基于混凝土裂縫控制技術在房屋建筑施工中的應用

岳志合 李宏立

(中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000)

近年來，國民經濟的快速發展與建筑業的強勢支持不可分割。建設已成為國民經濟的主要支柱之一。隨著建筑業領域的不斷建設和大型住宅建筑項目的規模密集結構，具體建設量的增加，裂縫的可能性也在增加。目前，質量問題逐漸成為建筑業的重要焦點。在建筑工程過程中，混凝土裂縫直接影響主要結構的耐用性和安全性。因此，采取有效措施控制混凝土裂縫是建筑單位的主要挑戰目標。

1 混凝土裂縫的成因與影響

影響房屋建筑工程混凝土施工的因素很多，由于混凝土的形狀和性能不同，出現裂縫的情況很多，一般而言，導致裂縫的主要因素是：結構變形，負荷等，即由混凝土裂縫和混凝土裂縫引起的沉降過程引起的溫度變化。此外，主要裂縫的類型可分為收縮裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫等，因此主要影響因素會受到地震、凍脹、火災、劇烈撞擊等各種環境因素的影響。在施工過程中應該明確裂縫的類型以及成因，更好的找出裂縫補救方法。其中裂縫可能是由于現場振搗不當、材料混合不當造成的，在不合格的材料實驗中可以發現它們的實際內部影響。

混凝土是房屋建造中常用的主要材料之一，其是由骨料、水和水泥按一定比例混合而成。不同的物質有不同的物理性質和化學性質，在物料混合出現化學反應條件下，含水量變化加快。因此受到現場處理技術是否規范、內部約束、收縮變形和結構荷載的共同作用下，會導致混凝土開裂[1]。如果建筑部件的最小尺寸大于800mm，則通常可以定義為質量混凝土。質量混凝土將產生大量的水化熱量。如果沒有正確處理，會導致嚴重的結構裂縫，這不僅會影響建筑裝飾的美觀，還會直接降低建筑物的正常使用壽命和安全性。

1.1 骨料反應

由于混凝土的熱量是由內向外輻射的，所以混凝土的內外環境會有一定的溫差。當溫差超過混凝土的法向內力時，就會出現裂縫。夏季溫度對裂縫寬度的影響比冬天大，混凝土和磚之間的溫度裂縫是由它們的線膨脹系數不同引起的。因此，在混凝土攪拌施工的振動方法中，需要采取各種控制冷卻溫度的方法，并實施散熱處理，以減少內部骨料化學反應的直接影響[2]。

1.2 環境影響

外部環境因素的影響包括火災、地震、猛烈碰撞等意外因素和高溫、雨雪、潮濕等自然因素。自然因素對混凝土開裂的影響較大，當混凝土開裂時，水分迅速流失?；炷翝仓F場內外溫差有時由于高溫氣候導致水分流失過多，必須注意溫度控制與濕度控制以及后期養護?；炷猎诘蜏貤l件下澆筑時，內外環境溫差極易收縮，拉應力過分集中，混凝土開裂[3]。如果外部環境的溫度高而且濕度低，那么混凝土結構表面的水分會快速被蒸發，導致內部和外部收縮不一致從而出現裂縫問題。外部溫度過低也會影響混凝土的結構問題，因為混凝土內部化學反應需要一定的溫度，如果溫過低，不僅僅內部水化反應難以進行，而且混凝土內部的水可能會結冰導致整體結構徹底破壞。

1.3 養護不當

混凝土在澆筑后的固化過程中由于外部環境以及內部反應會失去大量水分，從而實現強度增加的固化，外部環境的溫濕度直接影響混凝土的最終成型，如果應力過大，或者表面或結構出現不同程度的發展，過早出現深淺裂縫，會影響建筑結構的正常使用。此外，由于養護不當導致鋼筋外露后長期腐蝕也可能使得混凝土結構存在裂縫，因此施工的每一個環節都有可能導致裂縫的出現，需要仔細判斷與糾正。

2 常見的裂縫類型

2.1 收縮裂紋

當混凝土材料用于土木結構施工時，通常會在混凝土中加入適量的水，以提高混凝土的和易性。多余的水分蒸發，混凝土逐漸失去體積，最終出現收縮裂縫?；炷恋氖湛s與很多因素有關，在施工時必須加以控制。這些裂縫的主要原因是混凝土骨料在沉降時被堵塞。這些裂縫大多發生在澆筑混凝土后0.5h之間，混凝土仍處于塑性狀態，主要是由于大的坍落度而導致發生裂縫。

2.2 沉降裂縫

沉降裂縫通常發生在扁平、較薄的結構構件上，造成這一問題的根本原因是混凝土構件所在的下伏土結構比較松軟，施工前缺乏專業處理。由于地基浸入水中，結構構件不均勻沉降并最終開裂。如果混凝土中的鋼筋不符合實際施工要求，則弦腹桿常開裂。

2.3 溫度開裂

造成這些裂縫的主要原因是混凝土澆筑后內部積聚的水化熱不易散失，使混凝土內部溫度升高，混凝土表面升溫較快形成混凝土裂縫。由于內外溫差大，使混凝土內部形成壓力，表面產生壓應力，進而產生拉應力。如果混凝土表面附近的溫度梯度大，就會產生很大的表面拉應力，此時混凝土的壽命很短，抗拉強度很低。當溫差超過混凝土極限時，抗拉強度會導致混凝土表面出現表面裂縫。這些類型的裂縫通常發生得很早，而且大多是不規則的、深度較淺的、表面性質的，表面裂紋容易產生應力集中，因此裂紋會進一步發展。

2.4 施工質量裂縫

鋼筋混凝土結構在澆筑、零件制造、成型、運輸、層壓、拼裝、吊裝等過程中，由于施工工藝不合理，施工質量差，可能會出現各種類型的裂縫，尤其是薄壁結構很可能會出現裂縫。裂紋的位置和方向以及裂紋的寬度因原因而異。主要原因是鋼筋混凝土保護層過厚或上層鋼筋亂扎，使承受負彎矩的鋼筋保護層加厚。構件有效高度降低，在受力作用下形成垂直于鋼筋的裂縫，混凝土未壓實，不規則振動，出現蜂窩狀、凹面和空洞，腐蝕或形成鋼筋等荷載裂縫，流動性低，混凝土在硬化之前不會振動。如果混凝土攪拌運輸時間過長，水分蒸發，混凝土坍落度過低，就會造成混凝土表面不規則的收縮開裂。為保證泵送混凝土時的流動性，可增加混凝土、水和水泥的用量，或因其他原因增加水量。在混凝土凝固硬化過程中收縮增加，混凝土表面出現不規則裂縫。新舊混凝土與接頭之間構件表面出現裂縫或局部剝落，或脫模后施加凹陷時模板剛度不足，則采用側壓時澆筑混凝土。由于模板變形，出現與模板變形一致的裂縫。如果施工脫模過早，則混凝土強度不夠，構件會在自重或施工荷載的作用下開裂。

3 裂縫控制措施

3.1 合理化配合比

材料混合配比的合理性直接影響到房屋建筑工程中混凝土施工的質量，是決定混凝土質量是否規范的需要。在混凝土質量管理中，應綜合考慮澆筑位置、施工工藝、場地條件和技術操作特點，注意混凝土配合比的科學合理，對于粗細骨料的配比進行試驗。對于硅粉和高含量細礦渣，必須精確管理原料砂石質量，可根據施工工藝和現場環境條件分級選用添加劑。為了降低耗水量，采用高增塑劑，采用泵鋪混凝土加工，冬季施工施加早水補貨，加入綜合夏季濃度變化，為地下結構添加防水劑，以有效改善混凝土的物理性質。其他特性：如流體變化性能，固化時間和耐用性也可以調整，以滿足建筑結構，滿足強度要求的可能性，減少混凝土開裂。

在配合比調整中，首先要綜合考慮混凝土材料的質量和性能，選用不含砂石的骨料，保證含量低、材料質量符合規定標準。其次，選擇水化熱低的水泥，保證實用性。另外，在混凝土的捏合中，吸收率較高的骨料可以起到重要的促進水泥吸收效率的提高，增加混凝土的收縮，從而提高混凝土的強度作用。另外，為了促進混凝土透水性的不斷提高，需要控制外加劑的用量。最后，配合比設計者必須深入施工現場，根據施工現場的澆筑工藝、工作水平和構件截面，合理選擇混凝土的設計坍落度。根據現場砂石原料的質量，及時調整造價，有利于現場構件的維護。根據現場施工溫度、氣候、工期等因素，調整粉煤灰或減水劑等外加劑的用量，指導施工人員有效進行澆筑、混凝土收縮補償技術、混凝土養護等操作。

3.2 技術措施強化

在設計混凝土結構之前，需要綜合考慮整個結構的強度，特別是高層建筑的板、梁、柱等部位，在房屋建筑工程中受力比較集中，其可以適當提高結構鋼的密度，降低裂縫的可能性，并用正確的加固位置和合理的厚度增加強度，這對建筑物整體結構的平衡分布產生了良好的影響，減少了裂縫的發生。在梁、板等應力集中的住房建筑結構施工中，大體積混凝土施工必須根據施工工藝和設計要求進行振搗，保障混凝土的分疊必須保持在均勻合理的水平。澆筑過程必須科學合理，不得隨意設置施工縫，同時保持工藝連續性時間，不能太早也不能太晚，避免出現裂縫。

3.3 溫度控制措施

控制混凝土的溫度和濕度在房屋建筑建設項目中是非常重要的，因此應該采取預防措施并仔細收集處理當地的天氣數據，以避免在大雨或大風中澆筑混凝土。在夏季高溫時，必須降低主要建筑材料的溫度，對砂石料場進行遮陽，泵送混凝土適當添加阻燃劑和塑料防腐劑，以縮短運輸時間，同時可以噴灑特殊固化劑固化混凝土。采取措施控制大塊混凝土的溫度，通過引入冷卻水管或冰塊，降低內部溫度，將內外溫差控制在規定范圍內。

實施溫度裂縫預防措施的關鍵是在施工中增加混凝土澆筑的時間和速度，控制澆筑過程中的溫度。混凝土施工溫度最好在28℃以下，如果日均最高溫度在30°以上，最好在早上或晚上施工。混凝土采用降溫加冰降溫控制，儲存溫度不超過28℃。如果施工現場溫度在35°以上，必須立即停止施工。其次，必須處理好骨料、外加劑和水溫的用量，確保混凝土表面和內部溫度具有良好的一致性，這樣才不會出現溫度引起的開裂問題?？捎行П苊鈨韧獠町?。同時，應提前做好有效的溫度控制措施，根據季節、高溫、工期等因素，確?；炷翝仓囟群宛B護措施。

3.4 合理調整抹壓

抹壓是混凝土施工的重要環節，如果在實際施工中能夠嚴格按照規范和標準進行，也可以有效防止裂縫。一是根據混凝土澆筑面積、澆筑速度、工人技能、混凝土初、終凝時間確定具體所需人數，并根據實際情況適時增減人數。此外，還需要專業的施工設備，平板振動器、長木鏟、木鏝都是專業設備。最后，施工人員必須精通摩擦施工技術，對摩擦施工工作有全面的掌控，以確?；炷猎谄浔Ｙ|期內的有效利用，最大限度地防止混凝土結構凝結。

3.5 降低水化熱

混凝土材料的粒度和外加劑的用量可以有效降低混凝土的水化熱，選擇水化熱低、強度高的水泥是控制發熱的重要方法之一。同時應該注意混凝土中添加物質的含量必須符合材料規范的要求，添加的外加劑等直接影響混凝土的各種技術性能。例如，粉煤灰的添加不僅對水泥產生的水化熱產生了良好的影響，而且還減少了混凝土澆注過程中的層流量問題。

3.6 養護水平提高

澆筑混凝土后應盡快處理與養護表面，要求較高的表面可多次實施平整與養護。硬化材料可根據不同環境覆蓋或噴涂塑料薄膜、硬化劑、濕麻布、濕草簾、鋸末等[4]?？筛鶕竟澾x擇養護時間，注意提前養護工作。夏季氣溫高，養護時間為澆筑完成后24h，如果不僅炎熱而且是干燥氣候，則需要48h養護保持時間，可以好避免出現表面剝落問題。例如一般硅酸鹽水泥和礦渣水泥砂漿的養護時間分別為7d和14d，時間應在規范范圍內調整。

3.7 設計注意事項

混凝土裂縫控制設計需要仔細考慮，注意細節，房屋和建筑物不要追求過多的新穎性和特殊性，避免過多的獨特造型，產生不均勻的結構壓力。也就是說建筑結構要均勻分布，合理分配結構鋼筋，設置變形縫，控制伸縮縫間距。同時設計過程中應充分考慮地基，每個地基的墊層厚度應設置不同，并應積極考慮使用膨脹劑來補償混凝土的收縮。

3.8 加強技術管理

制定了混凝土澆筑施工過程后，施工單位必須加強混凝土施工管理，嚴格按照施工技術規范澆注和振動。在混凝土澆注之前準備的模板結構和安裝支撐符合標準要求，以防止建筑活動中的模板直接不穩定。除了控制模板清除時間外，應通過有效的管理措施提高施工效果。

4 結 語

目前，許多房屋建筑工程滿足了人們改善物質生活環境的需要。房屋建筑工程的質量越來越受到人們的重視。混凝土裂縫的出現直接影響到建筑物的外觀和荷載，需要采取有效措施控制裂縫。因此，為了提高房屋建筑工程的整體施工質量，需要采取各種措施來防止和減少混凝土裂縫的發生。