建筑工程施工中混凝土裂缝及防治措施

2023-11-11竹冠卿

建材发展导向 2023年19期

竹冠卿

(山西运城建工集团有限公司，山西运城 044000)

对于建筑工程施工混凝土而言，具有较强的环保性、经济性，在建筑工程中得到了广泛的应用，但是混凝土很可能会由于一些因素的影响产生裂缝，影响建筑工程质量。这就需要对混凝土产生裂缝的原因进行分析，制定相应的防治措施提升混凝土性能，控制施工的安全性，促进工程项目整体建设和混凝土施工具有协调性，提升施工质量，为人们的生活生产提供安全保障。

1 混凝土结构特征

对于建筑工程建筑施工而言，混凝土结构是重要的主体结构，和辅助材料构成具有较强稳固性的结构，在建筑工程中得到了有效的运用，其特点主要标准以下方面：1)施工技术简便。由于混凝土结构施工设计的施工工序比较简单，因此在施工中较为简便，容易操作；2)混凝土施工中，会涉及很多的原材料，其种类众多，在施工中并不需要进行过多成本的花费；3)混凝土结构具有持续性以及耐久性强的特点，同时还具有防水以及防火的性能。在进行混凝土结构施工的过程中，其可以更好的抵抗自然灾害，在出现极端环境的情况下，具有较强的稳定性。在进行混凝土结构施工时，由于其具有便捷性以及较好的实用性，可以在不同的工程中进行运用。但是对于混凝土施工而言，很可能在施工以及使用过程中发生裂缝，对混凝土结构产生影响。要想提升性能，就需要对荷载裂缝、温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉降裂缝以及施工裂缝等多种因素导致的裂缝进行分析，并提出防治措施，确保原材料的质量，从浇筑、振捣到养护等全过程做好施工控制。

2 建筑工程施工中混凝土裂缝的成因

2.1 荷载裂缝

在混凝土施工中，经常出现荷载裂缝。荷载裂缝产生的主要原因是由于受力面积不均衡导致的。在施工中，由于建筑物会受到外界各种因素的影响导致外界的荷载能力超出混凝土的承载力，破坏了混凝土的内部结构，在压力作用下导致建筑物的承压力出现问题，进而产生裂缝。通常而言，对于压力的影响往往会使得混凝土的顶部出现裂缝。尤其是建筑的转角部位，会由于受到的压力存在不平衡的特点，很可能会由于不确定因素导致混凝土裂缝的产生。对于荷载裂缝而言，混凝土和承重梁的连接部位也很可能会发生荷载裂缝，这个部位会承受较大的荷载力，其压力会和其他部位存在差异。对于荷载裂缝而言，具有较强的危险性，很可能由于荷载裂缝导致安全事故[1]。

2.2 温度裂缝

在混凝土裂缝中，温度裂缝也是十分常见的、不好把控的，很可能会由于外界温度的变化导致温度裂缝的产生。对于温度裂缝而言，通常可以分为表面裂缝以及深层裂缝两种。表面裂缝不具有规律性，不容易进行把控。深层裂缝不同于表面裂缝，存在一定的规律性，其裂缝的地方通常和建筑主筋具有一致性，其温度的高低会对裂缝的宽度产生影响。在温度裂缝中，水泥的水热反应是十分常见的，对于建筑物而言，其体积越大受到温度的影响就越大，产生的裂缝问题就会越严重。表面裂缝的产生主要是由于在进行施工时，会受到水热的影响，导致混凝土的温度发生变化，对于温度而言，可以分为升温、降温、恒温三个阶段，在温度发生变化的过程中会导致温度裂缝的发生。很多建筑物深层温度裂缝产生的原因都是由于混凝土内外温差的迅速变化，导致裂缝产生。外界温度的下降导致混凝土内部结构不能有效适应温度变化导致的收缩情况，进而形成的温度裂缝。通常而言，在建筑工程混凝土施工中混凝土会在温度发生变化的过程中出现变化，进而导致热胀冷缩的情况发生，如果温度变化较快，就会导致混凝土出现快速的冷缩或者膨胀，进而出现裂缝。

2.3 干缩裂缝

对于混凝土而言，如果保湿养护不到位，在干燥的环境中会有大量的水分进行流失，进而导致混凝土出现严重的收缩不能回弹，导致混凝土的收缩越来越快速且严重，就会出现干缩裂缝。在混凝土硬化以后，会导致水泥浆体中的小毛细孔中的水流失，进而导致负压情况的发生，导致混凝土发生收缩，就会形成干缩裂缝。干缩裂缝的发生会受到环境的影响，也会和水泥材料中的水泥用量、添加剂等有很大的关联性。

2.4 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝主要是由于混凝土在进行浇筑的过程中，水分过快的蒸发，使混凝土进入到塑性状态。对于塑性收缩裂缝而言，其主要发生在混凝土的表面，其形状具有不规则性，其长度以及宽度也存在差异，对于裂缝的纹路和龟壳纹路具有相似之处，通常深度小于50mm，该种裂缝出现主要是由于混凝土在进行浇筑以后的3～4h之间遮盖不到位。在平板结构中，混凝土会受到高温或者大风等恶劣环境的影响，导致水分蒸发速度增加，对于安全设施以及基地而言，对水分的吸收比较快，混凝土的水化热程度较高，这些情况都会导致混凝土在没有完全干透的情况下发生收缩。这时混凝土硬度不佳，发生形变应力进而导致裂缝的产生。在混凝土施工中，发生水分蒸发，并且混凝土的吸水速度增加，这些情况都会发生塑性收缩裂缝。对于商品混凝土而言，其流动性和出机时混凝土的坍落度和砂率和普通混凝土比较更高，更加可能发生收缩裂缝[2]。

2.5 沉降裂缝

对于建筑物而言，其地基会发生不均匀沉降，进而导致建筑物的墙体产生附加应力，如果墙体的应力增加超过其具有的极限强度，对于较为薄弱的部位就很容易出现裂缝，这种由于地基不均匀沉降导致的裂缝我们称之为沉降裂缝。对于沉降裂缝而言，可以根据裂缝走向进行划分，通常可以分为水平裂缝、斜向裂缝和竖向裂缝，也可以根据破坏形态划分成剪力裂缝和弯曲裂缝。

2.6 施工工艺及养护因素

在建筑工程混凝土施工过程中涉及多个环节，而且内容相对复杂，存在许多因素会对施工进度和质量造成影响，因此，一定要全面分析并采取合适的方式来解决，从而有效控制施工质量，确保满足相关标准规定。一般来说，影响因素主要有混凝土的材料、配比、运输、浇筑、养护等。对混凝土来说，通常由水泥、骨料、水、外加剂等材料混合而成，一旦材料不合规，会影响混凝土的质量。另外，选好合适的材料后需要进行配比，若是比例不当或配比工序不规范容易出现离析问题，会对混凝土质量造成影响。同时，在材料运输环节，如果没能制定合适的方案容易使材料受到损坏，影响其性能。

3 建筑工程施工中混凝土裂缝成因的应对措施

3.1 荷载裂缝的应对措施

要想避免荷载裂缝的发生，就需要做好裂缝控制，在荷载裂缝中，需要从以下方面进行荷载裂缝的控制工作。1)提升地基的承载力，对于建筑物而言，地基具有较强的支撑性，如果地基不均匀就会导致受力不均匀，导致荷载的承受能力受到影响，进而导致沉降裂缝；2)要提升建筑的平整度，对于不平整的部位，需要采用双向的钢筋网片进行固定，提升其平整度，确保其表面具有光滑性，降低裂缝的发生；3)要做好混凝土施工的控制，对于可能发生裂缝的部位要进行重点控制，分析裂缝发生的原因，做好受力分析，确保对建筑荷载力的有效控制，防止出现受力过于集中的情况，以免建筑物出现变形；4)要对配筋率以及施工标准进行分析，做好钢筋的选择，减少钢筋间的缝隙，避免出现荷载裂缝。

3.2 温度裂缝的应对措施

要想控制温度李峰，需要采用外加剂替代水泥，进行添加剂的选择中，要确保添加剂的安全性，和施工标准相匹配，可以有效提升混凝土的使用性能。在进行材料的选取中，施工人员要做好混凝土的配制工作，根据比例进行试验，选择抗裂性比较强的配置比例，提升混凝土性能。还要减少水泥的使用比例，提升混凝土温度，防止由于温度的变化导致混凝土裂缝的发生。要想最大程度的减少温度对混凝土的影响，需要做好温度控制，控制好水泥的使用比例。在混凝土施工中，最为重要的就是水泥的水化热，这就需要控制好水化热反应，减少混凝土的温度。在进行混凝土原材料水泥的选择中，尽可能的选择低热水泥。要想降低原材料的温度，在施工时要防止在温度高的环境下开展施工作业，做好降温处理，确保对于混凝土浇筑而言，其温度可以符合施工标准。对于混凝土而言，还要进行降温控制，在其内部可以进行水管的埋设，进行冷水灌入，进而降低混凝土内部温度，降低温度裂缝发生的可能性。防止混凝土内外温差的迅速变化，减少裂缝的产生。此外，施工人员在施工的过程中还要格外注意温差，减少混凝土裂缝[3]。

3.3 干缩裂缝防治

要想最大程度的减少在进行建筑工程混凝土发生干缩裂缝，就需要提升对干缩裂缝的重视，做好混凝土配置工作，从不同的方面进行分析探讨，控制裂缝的产生。1)要进行水泥选材，在水泥材料的选择中，需要选择厂商稳定性、质量佳的水泥供应商，选取普通硅酸盐水泥，有效利用水泥，最大程度的减少裂缝的发生；2)在进行混凝土配置的过程中，需要进行水灰比的调节工作，对于混凝土而言，其强度很可能会受到水灰比的影响，如果水灰比不达标，就会影响混凝土的强度，在此过程中，可以运用粉煤灰替代水泥，确保混凝土的质量和标准要求相符。在进行搅拌时，在搅拌过程中，需要根据设计的配合比进行混凝土搅拌工作，提升混凝土的配置水平；3)要控制好混凝土浇筑过程中的塌落度，如果塌落度不符合施工要求，就需要在混凝土中掺入减水剂，进行塌落度的调节，也可以在混凝土中加入水分。在混凝土浇筑工作结束以后，需要对内外部环境的状况进行分析，根据外界气温以及环境进行制定相应的养护措施，在进行养护的过程中还可以添加养护剂，提升养护效果。在养护时，要充分考虑到热胀冷缩的现象，并处理好预留缝，防止由于混凝土受到外界温度的变化产生过度挤压，进而产生裂缝。

3.4 塑性收缩裂缝防治

对于混凝土而言，塑性裂缝的防治是十分重要的环节，塑性裂缝的防治工作可以从以下方面进行。1)选择水泥时，可以选择硅酸盐材质水泥，其干缩程度比较小；2)混凝土配置时，要控制好水灰比，水灰比的调制要符合施工规范，如果有必要，可以运用碱水剂进行水灰比的调节；3)要确保混凝土拆模流程的可靠性，做好拆模工作可以提升混凝土的可靠性；4)对于混凝土养护而言，需要在其表面控制好湿度，采用塑料薄膜或涂刷养护剂的方式进行保温设置，做好养护工作，避免塑性收缩裂缝的产生。

3.5 沉降裂缝防治

沉降裂缝的产生主要在于混凝土在沉降时发生了沉降速度不科学，进而出现不均匀沉降的现象。要想做好沉降裂缝的防治工作，需要对地基的土质进行勘察，要做好周边环境的调查，关注施工现场周边的环境，对于施工特征进行分析，做好地基基础工作，尽可能的减少沉降裂缝的发生。在进行混凝土模板选择的过程中，需要选择具有刚度的模板，避免由于地基沉降导致混凝土沉降裂缝的发生，要确保混凝土可以均匀受力，防止沉降裂缝。对于混凝土模板体系而言，其支撑结构是重要的基础，需要采用强度足够的模板提升支撑力。在施工结束以后还要确保模板可以保持原有状态，拆模强度不到位不得扰动。在进行模板拆除的过程中，要进行工作流程细化，在拆模过程中要确保不会对整体工程产生影响，进而避免沉降裂缝的发生[4]。

3.6 加强施工及养护管理

在实际工作中，要全面分析现场情况，结合自身条件和要求，制定科学完善的管体系和制度流程。在混凝土施工工序中要安排专门人员进行监督管理，这样一旦发现问题能够及时指正，切实保证施工质量。混凝土在施工中遇到的各类问题以及解决措施都要详细记录，后期进行总结，形成一套完整的施工日志。

3.6.1 配制技术要点

要想提升混凝土结构施工的质量，就需要做好混凝土配置工作。在进行施工人员施工的过程中，需要检验原材料的质量，确保材料的质量符合设计需求。混凝土结构施工时，要确保水量、水泥含量以及骨料含量等和施工要求相匹配。对水泥、骨料以及外加剂等都要做好质量控制。1)要进行水泥型号的选取，确保和施工结构施工相匹配；2)在骨料控制中，做好粗骨料以及细骨料的控制，对于细骨料而言，其粒径要小于5mm，不能低于0.16mm的细天然砂，对于粗骨料而言，是不能低于5mm的碎石；3)在外加剂的选择中，要避免由于外加剂添加问题导致混凝土结构出现裂缝以及变形的情况，影响混凝土的抗变性、柔韧性。进行外加剂选择时，要充分考虑到施工工艺以及设计要求，并且结合施工的自然条件，进行多次试验，在确保符合施工要求后才能投入使用。对于混凝土强度和混凝土配比是具有很大关系的，因此在进行混凝土施工时，要根据规范标准做好混凝土的配置。在进行混凝土配置时，需要对混凝土的离析情况进行重点关注，控制混凝土搅拌速度以及时间，提升混凝土结构的质量。对于湿度比较大的环境，要做好混凝土含水量的检测工作。

3.6.2 混凝土运输

在混凝土运输时，需要运用到搅拌运输车，对于搅拌运输车而言，其运输时间和混凝土的强度息息相关，需要相关的工作人员运用相应的手段减少在混凝土运输时带来的影响。混凝土材料在进行运输时，可以采用以下方式降低混凝土运输带来的损耗。一种方式是运用施工现场二次搅拌的方式提升混凝土结构均匀性，在进行混凝土凝结以前要进行抹面压光处理工作，防止由于混凝土出现塌落导致裂缝的发生，进而提升混凝土的密实度，提升抗裂性能。另外一种方式是在进行混凝土运输的过程中，进行桶内搅拌，提升混凝土材料的均匀性。

3.6.3 混凝土浇筑技术

混凝土浇筑施工技术是建筑混凝土施工的关键，可以提升建筑工程的质量。对于混凝土浇筑而言，要提升混凝土结构的承重效果，提升承重强度。在进行混凝土浇筑的过程中，要做好周边环境的勘察工作，防止对周边环境产生影响。进行混凝土浇筑时，要提升模板支架的稳定性，防止发生较大的缝隙，以免出现混凝土浇筑中厚度不均匀的情况，进而影响混凝土结构的承重效果。进行混凝土浇筑时，要避免在混凝土中掺入杂质，对于混凝土浇筑不能有杂质，以免出现空隙，影响混凝土的密度。施工人员要做好混凝土的浇筑工作，提升浇筑的规范化、科学化，在浇筑时可以采取分层浇筑的方式提升浇筑效果。

3.6.4 混凝土养护技术分析

混凝土养护是混凝土结构施工的重点，尤其是在模板拆除以后，要做好定期的喷水保湿。进行喷水时，其喷水周期需要根据混凝土的实际需求进行，通常情况下不会小于一周，要维持混凝土的湿润状态，防止裂缝的发生。目前而言，混凝土养护通常运用的时候浸水或者覆盖方式，需要根据实际状况选择不同的养护方式。在建筑工程施工中，混凝土施工养护是十分重要，要做好保温工作，采用蓄热手段提升混凝土结构，进而提升混凝土结构的施工效能。

4 混凝土裂缝治理方法

4.1 表面修补法

在工程建筑中，如果建筑物出现裂缝，不仅会影响到工程项目的美观，还会影响到其整体结构以及建筑刚度，进而使得建筑物内部的钢筋出现锈蚀、混凝土碳化速度加快等问题，使得混凝土的耐久性降低，使得建筑物出现安全隐患。因此对于工程的混凝土裂缝要及时治理，而表面修补法是一种常见的混凝土裂缝治理方法。如果裂缝不严重，不会影响到结构的承载能力一般会采用此种方法，所谓表面修补法就是将水泥砂浆涂抹在建筑表面。具体操作为：首先对裂缝周围的混凝土进行凿毛处理，清理干净后洒水，保持表面湿润，然后再刷一层水泥净浆，接着涂抹水泥砂浆。最后用铁抹压密，再抹光就可以了。除了水泥砂浆外，还可以采用环氧胶泥，首先也是用毛刷清理干净裂缝表面，然后用砂纸打磨，为了保持表面干燥，还需要进行预热处理，从而保障环氧胶泥和混凝土良好黏结。

4.2 灌浆封堵法

如果裂缝比较大，就不能用表面涂抹法，因为大型的裂缝已经对建筑结构产生影响，会影响其整体结构的稳定性，此时可以采用灌浆封堵法。灌浆修补法一般应用于有防渗要求的裂缝修补中。在实际施工时，会利用压力设备将胶结材料打入混凝土的裂缝中区，胶结材料硬化后就会和混凝土结为一个整体，这样一来不仅起到了封堵的作用，还加固了整体结构。一般胶结材料包括水泥浆和化学物质，例如甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯等。

4.3 置换修补技术

如果混凝土结构裂缝比较严重，此时就需要使用置换修补技术，此技术也是常用的一种混凝土结构修补技术，所谓置换修补，就是将一些裂缝区域破坏掉，然后将新材料替换其破坏区域。在实际施工过程中，首先要由施工人员剔除掉混凝土区域材料，然后将替换区域的表面打毛处理，进而用高压水枪进行清理，最后将新的混凝土材料填充到裂缝区域中去。从而实现对裂缝的修补。置换修补技术的修复效果最好，但是整体工艺流程比较繁琐，因此在实际应用中，需要对工程项目进行评估后再使用[5]。