建筑工程中混凝土裂缝控制与防治分析

吴向前

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

建筑工程混凝土裂缝问题会严重影响建筑结构，其强度和耐久性也会有所降低。如何控制裂缝、预防裂缝的产生是技术人员和施工人员需要着重考虑的问题。考虑到混凝土裂缝产生的原因具有多样性，应结合建筑施工实际情况对控制要点进行明确。因此，本文结合具体工程施工案例，对裂缝成因进行分析，并基于成因分析探讨裂缝控制与防治技术。

1 案例分析

某建筑工程主体结构为钢筋框架混凝土结构，高度为26.5m，共计8 层，地下1 层，设计混凝土质量等级为C30，混凝土应用种类为普通混凝土。主体框架施工完成之后，发现其存在4 条大小不一的裂缝，位置分别位于建筑2 层的底板位置，建筑地下室外墙位置，建筑结构楼板位置，地下室顶板位置[1]。裂缝问题的产生导致混凝土结构防水效果降低，具体裂缝参数如表1 所示。

表1 裂缝参数记录

2 混凝土裂缝成因分析

2.1 结构设计不合理

建筑工程混凝土裂缝问题产生原因比较多，整体结构设计不合理是导致裂缝问题产生的主要原因之一，该问题的产生会直接导致建筑工程的缺陷，使得混凝土内部出现明显的裂缝。裂缝的产生是由于结构不稳定而使得混凝土主体结构遭受一定的压力，设计方案未充分考虑实际的工程环境，导致楼板混凝土浇筑形式、承重墙体刚度增加，承载力无法满足实际的承载要求，从而使得裂缝问题出现。对案例中的裂缝问题产生的原因进行分析，C 裂缝和B 裂缝产生的主要原因在一定程度上受到结构设计的影响，楼板和外墙的承载力减弱，结构稳定性丧失，从而产生裂缝[2]。

2.2 温度控制不科学

混凝土施工过程中如果温度控制不当，也会导致裂缝问题的产生。温度过低会导致混凝土材料的均匀程度有所降低，温度过高则会导致混凝土的刚度增加，抗应力能力降低。环境温度、施工温度等均会对混凝土材料的性能产生一定程度的影响，从而导致混凝土结构局部位置出现明显的开裂问题。由于混凝土施工所处的环境处于动态变化过程中，温度可能会产生一定程度的变化，温度过大而出现膨胀问题，或者温度过低而产生收缩问题，在较大的温差环境下，不断地收缩和膨胀会影响到混凝土的结构稳定性，使得裂缝产生，并可能会不断的延伸。案例中的D 裂缝深度较小，长度较长，可能是由于温度控制不科学导致的。

2.3 原材料使用不规范

混凝土原材料配比会对质量产生一定程度的影响，如果配比不合理会导致混凝土质量较差，在凝固的过程中产生裂缝。混凝土原材料中需要应用到水泥、砂石、骨料、外加剂、水等，通过合理的配比保障混凝土的结构性能稳定性，使其可以满足建筑工程建设的质量要求。配比不当会导致结构的物理性能降低，材料的胶凝效果下降，使得结构裂缝产生。水泥品种、水分含量均是裂缝问题产生的主要影响因素。案例中的混凝土裂缝问题可能由于原材料的配比出现一定程度的偏差，从而产生裂缝[3]。

2.4 钢筋结构不稳定

钢筋结构作为承载混凝土结构的主体框架，对混凝土的结构稳定性会产生直接影响。考虑到混凝土结构固化过程中以钢筋框架为依托，如果钢筋材料发生一定程度的锈蚀，整个结构焊接不牢固，会导致混凝土在凝固过程中发生一定程度的形变，框架支撑体系也有所降低，混凝土结构连接位置的稳定性也会有所降低。上述案例中对混凝土裂缝问题成因进行分析，发现A 裂缝和B 裂缝产生位置钢筋发生了明显的锈蚀，腐蚀问题比较严重，这导致混凝土结构的稳定性有所丧失，这是导致裂缝问题产生的主要原因之一。

2.5 收缩裂缝问题

收缩裂缝是建筑工程混凝土施工比较常见的问题之一，在混凝土凝固后一段时间内，混凝土浇筑完成一周左右，出现长度不一的不规则裂缝。收缩裂缝是由于混凝土施工后养护不当所导致的，由于材料凝固期间环境发生变化，材料内部的水分蒸发，过快的水分流失速度导致混凝土表面呈现出干燥的问题，表面逐渐干裂，从而出现收缩裂缝问题。环境的湿度和养护的技术均会对伸缩裂缝产生一定程度的影响。案例中的D 裂缝可能由于养护不当导致。

3 建筑工程混凝土裂缝控制与防治方法

3.1 混凝土裂缝控制方法

3.1.1 设计结构优化

混凝土结构设计优化是减少裂缝问题产生的主要措施之一，为解决工程建设期间混凝土裂缝问题，需要在设计阶段充分考虑建筑结构的科学性与稳定性，优化建筑结构。案例中的建筑工程项目为中层建筑，用途为住宅，考虑到混凝土强度等级与强度值与建筑结构之间的内在联系。

其中，Rb是整个电池组的等效内阻，Rc是单个电容模块的内阻，Cc 是单个电容的电容值，l为电容并联支路数量与串联单体数量的比值。

在结构设计中，应对混凝土的轴心抗压以及抗拉强度进行设计，C30 混凝土强度等级抗压值为20.1N/mm2，抗拉值为2.01N/mm2。在设计方案中应对混凝土强度的标准值与实际设计值进行对比分析，强度标准应保障在95%以上。在此，为保障混凝土结构强度设计的合理性，应建立建筑工程混凝土结构模型，应用信息技术对设计强度、设计结构进行明确，将设计值输入模型系统之中，根据数据分析技术找到混凝土结构的薄弱区域，适当的提高混凝土结构的等级，以模型输出结果作为结构设计的标准之一。在混凝土结构实际施工过程中，也要参照标准值和设计值，对技术施工方案进行明确，保障混凝土结构的合理性，严格按照设计方案对钢筋的数量以及混凝土的强度进行控制，减少裂缝问题产生的可能性。

3.1.2 加强温度控制

混凝土施工应在充分调研环境温度参数和环境变化的基础上进行，切实保障混凝土所处环境的温差变化合理，控制高度温差，尤其是在混凝土浇筑过程中，应将温度控制在标准的范围之内。案例中混凝土施工处于3月份，一般部位的混凝土最高温度应控制在45℃左右，禁止浇筑过程中出现超出标准值的情况。由于环境变化导致混凝土结构发生一定程度的变化，上层温差应控制在17℃左右，并严格按照《混凝土强度等级设计指标》文件中对温度的要求，改善混凝土的性能。

具体而言，温度控制应结合环境变化情况与施工现场设计情况，制定适宜的温度控制计划，预设相应的温度控制措施，减少凝胶材料水热化现象的产生，必要时可以通过埋设冷却水管等方式降低混凝土的温度。浇筑期间也要尽可能避免温度出现回升，混凝土暴露时间也要控制，运输过程中需要做好保温工作，并适当的使用保温材料和隔热材料对其进行保护。通常情况下，混凝土结构裂缝问题产生是由于温度过高或者温差过大所引发的，温度过低的情况计较少。因此，混凝土结构施工人员应格外注意其不要出现温差过大或者温度过高问题，导致混凝土结构裂缝产生。

3.1.3 合理材料配比

3.1.4 重视钢筋检验

钢筋的质量应满足要求，需要避免其出现钢筋结构焊接不牢固或者钢筋框架出现锈蚀的问题。钢筋的质量会导致混凝土结构出现裂缝问题，确保钢筋的规格参数满足主体应力支撑的要求，并在投入使用之前对钢筋进行合理的保存，避免由于空气中湿度过大或者水分过多、降水等导致钢筋出现一定程度的锈蚀，使得钢筋的质量有所下降。钢筋框架焊接完成之后，对其焊接点的参数进行控制，尽可能保障其质量可以满足实际要求，确保其整体结构稳定，随后进行混凝土浇筑施工。

3.1.5 加强振捣与养护

在混凝土浇筑过程中，同时要对其进行振捣处理，振捣的过程也会对混凝土的质量产生一定程度的影响，可能导致其出现裂缝问题。混凝土振捣过程中要采用快插、慢拔的方法，切记不要在混凝土中留下相应的孔隙，使得其质量有所下降。每次振捣时间应控制在25s 上下，当观察混凝土不再下沉、不再出现气泡时，停止振捣。振捣时间和振捣距离也需要严格控制，振捣器应插入混凝土下10cm 位置，实现对混凝土的分层振捣，振捣插入前后间距应控制在40cm 左右，可以减少出现漏振的情况出现。振捣过程中也要避免触碰到钢筋主体结构以及工程建设过程中的预埋件等，振捣过程中使用木锤轻轻敲击模板，并辅助应用铁钎使得振捣夯实。

振捣严格按照技术方案执行，完成后应对混凝土进行养护，减少环境因素、人为因素对混凝土结构质量产生影响，使得其出现伸缩裂缝。混凝土养护的重点是控制温度和湿度，使得混凝土结构的硬化程度持续增长，在水化的作用下提高混凝土的质量。养护期间，相关人员应在混凝土结构表面喷洒一些水分，并使用薄膜覆盖保护，避免其出现蒸发量过大的问题出现，按照水分吸收和蒸发程度，设置喷洒时间以及喷洒周期，待7d 之后或者混凝土完全固化之后，拆除养护装置。

3.2 混凝土裂缝防治方法

混凝土裂缝问题在建筑工程施工中比较常见，为切实保障建筑工程质量，应尽可能以裂缝预防为主，对混凝土施工程序、施工标准、施工方法等进行控制，但可能由于失误等问题出现裂缝，则需要采取相应的补救措施，对其进行修复。目前，比较常见的裂缝修复方法有3 种，适用于不同类型的裂缝，具体如下。

3.2.1 表面修补技术

该方法应用比较简单，在一些比较狭小，对建筑承载力影响较小的裂缝修补中，应用表面修补技术可以节省一定量的成本，效率也比较高。具体而言，修复过程中将水泥砂浆涂抹在混凝土裂缝区域，并对裂缝周边位置进行清理，经过凿毛情理后，喷洒一定量的水分保持其表面的湿润程度，随后将水泥砂浆涂抹在相应的位置，之后对其进行抹光处理。除应用水泥砂浆之外，也可以应用环氧胶材料对裂缝进行修补，无论使用何种方法，均需要对混凝土表面进行清理，如在处理过程中发现污染问题，则可以使用二甲苯溶液清洗。修复完成之后使用喷灯，保持结构表面的干燥程度，使得材料在裂缝中与周围结构连接良好。

3.2.2 灌浆封堵技术

灌浆法针对一些参数较大的裂缝具有广泛适应性，当混凝土结构中出现影响承载力或结构稳定性的裂缝时，可以采取灌浆封堵技术提高结构稳定性。该技术在防止结构渗漏以及增加结构稳定性上具有积极的作用。具体操作期间，施工人员将压力装置对准裂缝位置，利用压力设备将泥浆注入裂缝之中，当无法进行注浆时，停止作业。待泥浆在裂缝之中发生胶结反应凝固之后，与混凝土结构墙形成统一的整体，实现对裂缝的封堵作用，并可以对整体结构进行加固。注浆封堵过程中会应用到环氧树脂等化学物质，对于提高泥浆与混凝土结构的凝结效果有着积极的作用。

3.2.3 结构加固技术

结构加固技术是指通过加大混凝土结构横截面积的方式提升混凝土结构的稳定性，该方法辅助应用其他强度较高的设备，将其与混凝土结构结合，同时达成裂缝处理和结构加固的作用。该技术应用考虑到混凝土结构的预应力条件，使用强度较高的钢板，将其粘贴到裂缝位置上，并在结构上增加支点，提高结构的稳定性。该技术应用针对大裂缝具有适用性，本案例中的裂缝参数均比较小，可以采用表面修补技术对其进行处理。

4 结语

综上所述，混凝土温度、建筑设计不合理以及原材料质量较差均会导致混凝土出现裂缝，使得建筑工程的质量有所降低。因此，为实现对混凝土裂缝的控制以及防治，必须从配比、施工、养护等阶段开始，对混凝土项目工程的各项参数进行控制，减少技术因素、环境因素等对混凝土质量产生的影响，降低裂缝产生的可能性，当出现裂缝后，也要积极采取科学的补救措施治理裂缝。