建筑工程施工中混凝土裂縫及其預(yù)防控制

謝堯

湖南廣順建設(shè)工程有限公司 湖南長沙 410000

在建筑工程施工當(dāng)中，混凝土是一種比較普遍的建筑材料，其由多種混合材料所配制形成，混凝土的性能會影響建筑的整體性能，但是由于多種因素的影響，混凝土很容易出現(xiàn)裂縫，對建筑整體的穩(wěn)定性和安全性造成威脅?；炷敛牧铣霈F(xiàn)裂縫是建筑中一種比較常見的現(xiàn)象，我們應(yīng)當(dāng)加大對其的重視力度，并采取合適的預(yù)防措施。如果不能對裂縫進(jìn)行及時有效的處理，而讓裂縫持續(xù)存在或者不斷擴(kuò)大，則很可能影響建筑安全，威脅到人們的財產(chǎn)安全甚至人身安全。

1 混凝土裂縫的分類

1.1 按裂縫的成因分類

按照裂縫的成因可將裂縫分為結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性裂縫。出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫的原因是建筑本身的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，且因為其樓層較高，具有較強(qiáng)的應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。而導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)性裂縫出現(xiàn)的原因則主要是外界因素[1]。對于樓層較高的建筑，其每層常常需要修建多個牢固的結(jié)構(gòu)建筑來使得建筑負(fù)荷有所減輕，穩(wěn)定性有所提升。但建筑外部所包裹的混凝土則可能受到地基沉降、溫度和濕度等的影響，發(fā)生變形，從而使得建筑外部的混凝土出現(xiàn)裂縫。因為這些因素所導(dǎo)致的裂縫又可以稱之為變形裂縫。根據(jù)研究顯示大多非結(jié)構(gòu)性混凝土裂縫的出現(xiàn)都是因為沒有在完成施工后仔細(xì)審查工程并按要求對樓層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)所導(dǎo)致的。

1.2 依據(jù)裂縫的形狀進(jìn)行劃分

我國在混凝土裂縫方面已經(jīng)積累了較多經(jīng)驗，根據(jù)研究混凝土裂縫有較多形狀，較為常見的形狀為橫向、縱向以及X型裂縫。建筑樓層所使用的鋼筋一般分為縱向和橫向，如果縱向鋼筋在承受過大壓力的同時還受到外力的侵蝕，則會出現(xiàn)平行于鋼筋的裂縫。在橫向的混凝土上一般會出現(xiàn)橫向裂縫，其分布和縱向裂縫相反，常常存在于建筑物內(nèi)部，其較少受到自然因素的影響，通常是因為荷載較高或者溫度過高或者過低導(dǎo)致的，橫向裂縫常常出現(xiàn)在較低的樓層。而對于X型裂縫來說，其出現(xiàn)的可能性相對較少，通常出現(xiàn)在經(jīng)歷過嚴(yán)重撞擊或者大地震的情況下，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題時則很有可能導(dǎo)致X裂縫的出現(xiàn)[2]。除了這三種裂縫外，還有其他裂縫形式，如放射型或者八字型，這些形式出現(xiàn)的可能性較少，導(dǎo)致其出現(xiàn)的原因包括施工原因和自然原因等。

1.3 根據(jù)裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)劃分

根據(jù)裂縫的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可以將其分為可愈合裂縫、穩(wěn)定運動裂縫和不穩(wěn)定裂縫。對于可愈合裂縫來說，其不需要進(jìn)行人工修復(fù)，會因為某些因素而自動愈合。而對于穩(wěn)定運動裂縫來說其在出現(xiàn)裂縫后會逐漸愈合，但愈合后還會出現(xiàn)裂縫，如此周期性循環(huán)，這類裂縫不會對建筑造成太大的傷害。而不穩(wěn)定裂縫則會嚴(yán)重影響建筑質(zhì)量，在出現(xiàn)裂縫之后會不斷擴(kuò)大，然后影響建筑的穩(wěn)定性。根據(jù)研究顯示不穩(wěn)定裂縫對建筑造成的傷害是最大的。

2 建筑工程中混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

2.1 混凝土自身原因

在目前的建筑工程施工過程當(dāng)中，混凝土材料的自身因素會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)?；炷潦且环N脆性材料，其是由水、水泥和砂石等混合而成，在使用時，很可能因為受到外界溫度影響熱脹冷縮而發(fā)生變形。如果混凝土的應(yīng)力過大，且應(yīng)力超過了其自身所能承受的最大抗拉強(qiáng)度，則會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)裂縫。此外，除了熱脹冷縮的因素，混凝土本身材料質(zhì)量不符合規(guī)定也會導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。比如說如果水泥質(zhì)量較差，則會導(dǎo)致混凝土材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫[3]。

2.2 施工工藝因素

混凝土材料對于水分有著較高的要求，如果在開展施工過程當(dāng)中混凝土含水量太低，則會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，并且裂縫的長度也會隨著時間的推移而不斷擴(kuò)大。此外在混凝土攪拌工作方面，如果未能采用合適的方式進(jìn)行攪拌，或者攪拌速度不符合要求都會影響混凝土的密實性和均勻性，從而導(dǎo)致在工程施工后期出現(xiàn)裂縫。此外在開展施工時，如果過早將模板拆除或者混凝土結(jié)構(gòu)支撐強(qiáng)度不夠都可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

2.3 溫度和濕度影響

溫度和濕度也會影響混凝土施工，如果溫度和濕度不符合實際要求，則會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在進(jìn)行混凝土的澆筑時，水化熱的加深也會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度的上升，從而形成拉應(yīng)力的效果，因為受到相應(yīng)的約束，因此在后期發(fā)生降溫時混凝土內(nèi)部也會形成拉應(yīng)力，并且因為氣溫降低，拉應(yīng)力會超過混凝土本身可以承受的拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。對于早期裂縫來說，在一定溫度下水泥會釋放出大量水化熱，導(dǎo)致混凝土的彈性模量發(fā)生變化從而形成殘余應(yīng)力。而在中期，混凝土的應(yīng)力也會受到溫度的影響，所形成的應(yīng)力會和早期形成的應(yīng)力疊加。到了晚期多種應(yīng)力疊加就會超過混凝土所能承受裂縫的最大裂縫能力的拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

3 混凝土裂縫的控制預(yù)防對策

3.1 選擇適當(dāng)?shù)脑牧?/h3>

施工單位應(yīng)當(dāng)依據(jù)工程設(shè)計的規(guī)范來選擇建筑施工所需原材料，應(yīng)當(dāng)要根據(jù)水泥的具體特點并且分析不同水泥品種對施工造成的影響來選擇合適的水泥。一般來說在開展混凝土澆筑施工的過程當(dāng)中，首選材料通常是收縮性好且水化熱量小的材料，具有這種性質(zhì)的水泥通常在初凝和終凝時往往釋放出來的熱量也較小。此外還需要關(guān)注的是，對于硅酸鹽水泥來說，如果強(qiáng)度較高，那么其水化熱量就會很大，會對混凝土的質(zhì)量造成影響。若施工人員無法將原材料的水化熱量控制在一個合理范圍之內(nèi)，則可以根據(jù)具體情況來融合水泥和粉煤灰，這種方式也可以使得水化熱量有所降低。

3.2 設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶和后澆帶

溫度對混凝土建筑結(jié)構(gòu)所造成的影響可概括為熱脹冷縮。但外界調(diào)節(jié)也會影響混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫。設(shè)置后澆帶和膨脹加強(qiáng)帶是為了通過減少混凝土收縮方式來對收縮裂縫進(jìn)行有效控制。設(shè)置后澆帶時所采用的方法一般是分段澆筑法，其原理是采用分段硬化的方式，通過減少混凝土一次性澆筑的長度，來盡可能避免出現(xiàn)收縮裂縫。在進(jìn)行封閉處理時需要選擇那些強(qiáng)度比較高的混凝土，并且強(qiáng)化后澆帶的鋼筋配置比例，在氣溫較低時來開展?jié)仓ぷ?，避免因為存在?nèi)外溫差而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件需要承受過大的溫度應(yīng)力。

3.3 重視施工過程的控制

重視施工過程控制可以對混凝土開裂情況進(jìn)行有效預(yù)防。首先，應(yīng)當(dāng)重視控制混凝土的振搗，通過采用分層澆筑的方式來保證振搗的均勻程度和密實程度。其次，應(yīng)當(dāng)加大模板支撐系統(tǒng)的監(jiān)督力度，盡可能避免出現(xiàn)松動以及變形的現(xiàn)象。

3.4 加強(qiáng)對于溫度的控制

混凝土施工的所有環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格控制好溫度和濕度，應(yīng)當(dāng)盡可能降低混凝土當(dāng)中的水泥用量，在對混凝土進(jìn)行攪拌時，應(yīng)當(dāng)冷卻碎石用水，這是為了有效降低澆筑的溫度。此外，為了保證溫度和濕度適當(dāng)，應(yīng)當(dāng)管理溫度的約束條件，并合理安排各個施工工序，避免產(chǎn)生太大溫差。

3.5 改善施工工藝

為了有效提高工程的施工效率以及工程整體質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)使用高支模支架，這種支架模式可以提升工程結(jié)構(gòu)構(gòu)筑。在進(jìn)行完混凝土澆筑之后，還需要將其拆除，但是如果太早將高支模拆除，則可能導(dǎo)致混凝土裂縫提前出線。在完成拆除工作之前還需要抽查各個主要結(jié)構(gòu)部分，只有滿足拆除標(biāo)準(zhǔn)才能將其拆除，并且拆除工作應(yīng)當(dāng)根據(jù)從上到下，先搭后拆的原則開展[4]。此外，盡管我國建筑行業(yè)較之前已經(jīng)有了很大提高，但仍然需要繼續(xù)發(fā)展，各個建筑公司都需不斷加強(qiáng)技術(shù)學(xué)習(xí)，借鑒及引用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，從而不斷提升我國建筑技術(shù)的整體水平[5]。

5 結(jié)語

總的來說，混凝土出現(xiàn)裂縫是工程施工當(dāng)中一種較為常見的現(xiàn)象，即使施工單位采取了一些措施來應(yīng)對這一現(xiàn)象，但仍無法避免。所以施工人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于混凝土裂縫的研究力度，及時發(fā)現(xiàn)并分析產(chǎn)生裂縫的原因，并采取有效預(yù)防控制措施來解決問題并且盡可能避免產(chǎn)生裂縫，從而提高混凝土的質(zhì)量，確保工程施工的安全，從而有效推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。