土建施工中混凝土裂縫成因及控制措施

何穎穎

（北京城建八建設(shè)發(fā)展有限責(zé)任公司，北京 102600）

土建工程項(xiàng)目需要耗費(fèi)大量的材料，其中對(duì)混凝土材料的使用占比較大。作為決定建筑質(zhì)量的主要原材料之一，混凝土的質(zhì)量情況對(duì)建筑物的功能、安全性、使用壽命等都會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，想要提高土建工程的整體質(zhì)量安全，就要加強(qiáng)混凝土施工技術(shù)控制，解決常見的裂縫問題，提升建筑物的安全性、耐久性。

一、混凝土施工概述及裂縫危害

混凝土是建筑施工中常用的建筑材料之一。將水泥作為混凝土的膠凝材料，砂石作為集料，將其與水按一定比例配合，經(jīng)攪拌形成混凝土，在工程建筑中廣泛應(yīng)用?；炷潦┕ぜ夹g(shù)作為土建工程施工建設(shè)中核心技術(shù)的一種，其包括澆筑工藝、攪拌工藝、振搗工藝、養(yǎng)護(hù)工藝等。因此，施工單位要十分重視在土建施工過程中混凝土施工技術(shù)的選擇和應(yīng)用，從材料的選取，一直到混凝土的養(yǎng)護(hù)等，都要按照工程施工標(biāo)準(zhǔn)去完成，以此確保整個(gè)工作的施工效率和質(zhì)量。在建筑項(xiàng)目建設(shè)的過程中，混凝土施工是其主要的組成部分之一，它的施工情況會(huì)對(duì)著整個(gè)工程項(xiàng)目的施工品質(zhì)造成威脅。裂縫問題不但會(huì)對(duì)土建項(xiàng)目的外形造成損害，而且還會(huì)影響土建項(xiàng)目的使用壽命。如果不對(duì)裂縫問題進(jìn)行有效修護(hù)，就有可能對(duì)整個(gè)土建工程的構(gòu)架造成損害，縮短土建項(xiàng)目的使用壽命。

二、影響混凝土裂縫的因素

（一）材料因素

第一，混凝土制造時(shí)，粗骨料中往往存在較多的巖石，加之大量使用，易導(dǎo)致空隙的產(chǎn)生。若存在較多泥漿，還會(huì)對(duì)夏期施工過程中的凝結(jié)性造成不利影響。各類骨料在使用過程中，也會(huì)產(chǎn)生裂縫。第二，在選擇水泥過程中，往往選擇那些礦渣水泥，或者熱量較低的水泥，加之不合理的水灰比，也會(huì)造成裂縫的存在。第三，混凝土中所產(chǎn)生的泌水問題，往往會(huì)造成不均勻分布，進(jìn)而引發(fā)裂縫現(xiàn)象。若添加較多材料，還會(huì)影響到混凝土的整體強(qiáng)度，進(jìn)而引發(fā)裂縫問題。

（二）收縮裂縫

收縮裂縫的因素也是比較多的。比如：干燥收縮裂縫、沉降收縮裂縫和塑性收縮裂縫。首先，沉降收縮裂縫的出現(xiàn)和混凝土的不同骨料密度存在較大的關(guān)系。在混凝土使用當(dāng)中，不均勻的沉降會(huì)出現(xiàn)一定的裂縫。其次，塑性收縮裂縫的出現(xiàn)主要是由于初始凝固之后，出現(xiàn)失水現(xiàn)象，進(jìn)而造成混凝土裂縫。這種裂縫通常比較淺，并且在表面上集中。干燥收縮裂縫，主要是由于混凝土當(dāng)中存在各種各樣的集料，其變形程度不同而造成的。

（三）溫度導(dǎo)致裂痕出現(xiàn)

當(dāng)溫度出現(xiàn)變化的過程中，也會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫情況。施工現(xiàn)場(chǎng)受到周圍自然環(huán)境因素影響。例如，北方季節(jié)性變化溫差較大或大西北地區(qū)早晚溫差變化幅度較大，這類情況都會(huì)導(dǎo)致混凝土因?yàn)闊崦浝淇s因素出現(xiàn)裂縫。尤其是在進(jìn)行一些大型建筑施工建造過程中，這類建筑建造工期較長(zhǎng)，如果相應(yīng)管理人員對(duì)熱脹冷縮沒有提前預(yù)防，便會(huì)導(dǎo)致混凝土因比例不合理，不協(xié)調(diào)情況導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)大量氣泡，再加上周圍環(huán)境溫差較大，在熱脹冷縮的作用下，便會(huì)出現(xiàn)混凝土表面開裂的情況。另外，混凝土最外部一層和水泥進(jìn)行攪拌的過程中，會(huì)因化學(xué)作用釋放較多熱量，這些熱量的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致混凝土表面承受熱脹冷縮壓力，從而出現(xiàn)較大的溫度裂縫，并且該種裂縫相比氣泡裂縫深度較大，為建筑質(zhì)量埋下隱患。通常這類裂縫也都發(fā)生在大型建筑物的建造過程中。

（四）施工工藝導(dǎo)致的裂縫

在進(jìn)行混凝土施工過程中需要嚴(yán)格遵循相關(guān)的施工流程和施工標(biāo)準(zhǔn)，更加高效率地完成本職工作。在混凝土施工過程中包含了澆筑和建模等操作環(huán)節(jié)，如果操作不規(guī)范，會(huì)引起混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫，尤其是對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)來說，更加容易產(chǎn)生裂縫。施工工藝的不合格加大了裂縫產(chǎn)生幾率，比如當(dāng)混凝土保護(hù)層過厚時(shí)，那么會(huì)降低混凝土內(nèi)部的有效高度，使混凝土下部出現(xiàn)較多的裂縫。其次拌和時(shí)間如果過長(zhǎng)，會(huì)影響混凝土本身的質(zhì)量而出現(xiàn)混凝土的裂縫。最后在實(shí)際工作中，如果相關(guān)工作人員在振搗方面存在不均勻問題，也會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫。在混凝土完成施工之后要進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)和管理操作，加強(qiáng)對(duì)混凝土周邊溫度的全面了解和分析。如果混凝土周邊環(huán)境非常潮濕，也很容易對(duì)混凝土內(nèi)部造成一定的影響。產(chǎn)生裂縫的人為因素也是混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，比如相關(guān)施工人員并沒有加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化操作重視程度，也沒有對(duì)建筑環(huán)境周邊的溫度進(jìn)行全面的考慮，在養(yǎng)護(hù)和施工方面經(jīng)常會(huì)存在諸多的問題，這些原因都會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

（五）荷載裂縫

在工程建設(shè)的過程中，受承載力的作用，導(dǎo)致其拉應(yīng)力在外界因素的影響下超過了應(yīng)有的強(qiáng)度，讓混凝土原本的結(jié)構(gòu)受到了破壞，最終使建筑物表面出現(xiàn)裂縫。另外，軸壓力與壓應(yīng)力也是造成混凝土裂縫問題出現(xiàn)的主要因素，通常情況下，導(dǎo)致建筑物頂部位置出現(xiàn)水平裂縫。在轉(zhuǎn)角處等應(yīng)力比較薄弱的區(qū)域，當(dāng)其受到外界影響發(fā)生改變時(shí)，同樣會(huì)引起裂縫問題的發(fā)生。此外，與承重梁連接的位置也極易出現(xiàn)裂縫，由于此位置的荷載力較為集中，一旦受到壓應(yīng)力不平衡時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)荷載裂縫。土建工程荷載裂縫的危險(xiǎn)程度較高，為了確保建筑物使用過程的安全，必須采用科學(xué)的方法進(jìn)行規(guī)避和預(yù)防。

三、土建工程施工下混凝土裂縫的防治措施

（一）施工材料控制

一方面，要加強(qiáng)控制施工原材料質(zhì)量。決定混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的主要因素之一就是施工材料質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。在土建工程施工中，施工圖紙中需要標(biāo)注好相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)合理選擇施工材料，同時(shí)加強(qiáng)材料質(zhì)量的控制，從源頭提升混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。材料采購人員要加強(qiáng)市場(chǎng)調(diào)查，明確材料性能質(zhì)量，并且由檢驗(yàn)人員對(duì)到場(chǎng)的材料進(jìn)行抽檢，杜絕不合格材料流入現(xiàn)場(chǎng)。材料入廠后，庫管人員要明確各個(gè)材料特點(diǎn)，根據(jù)材料性質(zhì)分類存放。另一方面，要合理試配和調(diào)整混凝土配合比。第一，要根據(jù)試配結(jié)果做好水泥混凝土配合比控制。在試配過程中通常會(huì)選擇強(qiáng)制式攪拌機(jī)配置混凝土材料，并且測(cè)試配置結(jié)果，明確其是否滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求。相關(guān)試驗(yàn)人員要嚴(yán)格按照國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)配置情況，提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，經(jīng)過多次調(diào)整和檢測(cè)確定最佳配置方案。第二，加強(qiáng)水泥混凝土配合比調(diào)整。調(diào)整水泥混凝土配合比的主要依據(jù)是水膠比和水泥混凝土強(qiáng)度曲線關(guān)系，利用二者曲線關(guān)系做好水泥混凝土用量調(diào)整，實(shí)現(xiàn)配合比方案的優(yōu)化。

（二）溫度的合理控制

在實(shí)際工作過程中，可對(duì)輔助性保溫材料進(jìn)行靈活使用，避免由于溫差的影響而造成裂縫。對(duì)于裂縫原因分析可知，水分過多也會(huì)造成混凝土裂縫，材料裂縫往往是由于水分所造成的，因此，有效控制水分，也是預(yù)防裂縫的方式之一；對(duì)于材料配比過程中，選擇水分較少的水泥，以降低由于水熱化現(xiàn)象而引發(fā)的裂縫；對(duì)于混凝土入模過程中，若無法對(duì)材料溫度進(jìn)行有效控制，就會(huì)因混凝土自身性能的熱脹冷縮而產(chǎn)生裂縫，此時(shí)可混入冰塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)入模溫度的有效控制，還可采用冷藏的形式，對(duì)溫度進(jìn)行有效控制，但此種方式對(duì)體積具有一定的要求?？山Y(jié)合冷水循環(huán)系統(tǒng)，合理地對(duì)內(nèi)部溫度進(jìn)行控制；配比混凝土過程中，會(huì)引發(fā)熱能問題，由于熱能的存在，在對(duì)材料進(jìn)行攪拌過程中，要對(duì)水分進(jìn)行合理控制?？杉尤脒m量的冷水，以達(dá)到對(duì)水分進(jìn)行控制的作用。此種方式能避免溫度升高及裂縫的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土溫度的合理控制，達(dá)到提升混凝土質(zhì)量的效果。從而更好地對(duì)成本進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)土建工程質(zhì)量與安全的提升。

（三）收縮裂縫的控制措施

在確定商品混凝土攪拌站的配合比時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步精確每種材料的用量。水泥、粉煤灰、礦粉等膠凝材料的用量應(yīng)嚴(yán)格控制，特別是細(xì)骨料的用量。結(jié)構(gòu)物的混凝土配合值比例越小，其后的體積就會(huì)變化增大，裂縫變形量就增加許多，程度就會(huì)越來越嚴(yán)重，所以，攪拌站在進(jìn)行配合比測(cè)算時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制配料。攪拌站必須對(duì)混凝土所測(cè)算的水灰比進(jìn)行嚴(yán)格要求，并且施工單位在不可以向泵送混凝土中隨意添加水。攪拌站的精確科學(xué)的水灰比就能夠極大地降低收縮裂縫。施工人員經(jīng)常為了方便振動(dòng)作業(yè)，偷偷在混凝土中摻水，致使混凝土的含水率極大提升，那么收縮開裂幾率與損害程度提升，還會(huì)使混凝土出現(xiàn)離析的情況，施工企業(yè)應(yīng)充分浸濕模板進(jìn)行結(jié)構(gòu)澆筑，不需澆水，以免模板過干吸收混凝土內(nèi)部水分的變化，應(yīng)盡量減少在強(qiáng)風(fēng)或則太陽風(fēng)暴的環(huán)境下作業(yè)，如實(shí)在無法避免，應(yīng)立即加大防風(fēng)或遮陽措施，以降低混凝土外側(cè)部位水分的快速減少，進(jìn)而大大降低開裂的可能性?；炷翝仓戤吅?，應(yīng)進(jìn)行兩次振動(dòng)或相應(yīng)的抹壓施工，使混凝土中的水在拌料中重新分布，使水的劃分更加均勻，從而降低混凝土塑性收縮裂縫產(chǎn)生的概率。

（四）混凝土澆筑和振搗施工

在進(jìn)行混凝土澆筑施工的過程中，施工人員通常會(huì)采用由模具底部沿著長(zhǎng)邊同一端向反一端進(jìn)行澆筑作業(yè)。一般情況下施工人員會(huì)選擇分層澆筑的模式對(duì)其進(jìn)行澆筑作業(yè)，并保證每層厚度精準(zhǔn)控制在半米。在這過程中，由于混凝土泵所在位置較低并朝向相反方向進(jìn)行平行澆筑作業(yè)。當(dāng)下層混凝土出現(xiàn)凝固狀態(tài)時(shí)便可對(duì)上層進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，這種澆筑方式有利于減少出現(xiàn)裂縫問題，從而保障混凝土澆筑質(zhì)量較好。另外，在進(jìn)行混凝土振搗施工的過程中，應(yīng)采用自上而下的振搗作業(yè)方式。盡最大可能保障插入和拔出的速度一致，再根據(jù)插拔速度和位置來明確插拔區(qū)間。通常情況下，采用并列插入方式和交錯(cuò)插入方式，施工人員可根據(jù)具體實(shí)際情況選擇相應(yīng)的插入方式。這類方式有助于降低混凝土當(dāng)中出現(xiàn)氣泡保障混凝土質(zhì)量。施工人員在施工設(shè)計(jì)階段就要分析出混凝土澆筑和振搗施工的需求量。根據(jù)需求量的大小對(duì)使用泵設(shè)備進(jìn)行合理配置，從而保障混凝土施工質(zhì)量全面提升。為了保障混凝土在出料的過程中振搗施工起到相應(yīng)作用，提升振搗密實(shí)度，便可在每個(gè)混凝土出料口位置相應(yīng)設(shè)計(jì)4 個(gè)振搗棒。在澆筑施工的第一階段，施工人員可以將振搗棒，放置在出料口位置，從而讓混凝土出料快速并自然形成流淌坡狀態(tài)。在第2 階段過程中，便會(huì)形成多角狀態(tài)，要在混凝土下部進(jìn)行施工。在第3 階段過程中，施工人員便要將振搗棒放在中間傾斜位置，從而讓振搗作業(yè)滿足澆筑過程中的技術(shù)需求。

（五）荷載裂縫的控制

為了避免荷載裂縫問題的出現(xiàn)，在進(jìn)行施工時(shí)，要注意以下問題:首先，建筑的平整度，對(duì)于不平整的地方，使用雙向鋼筋網(wǎng)片來增加其平整度，讓其表面變得光滑;其次，要對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的位置進(jìn)行研究，找到引起其沉降不均勻的原因;然后，加強(qiáng)工程施工的設(shè)計(jì)工作，控制好變形縫的位置;之后，優(yōu)化各部位的受力狀況，使得載荷達(dá)到受力平衡，避免因受力過于集中，造成建筑物出現(xiàn)變形問題;最后，在不影響施工效果的基礎(chǔ)上，選擇較細(xì)點(diǎn)的鋼筋，縮短鋼筋與鋼筋之間的縫隙，減少混凝土裂縫發(fā)生的幾率。

結(jié)語：綜上所述，現(xiàn)代建筑大多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土裂縫問題會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性產(chǎn)生威脅。為了有效控制混凝土的裂縫問題，相關(guān)工作人員要明確混凝土裂縫的成因，加強(qiáng)施工過程的管控，并保證施工原材料質(zhì)量安全，預(yù)防溫度、荷載等方面造成的裂縫問題，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。