建筑混凝土裂縫的主要影響因素及施工處理技術(shù)

莫耀燁 蘇澤偉

浙江省建材集團(tuán)有限公司混凝土第七分公司 浙江杭州 314408

在混凝土施工過程中，比較容易出現(xiàn)的一種問題就是混凝土裂縫。混凝土裂縫的出現(xiàn)會影響建筑整體美觀，也會對建筑工程的穩(wěn)定性、安全性產(chǎn)生影響，威脅到居民的生命安全。因此，混凝土施工須做好混凝土裂縫的預(yù)防措施，提高建筑整體穩(wěn)定性和安全性。

1 混凝土定義

混凝土以水泥為主材，摻入一系列的化學(xué)物質(zhì)等，按照科學(xué)配置，由適當(dāng)比例的堅硬人造石均勻攪拌而成，具有致密和硬化的形態(tài)特征。我國關(guān)于混凝土的概念主要指的是在結(jié)構(gòu)物最小實心尺寸至少為一米的材料，或由于溫度而形成凝膠材料變化而會造成裂縫的產(chǎn)生[1]。國內(nèi)專家普遍認(rèn)為，堅固的建筑物被傾倒在現(xiàn)場或地下建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施中，容易導(dǎo)致裂縫的結(jié)構(gòu)收縮統(tǒng)稱為混凝土。在一些文獻(xiàn)中，混凝土的概念更加注重以下兩點(diǎn):一是截面面積小，在所有方向上都必須至少大于八十厘米；二是由于溫度而導(dǎo)致的裂縫，通過砼構(gòu)造能夠達(dá)到。

2 建筑混凝土工程裂縫的原因分析

2.1 溫度的影響導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力

水泥在混凝土施工過程中會產(chǎn)生硬化過程，在此過程中產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量會導(dǎo)致施工建筑內(nèi)部溫度上升，建筑表面溫度和內(nèi)部溫度之差會產(chǎn)生表面的溫度應(yīng)力。在后續(xù)施工中，建筑結(jié)構(gòu)又出現(xiàn)了降溫過程，在此過程中，建筑物內(nèi)部又會產(chǎn)生內(nèi)部溫度應(yīng)力，這兩種應(yīng)力均是由溫差引起，產(chǎn)生在兩個階段中，對建筑物的影響就是易導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫。

2.2 收縮裂縫

在混凝土表面上會出現(xiàn)一些細(xì)小的、不規(guī)則的混凝土收縮裂縫。這是因為混凝土易于收縮，對施工過程具有重大作用。裂縫主要從形態(tài)上分為兩類：第一類是表面上能看到的裂縫。大型混凝土的內(nèi)部熱量緩慢散逸到外部，而外部表面與外界接觸，從而加速了散熱。表面上會形成溫度梯度，從而導(dǎo)致表面上的拉壓力和內(nèi)部壓力改變。此階段的混凝土壽命短且抗張強(qiáng)度低。如果由溫度差引起的表面張力應(yīng)力此時超過混凝土的最大抗拉強(qiáng)度，則混凝土表面可能會出現(xiàn)裂紋。這些裂縫通常在混凝土的3-4天之內(nèi)發(fā)生；另一類是經(jīng)歷了裂縫，混凝土安裝已經(jīng)就位的幾天后，水解熱量和結(jié)構(gòu)的散熱率達(dá)到短期平衡，然后進(jìn)入冷卻階段。

2.3 施工及養(yǎng)護(hù)原因

除上述兩種原因以外，施工養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也是引發(fā)混凝土裂縫的主要因素之一。倘若施工人員在混凝土攪拌過程中振搗速度過快或者存在漏振情況，就會使鋼筋混凝土的均勻性與穩(wěn)定性遭到破壞，在后續(xù)施工過程中使用該混凝土就會出現(xiàn)混凝土裂縫。倘若在建筑施工過程中陽光較為充足或者風(fēng)沙過大，就會使混凝土出現(xiàn)大幅度收縮情況，致使混凝土出現(xiàn)裂縫。倘若施工人員在施工過程中未能依照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，也未能對混凝土進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)，也會使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。例如，混凝土公路路面車輛出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)載，就會導(dǎo)致混凝土路面出現(xiàn)不同程度的沉降情況，使得混凝土建筑物出現(xiàn)裂縫。

3 混凝土裂縫防治對策

3.1 注重施工材料與混凝土配比

由于公路、橋梁、樓房等建筑物用途不同，混凝土配比要求也存在較大不同。在建筑物施工過程中，施工人員需要根據(jù)建筑物的具體用途，科學(xué)合理地選擇混凝土強(qiáng)度，并為其配備相對應(yīng)的水泥品種型號，同時選擇配比優(yōu)質(zhì)的砂石石料，還可以根據(jù)實際情況選擇外加劑，在確保施工企業(yè)建成的建筑物具有良好的穩(wěn)定性的同時，減少水泥使用量。另外，施工人員在施工過程中還要根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況合理添加混凝土膨脹劑，嚴(yán)格依照砂石質(zhì)量適當(dāng)調(diào)整混凝土配比，只有這樣才能減少混凝土裂縫情況，為后續(xù)施工建筑奠定良好基礎(chǔ)[2]。

3.2 規(guī)范施工過程

在施工之前，如果察覺到最近的天氣比較炎熱，那么應(yīng)當(dāng)提前制定施工計劃，將不容易受到溫度影響的環(huán)節(jié)提前，減少溫度對整個工程的影響。在施工時，如果恰好遇到夏季施工，那么相關(guān)的施工人員要對混凝土材料做好防曬工作和降溫工作。在運(yùn)輸原材料時，也要與供應(yīng)商進(jìn)行溝通，可以采用遮蓋、灑水降溫的方法，將原材料的溫度控制在28℃以內(nèi)保證原材料的質(zhì)量。在混凝土澆筑完成之后，需要對混凝土進(jìn)行保養(yǎng)、護(hù)理，以避免混凝土出現(xiàn)裂縫。具體操作為，在澆筑結(jié)束之后，分配專業(yè)的人員對其進(jìn)行護(hù)理，工作包括在混凝土澆筑面鋪設(shè)一層薄膜，并且要1天對混凝土的澆筑面進(jìn)行灑水操作1-3次，此薄膜需要留置的時間為兩周左右。以此來保證混凝土的充分凝結(jié)，減少裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 保溫或保濕養(yǎng)護(hù)

為消除澆筑混凝土后所產(chǎn)生的內(nèi)外溫差現(xiàn)象，在夏季應(yīng)對混凝土結(jié)構(gòu)做保濕處理，冬季則應(yīng)做好保溫養(yǎng)護(hù)工作。以大體積混凝土為例，在其處于終凝狀態(tài)的情況下，由于其表面儲存了一定比例的水，因此本身具有一定程度的隔熱與保溫效果，將內(nèi)外溫差進(jìn)一步縮減從而降低了裂縫加重風(fēng)險。部分基礎(chǔ)工程，尤其是在完成大體積混凝土結(jié)構(gòu)拆模工作后，則應(yīng)縮短填土?xí)r間，以避免出現(xiàn)氣溫驟變帶來的不良影響。

3.4 混凝土裂縫常見修補(bǔ)方法

在混凝土裂縫修補(bǔ)過程中，較為常用的修補(bǔ)方法為表面處理法，施工人員在修補(bǔ)時應(yīng)對混凝土表面的污垢殘渣處理干凈，將混凝土結(jié)構(gòu)層暴露在外，然后借助修復(fù)材料將混凝土裂縫表面修復(fù)平整，再用角磨機(jī)對其修復(fù)表面進(jìn)行打磨，對表面中存在的油污等雜質(zhì)予以清除，使混凝土表面出現(xiàn)嶄新的結(jié)構(gòu)層面。施工人員在采用涂刷底層涂料修補(bǔ)方法時，需要按照底層涂料的分配比例進(jìn)行稱重，然后將稱重好的底層涂料均勻攪拌，使用滾筒刷將已經(jīng)攪拌均勻的底層樹脂材料均勻涂抹在混凝土表面，涂抹到底層樹脂材料將混凝土表面全部覆蓋才算修補(bǔ)合格。等樹脂材料自然風(fēng)干以后，施工人員需要用手指觸碰檢驗樹脂材料是否風(fēng)干，待確定樹脂材料完全風(fēng)干以后，再用打磨機(jī)對其表面進(jìn)行打磨。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑施工過程中混凝土裂縫的預(yù)防與控制，一直以來都是施工人員與技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的問題，而一旦處理不當(dāng)將會導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度與剛度被嚴(yán)重削弱，甚至影響到其使用壽命。因此，應(yīng)不斷完善裂縫的處理流程，選擇應(yīng)用科學(xué)的處理方式，為建筑行業(yè)的未來發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。