关于混凝土建筑物产生裂缝的原因分析及预防控制措施探析

刘宇阳

基于多年的工作经验发现，混凝土建筑物的裂缝问题是影响建筑物质量的重要因素。影响缓凝土建筑物出现裂缝的因素有很多，技术因素、自然因素、混凝土材料本身的因素都会导致混凝土建筑出现裂缝。为了避免裂缝的建筑工作人员要从混凝土建筑物建设的全过程入手，从材料选择以及施工细节出发，分析裂缝出现的原因并寻求解决方案。本文主要基于现有的工作经验，着重阐述了混凝土建筑出现裂缝的三个原因，并从材料、工艺以及施工控制三个方面出发，阐述解决措施，希望能够给其他学者的研究提供有价值的参考。

混凝土是建筑工程中最常用的混合性材料，由于混凝土是通过砂石、水泥、矿物细粉等多种材料经过配比混合而成，各种材料的比例以及配比技术就会影响混凝土的质量。因为混凝土是多种材料混合物，所以其本身就容易出现裂缝，抗拉伸能力比较差，再加上混凝土建筑直接暴露在空气中，冷热交替、阴晴变换都会加快混凝土裂缝的出现。本文主要从混凝土建筑出现裂缝的根源出发，探究混凝土建筑出现裂缝的原因，并利用新型材料和先进的施工工艺改变增强混凝土的抗拉伸能力，尽可能避免混凝土建筑出现裂缝问题。

一、混凝土建筑物产生裂缝的原因

1.原材料本身的特性会产生裂缝

首先，高活性水泥的使用导致混凝土的抗拉伸能力变弱。由于应用到建筑工程的水泥种类比较多，所以对于水泥地的细度以及水泥的表面国家并没有出台统一的标准。在工作过程中发现，大部分水泥厂所提供的水泥细度和表面积都比较小，此类水泥具有活性高，抗拉伸能力弱的特点。当此类水泥作为制作混凝土的原材料就会导致混凝土出现干缩、变形等问题。其次，骨料是制作混凝土的重要原料。现阶段施工单位都是就近取材，一般都是从施工现场或者附近开采骨料。不同的骨料特性也不尽相同，有些骨料硬度较大，不易收缩变形，但是有些骨料活性比较大，易收缩变形。所以在加工过程中就会出现两个问题，吸水性较好的骨料在制作混凝土需要添加更多的水，但是水的比例增加，水泥的活性也会增加，容易导致混凝土出现变形问题。另一方面混凝土制作原料较多，在搅拌过程中如果配比不当就会原料间空隙大，骨料和水泥不易粘结等问题。最后，在混凝土制作过程中必须要掺入硅粉，目前大部分硅粉细度都在2%（45μm方孔筛筛选），硅粉过细在吸水性强，水量配比较高，增加混凝土的活性。

2.原料配比不科学会产生裂缝

首先，用水配比不合理。由于水泥、硅粉细度较小，所以吸水性较强。在加上有些骨料外部会裹有石粉，吸水量较大，同时原材料的具体吸水量也很难衡量，最终只能通过添加大量的水解决原材料吸水性强的问题。水量过大会导致骨料分层问题，浇筑的缓凝土面积越大，分层问题越突出，最终导致混凝土的强度和抗压能力变弱。其次，水胶与水泥配比不合理。混凝土在制作前期收缩性和可塑性都比较强。在制作前期必须要设计好水泥的掺入比例，水泥量大，同时与水发生化学反应，释放出大量的热量，混凝土温度上升较快，再加上水胶配比比较小，就很容易导致混凝土内外温差较大，出现裂缝。同时在混凝土制作过程中也要把握好水胶的比例，在用水量一定的情况下，如果水胶的掺入量较小，在搅拌过程中缺乏大量的自由水容易出现粘稠等问题，不利于施工人员振捣、搅拌。同时自由水比较少，混凝土的各个材料之间粘合性较差，进而出现干裂问题。最终，要重视骨料级配以及砂率的影响。在制作过程中如果能够保证混凝土的均匀，就可以大幅度的提高混凝土的抗拉伸能力。但是骨料种类过多，部分骨料直径大，骨料粗，所以如果配比不合理就会出现骨料和水泥石粘合性差等问题。同时还要把握好砂率的配比，砂率过大在制作混凝土时会出现浮浆问题，砂率会导致混凝土骨架不严密，也会影响混凝土的抗拉伸能力。

3.施工过程控制不合理会产生裂缝

混凝土制作流程相对复杂，细节较多（如图1）。首先，搅拌工艺会影响混凝土的质量。混凝土不均匀问题是导致其出现裂缝的重要因素。所以在搅拌过程中必须要利用专业的搅拌技术和搅拌时间。如果搅拌时间过短，原材料之间没有更好的融合，紧密度也比较差。再加上长时间的运输，混凝土内部的温度、水分也会发生变化，最终导致不均匀的混凝土出现裂缝。其次，在混凝土浇筑过程之中要把控好入仓、平仓的技术。在入仓阶段要掌握浇筑时间，避免出现骨料分离问题。在平仓时，要注意振捣时间同时振捣要均匀，避免出现漏振、过振以及欠振等问题。最后，要重视混凝土的后期养护。混凝土养护工作相对繁琐，不仅要进行保温、还要进行隔热，再加上混凝土直接暴露在空气中，受到环境影响较大。所以如果对混凝土养护不到位，混凝土的收缩幅度大，就会出现开裂问题。

二、建筑物裂缝的预防控制措施

1.使用高品质的材料

首先，要选择优质的水泥材料。选择水泥材料时，要派遣专业的采购人员，选择过程中要注意碱的含量。水泥中的碱含量会对骨料以及混凝土的凝结有重要影响。尤其是在进行工程建设中会经常运用碱活性类骨料，骨料的强度、水热以及矿物质都是影响混凝土出现裂缝的重要因素。必须要选择优质的水泥材料，在混凝土制作过程中让其可以更好的与其他原材料相粘合。其次，在混凝土原有的配比材料中加入粉煤灰以及外加剂。在选择粉煤灰时，要关注粉煤灰的等级，并且要对其碱含量、氧化钙含量的上限做出要求。同时针对混凝土原料中水泥、骨料吸水量大、活性高等问题，可以运用减水剂，调和混凝土配比过程水量大、水量难以控制等问题。在选择减水剂时，也要对减水剂的减水率、含气量做出要求，保证其使用效果。配置不同特性的混凝土需要采用不同性质的减水剂，如果是要配置耐磨性的混凝土时，就需要选择收缩性较低的减水剂。最后，在混凝土制作原料中掺入聚丙烯等抗拉伸材料。根据已有的研究发现，在混凝土制作过程中掺入0.1%-0.3%d聚丙烯纤维，可以让混凝土减少12%-25%的收缩，对于防止混凝土开裂具有重要意义。

2.优化施工设计工作

首先，混凝土的浇筑时间、冷却时间等工艺是影响混凝土开裂的重要因素，所以在浇筑体积比较大的混凝土谁，要设计好通水冷却时间，做好降温工作规划。不同的建筑物对于混凝土的要求也有所不同，对于建筑体积比较大，对抗裂要求比较高的建筑，在混凝土浇筑过程中需要了解其拉伸性能、是否易变性，同时满足建筑物建设使用的情况下，还要综合考虑其抗裂能力。其次，可以通过改变混凝土的浇筑时间提高混凝土的拉伸能力。在混凝土浇筑过程中温度控制是最难的环节，因此在浇筑过程中可以适当延长浇筑时间，将原有的浇筑时间从28天延长至90天，同时在配合其他浇筑手段，有效控制温度增加混凝土的承载力和抗拉伸能力。最后，在施工过程中要控制混凝土中的碱含量。在施工过程中可以在水灰比不变的情况下，通过减少用水量以及水泥量达到控制碱含量的目的。

3.加强对施工环节的控制

首先，要提高粉煤灰在原材料中的比例。粉煤灰是抗拉伸、防裂缝的重要原料。但是在传统的浇筑工艺下40%是粉煤灰含量的上限，但是40%的粉煤灰根本就无法解决混凝土开裂问题。因此可以在施工过程中针对施工现场的情况，优化施工技术，在混凝土的不同位置掺入不同比例的粉煤灰。比如在四川某电站建设重力坝时，粉煤灰的含量就达到了50%。有的部分甚至更高。其次，在混凝土浇筑过程中要提供振捣、搅拌工艺。通过振捣、、搅拌能够将水泥、骨料各种原材料更好的融合在一起，在浇筑过程中也能够让混凝土质地更加均匀，可以有效的避免混凝土建筑开裂。最后，要做好混凝土养护工作。可以利用现代科技实时监控混凝土的温度，并覆膜等方式做好温度控制工作，尽可能的减少外部环境对混凝土的影响。

三、结语

混凝土建筑物出现裂缝的因素有很多，但是究其根本原因在于混凝土自身的特性以及质量。因此在建筑工程中必须要从强化混凝土的质量出发，关注混凝土制作的全过程。包括混凝土制作原料的选择、混凝土的制作工艺以及混凝土的施工过程。只有把握混凝土制作的每一个环节，才能够提高混凝土的抗拉伸能力，避免在使用过程中出现裂缝，进而延长建筑物的使用寿命。