建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與對策分析

文/蔡繼尚 榮成市石島鎮(zhèn)興順建筑工程有限公司 山東榮成 264309

混凝土結(jié)構(gòu)無論在民用建筑還是在工業(yè)建筑里都是不可或缺的一部分，為人們的工作生活提供了良好的空間。因此，如何保證混凝土的施工質(zhì)量，有效預(yù)防病害的產(chǎn)生，是需要深入思考的問題。裂縫問題在混凝土結(jié)構(gòu)中越來越常見，針對裂縫問題需要不斷總結(jié)經(jīng)驗，創(chuàng)新技術(shù)，為建筑價值的實現(xiàn)打下更加結(jié)實穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

1、混凝土裂縫的分類及產(chǎn)生的原因

混凝土裂縫原因常見有兩種，一種是因為結(jié)構(gòu)承載力不夠或因為震動而出現(xiàn)的裂縫，稱作荷載裂縫；另一類是由于混凝土本身的溫度變化、收縮變形產(chǎn)生的裂縫，稱作非荷載裂縫。其中非荷載裂縫又可分為溫度裂縫和收縮裂縫。

1.1 荷載裂縫

建筑工程中的混凝土結(jié)構(gòu)在不同荷載的作用下會受到不同的拉應(yīng)力，其中外荷載是引起裂縫問題的主要原因之一。最典型的是在實際使用過程中，超出荷載規(guī)劃的物體給混凝土結(jié)構(gòu)帶來很大的拉應(yīng)力，這就導(dǎo)致了裂縫問題發(fā)生。

1.2 非荷載裂縫

在混凝土硬化期間，水與膠凝材料作用存在水化反應(yīng)從而釋放出一定的熱量，隨著反應(yīng)逐漸增多，熱量散發(fā)越來越快，內(nèi)部的熱量散發(fā)較慢，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和表面出現(xiàn)較大溫差，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力大于混凝土的早期抗裂能力時就會產(chǎn)生溫度裂縫；

第一，混凝土的收縮有很多種，有塑性收縮、干燥收縮和沉降收縮等，在施工過程中，為保證混凝土的施工性能，會根據(jù)凝膠材料的水化反應(yīng)情況增加大量的水分，在水化反應(yīng)結(jié)束后，多余的水分會以結(jié)晶水的形式存在混凝土內(nèi)部，并且在混凝土硬化過程中會逐漸蒸發(fā)，因此許多細(xì)孔或縫隙，造成混凝土體積收縮，因此，混凝土的水膠比越小，收縮值越小。此外，由于混凝土原材料中存在氧化鎂和活性堿等有害物質(zhì)，水化過程當(dāng)中會產(chǎn)生體積膨脹和收縮，造成收縮裂縫；第三，混凝土在硬化時，因為養(yǎng)護(hù)工作不充分，造成混凝土的水分流失太快，會造成混凝土表面產(chǎn)生收縮裂縫。

2、建筑工程施工中混凝土裂縫的防治措施

2.1 加強施工材料把控

一是水泥。水泥品種的選擇應(yīng)當(dāng)考慮水泥水化熱與收縮作用，盡可能選用收縮量低、水化熱較小的水泥，因為水泥礦物內(nèi)鋁酸三鈣發(fā)熱速度快，散發(fā)的熱量也最大，越細(xì)的水泥發(fā)熱速度越快，但不會對最終發(fā)熱量產(chǎn)生影響，所以，水泥材料選擇時應(yīng)盡量應(yīng)用火山灰水泥或者是礦渣硅酸鹽水泥，利用好其后期強度，從而達(dá)到減少水泥用量的目的。

二是骨料。混凝土采用較多的是粗骨料，應(yīng)當(dāng)使用粒徑較好、連續(xù)級配以及低彈性模量的骨料，還要加強對細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)的控制，以2.7-3.1 為宜，盡可能地降低含泥率，控制在0.33以內(nèi)，防止砂率過高造成粗骨料多而細(xì)骨料少的問題，進(jìn)而導(dǎo)致收縮增加，就會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。此外，還要最大限度地降低砂石吸水率，從而達(dá)到控制收縮的目的。

三是粉煤灰。通過向混凝土內(nèi)摻入粉煤灰的做法能夠有效減少水泥用量，也就是水泥水化熱量，能夠有效改善混凝土和易性，使其密實度得以增加，抗?jié)B能力增強，能降低混凝土的收縮量。摻入的粉煤灰主要發(fā)揮物理填充作用，使其粉末效應(yīng)得到明顯增強。所以，應(yīng)當(dāng)加大密實度，就能有效減少泌水與離析現(xiàn)象的發(fā)生，延長水化熱峰值出現(xiàn)的時間，并實現(xiàn)溫度峰值減小。

四是外加劑。適當(dāng)添加減水劑可以對混凝土的和易性進(jìn)行改進(jìn)，降低水厭比，減少水泥實際用量。通過合理摻加緩凝劑，能夠達(dá)到延緩混凝土放熱峰值出現(xiàn)的目的，盡可能地減少裂縫出現(xiàn)。膨脹劑能夠有效替代水泥，使混凝土發(fā)生適度膨脹，這樣能夠抵消混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力，降低裂縫出現(xiàn)的概率。

2.2 加強施工質(zhì)量控制

混凝土的抗裂能力評價標(biāo)準(zhǔn)主要就是分析極限拉伸率、施工強度保證率以及施工均勻性，在是施工過程中要基于規(guī)范要求與技術(shù)指標(biāo)有序開展，加強對現(xiàn)場施工的管理與控制，進(jìn)而保障混凝土結(jié)構(gòu)符合設(shè)計規(guī)范的要求，提升整體的抗裂能力。在混凝土施工澆筑之前，要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行基層與模板的處理，保障其濕潤透，要避免混凝土出現(xiàn)失水等問題。在振搗施工過程中，要合理的控制振搗棒的具體走向，避免混凝土振搗質(zhì)量，提升整體的密實度，也要避免過度振搗等問題的出現(xiàn)。在澆筑過程中要根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行第二次抹壓，要通過吸水泵及時排除在表面中存在的泌水問題，加強控制管理。

在澆筑過程中要根據(jù)規(guī)范要求嚴(yán)格施工，避免出現(xiàn)過早施加荷載與過早拆模等問題，保障攪拌與運輸時間適宜，避免因為時間控制失誤而導(dǎo)致出現(xiàn)水分蒸發(fā)等問題。在混凝土澆筑完成之后要基于規(guī)范要求，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做好混凝土的養(yǎng)護(hù)施工，保障澆水養(yǎng)護(hù)時間適宜，做好混凝土表面的保溫養(yǎng)護(hù)處理。

2.3 加強工程的后期養(yǎng)護(hù)

在混凝土裂縫控制工作中，養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)占有重要地位。相關(guān)養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員需要根據(jù)現(xiàn)場混凝土施工的情況，加強養(yǎng)護(hù)要點的把控，全面落實對混凝土的養(yǎng)護(hù)管理。第一，需要對表面進(jìn)行有效的保濕養(yǎng)護(hù)，可以采用塑料薄膜或草甸，將其平鋪在混凝土表面上，然后及時實施灑水保養(yǎng)；可是如果環(huán)境溫度不到5℃，要嚴(yán)禁灑水；時間達(dá)到規(guī)定的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，并且混凝土強度達(dá)標(biāo)后，才能夠?qū)嵤┎鹉Ｊ┕ぃ鸾膺^程中要嚴(yán)禁磕碰、敲打，避免給混凝土結(jié)構(gòu)造成損壞。工作人員要隨時注意混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面溫度差，并妥善控制循環(huán)冷卻系統(tǒng)，注意水流量與進(jìn)水的溫度，可以使用蒸汽養(yǎng)護(hù)方法，或者水循環(huán)養(yǎng)護(hù)方法，一般情況下要將混凝土結(jié)構(gòu)表面與環(huán)境的溫度差控制在8℃～10℃之間，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面溫度差要低于25℃。

結(jié)語：

綜上所述，建筑工程出現(xiàn)裂縫的原因是復(fù)雜多樣的，類型主要有荷載裂縫及非荷載裂縫，其中非荷載裂縫主要是由于溫度與收縮問題而導(dǎo)致的。為了保障建筑工程在實際使用中的安全性和長期性，要對混凝土裂縫問題嚴(yán)格控制，加強施工材料把控，加強施工質(zhì)量控制，加強工程的后期養(yǎng)護(hù)，最大程度降低裂縫情況，從而發(fā)揮出建筑工程建設(shè)的效益，推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。