试述建筑工程混凝土裂缝原因

文/刘雨潮 上海浦桥工程建设管理有限公司 上海 200032

建筑施工中，混凝土材料的作用非常突出。混凝土主要由砂石、水泥、水等材料混合而成，其施工过程包括拌和、浇筑、振捣、养护等工艺，因此，要保证混凝土最终的施工质量，需要对施工材料的质量和各施工工艺进行严格的质量控制，并在养护期间采取合适的养护措施，从而减少裂缝的产生。

1、混凝土裂缝的危害

假如混凝土出现裂缝的话,就会造成巨大的危害。第一,在进行施工的时候,如果混凝土出现了裂缝就会从根本上降低建筑强度,严重的还会使建筑所用的钢筋出现外露的情况,如此以来就会导致其出现氧化侵蚀的情况,从而导致钢筋出现锈蚀的情况,混凝土的质量也会有所改变,从而在一定程度上加速混凝土裂缝的产生,导致施工完成部分的强度不够,在影响施工进程的同时,还会对建筑的寿命和质量造成相应的影响。假如在出现裂缝的时候施工单位所采取的措施不够及时的话,就会加重混凝土裂缝的产生,从而减少建筑的使用寿命,对人们的财产安全造成一定的危害。

2、建筑工程施工中混凝土裂缝的成因

2.1 温度裂缝的成因

温度裂缝在建筑工程中比较常见，主要是因为混凝土结构的内外部温差较大，并且养护措施不合理造成的。水泥水化时会产生大量的水化热，并且聚集在混凝土内部难以与外界进行热传递，而混凝土结构表面的热量可以很快散发出去，导致混凝土结构内外产生较大的温差，在混凝土内部产生温度应力，当内部产生的拉应力大于混凝土能承受的最大拉应力时，就会产生温度裂缝。

2.2 施工工艺导致的裂缝

在具体的施工过程中，常因为诸多因素使钢筋混凝土出现裂缝，其中主要表现在以下方面：（1）选择建筑施工材料时，因为一些管理人员一味谋取经济利益而选择质量不达标的建材，一旦应用到施工过程中，会直接引发混凝土开裂现象。因此，要强化建筑原材料的选择。（2）混凝土原料的配合比失调也是导致混凝土建筑出现裂缝的重要原因之一。因此，应重视混凝土的配合比控制。配合比不协调主要表现在水灰比大、水泥用量过大、含砂量超标等方面。相关资料表明：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩量增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的黏结力降低10%[1]。在混凝土的制作过程中，水灰比会直接影响混凝土的强度和耐久性，水灰比越高，水泥的流动性就会更强，加之水泥在水化热作用下会产生水分，导致过多的水分残留在混凝土材料中，影响了混凝土的抗负荷能力，在荷载的长期作用下，使混凝土墙体产生裂缝。（3）施工环境温度的影响。一般状况下，温度变化对混凝土早期性能发展影响较大，温度越高，混凝土强度增长越快。据科学研究表明，当混凝土温度低至-10℃时，水泥的水化反应会停止，混凝土的强度也不再继续增加。而在实际施工中，当温度达到0℃时，混凝土的水分已开始结为冰状物，这时混凝土的抗拉强度和弹性模量已经非常低，因而混凝土结构非常容易出现裂缝。

2.3 设计方面的原因

在建筑结构设计过程中，由于结构受力分析和计算的偏差，导致结构施工完成后受力不合理，导致混凝土结构的强度无法满足工程需要，从而发生混凝土裂缝。

2.4 混凝土材料配比不合理

由于混凝土材料由水泥、砂、石等原材料拌和而成。因此，材料的配合比对混凝土的质量有直接的影响。如果没有严格按照配合比制备混凝土，会导致混凝土强度降低，无法承受上部结构的压力，从而产生结构裂缝。

3、控制混凝土裂缝的主要对策

3.1 严格控制原材料质量

要保证混凝土材料的质量，应在材料采购和进场过程中采取有效措施严格控制碎石、砂石等原材料的质量，例如，选择材料时，应选择符合各项参数和特性符合施工要求的材料；材料进场时，应查看材料的质量合格证书等质量证明，并进行取样检验，只有检验合格的材料才能投入使用。

3.2 严格控制混凝土材料的配制过程

混凝土的质量会受到水泥、砂、水等原材料的特性的影响，例如，水泥的种类和用量会对混凝土硬化过程中产生的水化热有直接影响，因此，优先选用地热硅酸盐水泥，这种材料水化热程度较低，对预防混凝土裂缝的产生有明显的作用。混凝土制备用水应使用饮用水，并且不能掺有杂质。另外，还应严格控制混凝土的配合比，按照试验确定的混凝土的最佳配合比对混凝土进行拌和。

3.3 优化结构设计

在混凝土结构的设计过程中，要严格遵守相关设计标准和规范，与施工现场的实际情况相结合，全面进行结构分析。若连续性混凝土结构尺寸较大，可设置施工缝和沉降缝，从而避免混凝土材料由于热胀冷缩而产生裂缝，保证混凝土结构设计的合理性。

3.4 控制混凝土浇筑施工

混凝土浇筑时，选择分层浇筑的方法，并合理确定每次的浇筑高度，并在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑，防止形成冷缝，以提高浇筑质量。在浇筑过程中，应保持速度均匀，避免发生混凝土离析问题，若中途需要停止施工，应在已浇筑部分初凝前继续浇筑过程，并且一次性完成。浇筑作业结束时，应进行保温处理，情况允许时，应选择环境温度适宜时进行施工，以避免环境温度带来的影响。环境炎热时，应进行降温防晒处理，如通过遮盖、洒水等措施控制原料温度，以保证减少混凝土结构裂缝。

3.5 严格控制混凝土温度

在混凝土的温度监测过程中，应同时做好温控措施：（1）可考虑采用塑料薄膜或毛毡覆盖，常规塑料厚度往往采用0.14mm，毛毡通常选用3层；（2）可以采用改善骨料级配，用干硬性混凝土掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；（3）拌合混凝土时，加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（4）环境温度较高时，浇筑混凝土要减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节应采取保温措施。

3.6 强化施工管理

要想有效方式混凝土裂缝的产生,我们必须要做好施工管理工作。在具体施工的时候,对于具体的施工过程一定要做到严格管理,对于违规操作的情况必须要加大处罚力度。再者,对于相关的检测工作也一定要重视起来,在确保工程效率的基础上对工作质量做到有效保证。通过进一步强化施工管理,可以使相关人员明确认识到自身工作职能,从而有效防止工程失误的产生,从而有效避免裂缝的产生。再者,为了确保工程进度、工程效率以及工程质量,具体工程的实施要选择在天气适宜的情况下下进行,同时还要做好相应的施工准备工作。

3.7 重视养护工作

在养护过程中，工作人员要严格遵循相关原则和标准，在混凝土施工结束48h后开始侧面拆模，并使用塑料薄膜覆盖。养护时间为至少28d，每天需要至少15h的养护时间。可以在混凝土结构表面洒水，对其温度和湿度进行控制，避免混凝土中裂缝问题的出现。建筑物的后期保养也是十分重要的,及时的根据契合温度的改变而做出相应的保养工作,可以明显减少混凝土的裂缝产生。同时,及时的发现裂缝进行补救,可以使建筑物更加牢固,拥有更久的使用寿命。

3.8 温度裂缝的预防

某些地区的早晚温度差异大,直接导致了冷而交替,对混凝土建筑带来了损害,同时室内外温差过大时也会使混凝土出现裂缝。因此,在建筑的建造过程中就要事先预防这情况,减少温度差异对混凝土带来的损害。所以在施工过程中,要在高温地区适量减少混凝土建筑墙面的厚度,利用减少墙面厚度来减少室内外温度差异。还可以在施工过程中,尤其是浇筑时,通过物理降温方式减少材料的温度,使混凝土更好的成型。对于一些特别高温地区,可以采用凉水喷洒、遮挡阳光直射等方式来降低材料温度,在浇筑过程中,加入冷凝管等降温管道在建筑物的墙壁中。还有就是在气温发生明显升温或者降温时,要对建筑物及时做好防护工作,避免因为温差而导致的混凝土损坏。所以温度的防护要根据不同地区做出不同方案。

3.9 荷载裂缝的预防

提高建筑物混凝土的承载力,必须要有一个合理良好的设计,同时严格按比例配置混凝土的材料。在设计时,为了加强混凝土的承载能力,要在楼板层增加混凝土中钢筋的数量和密度,同时在墙面楼梯等地方要减少受力的力臂,使这些薄弱地方可以减少承受的荷载。在一些地震多发地带,增加钢筋数量密度,加强混凝土强度,加厚楼板层厚度,这都将有效提升混凝土承载力。

结语：

综上所述，建筑工程最终的完成质量与后期的使用效果有直接的联系，并且与人们的生命财产安全息息相关，因此，对混凝土裂缝的成因和控制措施进行研究，可以促进建筑工程施工质量水平的提高，有重要的研究意义。