技术，进一步提高混凝土裂缝防治技术水平，推动我国房屋建筑工程的可持续发展。