建筑工程施工中混凝土裂缝的控制

陈　琛（福州三桥建筑工程有限公司）

建筑工程施工中混凝土裂缝的控制

陈琛
（福州三桥建筑工程有限公司）

近年来由于施工问题而引发的安全事故呈现上升趋势，而作为建筑施工过程中混凝土裂缝就是其中之一，混凝土裂缝给建筑施工的质量与使用时限带来影响，本文从其产生的原因、如何控制以及通过管理等方面进行了探讨。

混凝土；裂缝；管理

建筑施工中混凝土裂缝问题一直是工程施工中备受关注的话题，需对其危害进行充分的认识并对其产生原因加以分析。众所周知，施工过程中一旦出现混凝土裂缝，混凝土及其内部构件的结构与自身的强度会受到影响，另外从审美的角度来说，建筑物的外表一旦产生裂缝也会影响其自身的美感。因此，为了科学有效地进行工程施工与管理，提高施工质量，降低风险，有必要对其混凝土裂缝产生的原因进行梳理，并借助技术性的手段来解决，同时应加强对施工技术人员的管理，从根本上解决问题。

1　建筑工程中混凝土裂缝成因梳理

建筑工程施工中常见的裂缝形成涉及到施工中的每一个细微的环节。目前常见的混凝土裂缝主要有塑性裂缝、温度裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝，其形成原因多种多样，但能造成大的影响力导致形成裂缝的成因主要有：

1.1高温气候

高温炎热天气环境对混凝土的凝固与后期保养带来极大的不便。高温往往使得混凝土中的水分迅速蒸发，产生热胀冷缩，便会出现裂缝。

1.2水泥水化热

水泥水化热是指水泥与水产生化学反应所放出的热，这是由混凝土自身属性所决定的。混凝土一般是由多种原材料构成，而水泥是其主要组成部分，在其混合搅拌的过程中，水泥遇水会吸热吸收自身热量，在浇筑过程中，会进行放热，而这种放热与水泥自身的质量、用量以及混凝土各种原料配合比列相关，放热程度也会因此有所不同，当内外温度呈现差异时，会发生热胀冷缩，导致裂缝的出现。因此，一些较大的工程在进行施工时，会将混凝土收缩这一问题作为其质量测量的指标之一。水泥水化热产生的热量，使得大体积混凝土内部温度急剧升高，与混凝土表面的温度形成内应力，导致裂缝产生。尤其是在进行混凝土浇灌时会出现短暂的放热现象，但毕竟属于少数。当内外温差较大时，便会产生我们通常所说的热胀冷缩现象。

1.3地基填筑不牢

任何建筑都是建立在一定地基的基础上，地基的填筑要依据当地的地形结构、土层，地貌以及填筑的材料方式等，因此，地基开挖的深度、跨度以及软硬程度就决定了地基的坚固程度，如若地基开挖深浅不够，当上层混凝土、钢材、墙体的重量超过地基的承载时，就会发生地基下沉，从而导致建筑结构发生变形，墙体出现裂缝情况则会发生，因此地基在进行填挖时应注意开挖跨度不要过大，以及不应建在地质结构不稳定，软土层上方以及地下水土层接近的上方，否则有出现塌陷的可能。

1.4载荷过重

载荷过重主要是指由于在外部载荷的作用下，一些混凝土由于本身的构造、强度以及自身的稳定性不够而导致的混凝土出现裂缝，例如桥梁和一些大型高层建筑上，由于它们所承受的外力较大以及较为复杂的受力结构，往往会出现我们所说的由于载荷过重，而出现裂缝，而上述裂缝很少见之于小型建筑结构上。

1.5钢筋锈蚀

就目前而言，钢筋混凝土结构相对于我国传统的砖瓦结构房屋具有很大优势，可以充分发挥两者优势，不同建筑物采用不同的钢材，对钢材的屈服强度、直径有严格的要求，例如建筑中Ⅰ级钢通常用于制作箍筋、板的分布筋、马镫、墙拉筋等，而不能将其用于梁、柱、剪力墙等上面的使用，更大直径的钢很少用于工民建。钢材广泛应用于各种类型建筑物，因其自身具有良好的强度与韧性，并可以根据实际情况的不同选用不同强度与直径的钢材。但是在施工过程中，如果选用钢材质量不过关，或者钢材外漏而发生氧化现象出现锈蚀情况，会导致钢筋与混凝土之间的保护层脱落，从而使构件与混凝土之间的粘接性降低，使混凝土出现开裂。

1.6配置比例不当

不同的工程，对水泥型号要求则不同，这是因为水泥标号与混凝土的强度相关。在具体的施工工程中会发现，对于高强度的混凝土不能采用普通混凝土的强度公式，应结合自己经验与实际进行计算、统计，进而提出混凝土强度与水灰比的公式。然而，实际操作中一旦原料配合比列不均衡或者说水泥标号不对等情况时，往往导致混凝土离析，振捣后无法提浆，混凝土构件外观质量差，出现蜂窝、麻面现象；混凝土强度由于水泥掺量过少，达不到设计强度；混凝土无法利用废弃、造成材料浪费和环境污染一些情况的产生。同时也达不到合理的强度，也会出现裂缝。

2　建筑工程中混凝土裂缝的控制措施

裂缝问题的处理直接关系到混凝土功能和效果实现。在梳理完裂缝的形成机制之后，可以继而针对这些成因在施工中进行有效的质量控制。

2.1塑性裂缝的控制

塑性收缩裂缝往往源于外部温度过高而引起水分流失过快或者水泥用量过多而引起。因此，在配置混凝土时，应严格按照相关要求，控制水灰比与水泥的用量，选择良好的砂，以减少孔隙率，从而提高混凝土的抗裂度。在温度较高的情况下，可以采取以下措施来减缓因温度过高而导致因内外温差过大而带来的影响，诸如将施工的时间设置为清晨或者傍晚直至晚上进行施工，或者顶棚作业并在浇筑完成后及时在浇筑面铺上一层塑料薄膜并加上潮湿材料诸如草垫、草袋进行覆盖，确保无外漏部位，以防止混凝土中水分的快速流失，另外，在施工过程中应根据混凝土的凝固情况采取不同的防护手段，调节防护时间，以免长期暴露而出现裂缝。

2.2干缩裂缝的控制

干缩裂缝也是我们施工过程中经常出现的问题，对于此种问题的控制，应按如下方式处理，对于混凝土的调制应符合施工要求，水泥的比例、水灰比和砂率既不能过大也不能过小，其计算方式如下：水灰比=水/水泥水胶比=水/胶凝材料。假设施工中的情况是：砂浆等级M7.5，稠度70～100mm。水泥为42.5级普通硅酸盐水泥；砂为中砂，堆积密度为1450kg/m3，含水率为2%；石灰膏稠度为120mm。具体求解如下：

⑴计算试配强度：f=7.5+0.645×1.88=8.7（MPa）。

⑵计算水泥用量：Qc=1000（f+15.09）÷3.03C=1000 （8.7+15.09）÷3.03÷42.5=185（kg/m3）（C为水泥强度）。

⑶计算石灰膏用量：Qd=Qa-Qc=300-185=115 （kg/m3）（Qa为固定值在300-350之间随意取）。

⑷根据砂的堆积密度和含水率，计算用砂量：Qs=1450×（1+0.02）=1479（kg/m3）。

⑸用水量：根据水泥浆强度等级确定，M2.5～M5用水 200～230；M7.5～M10用水 230～280；M15用水280～340；M20用水340～400。由于本假设中水泥浆强度为M7.5，因此用水宜选为300kg/m3。

⑹各材料用量比为：水泥：石灰膏：砂：水=185：115：1479：300=1：0.62：7.99：1.62。

可见，在施工中，各种原料的使用量可以通过上述公式计算出来。对于干缩裂缝亦与温度有着直接联系，在温度过高或者风速过快的情况下也极易出现裂缝的可能，鉴于此，也可以采用遮盖或者向其表面进行洒水作业等方式来保湿。

2.3沉降裂缝控制

施工之前要做好地质勘查工作，对于不同的土层与地质结构应进行有效的实验，以检查该地质的结构与土层的性质，对于不同的地质与土层，施工过程中可以采取不同的方式进行牢实与加固，例如对于松砂这样的地基，可以通过挤压或振动的方式，使其之间较为密实，增强其承载力，从而降低建筑物的沉降，同时应保证模板有足够的强度与刚度，且支撑牢固并能够使地基受力均匀。另外地基不能被水浸泡，这样会导致地基不稳，因此在混凝土浇灌的过程中，应尽量保持水不外溢到地基上，同时模板的拆除也应有序进行。

2.4化学反应导致裂缝的预防

由于混凝土并不是单一的原料，而是由多种原料混合构成，因此当多种原料混合在一起搅拌时，会产生一些碱性离子，而这些碱性离子会与含有硅骨料的原料发生化学反应，生成硅酸凝胶，而碱硅胶温水后膨胀，从而导致混凝土出现裂缝。而这同时又会引发混凝土结构中钢结构的外漏，进而使钢结构也发生锈蚀情况（尽管这种情况出现概率较低）。因此，在对混凝土进行配比时，尽量选用优质的骨料以及一些低碱水泥、低碱或者无碱的外加剂以及可以抑制其发生化学反应的掺和料。在操作过程中应规范混凝土施工浇筑等措施，在钢筋方面进行防护，拌合水中的氯离子以防止钢筋发生锈蚀或者涂刷防腐材料。

2.5温度裂缝的控制

温度在导致混凝土裂缝扮演者重要角色，无论是收缩性的亦或是干缩裂缝究其产生的原因，均与温度有密切的关系。温度裂缝主要可以从三个方面加以控制：其一，通过施工时间的调整来避免或者在遮阳板下进行施工以避免气温所带来的影响。其二，选用矿渣水泥、粉煤灰水泥等热量较低的原料或者减少水泥的使用量。其三，对于施工人员而言，可以通过合理分配工序，对于大体积混凝土采用冷却管等形式，并进行洒水作业来实现散热与减低温差等方式来解决，以便达到良好的维护作用，降低裂缝出现的可能性。

3　结语

通过对混凝土裂缝的多种成因进行分析，可以发现，施工作业中每一个环节都可能出现问题并导致裂缝的出现。从当前我国实际来看，大多数施工团队的一线施工人员素质较低，也极有可能源于施工人员操作不当而带来上述问题的产生。因此，要解决建筑施工中混凝土裂缝的问题，就必须从系统的角度进行统筹协调，无论管理人员、技术人员还是一线的工作人员都必须进行协调配合，且分工明确，尽职尽责，从而使问题得以解决。●

［1］秦昊.浅议建筑工程施工中混凝土裂缝的控制技术［J］.江西建材，2014（21）：56.

［2］张明亮.建筑工程混凝土施工中温度与裂缝控制［J］.科技经济导刊，2015.8（上）：127.

［3］代明，柯国军，等.混凝土的碱-骨料反应［J］.山东建材，2006，27（5）：57-60.

［4］侯勤东.从原材料的使用分析混凝土结构裂缝问题［J］.中国新技术新产品，2009，（11）：148.