土木工程中混凝土裂缝的成因与防治对策研究

吕大刚

摘 要：混凝土裂缝形成的主要原因是混凝土结构内外部的作用产生的物理结构变化，裂缝会造成混凝土结构物承载力、防水性以及耐久性降低，也会影响到建筑施工质量，从而给人民群众的正常生活带来严重的安全隐患。鉴于此，针对性分析了房屋建筑行业在实际应用过程中产生的不同程度上结构性破坏、温度收缩变形等现象，针对这些情况从材料选择和设计方面出发提出相应处理方法与策略。

关键词：土木工程；混凝土裂缝；成因；防治对策

中图分类号：TU755                                    文獻标识码：A                             文章编号：2096-6903（2023）04-0037-03

0 引言

混凝土裂缝是一种常见的施工质量问题，影响着建筑整体性能，因此研究建筑工程中出现的混凝土裂痕有着非常重要意义。混凝土裂缝是建筑工程施工中常见的问题，在建筑项目工程建设过程当中，其影响也非常大。因此要想保证建筑物能够安全、稳定地运行，就必须重视对房屋结构设计和材料选择等方面进行严格把控[1]。

1 土木工程施工中混凝土技术

混凝土施工技术是建筑工程中最重要的环节之一，其质量好坏对整个工程有很大影响。在实际施工过程中会出现各种问题，例如振捣不均匀、漏浆等，而这些都是由于施工人员没有按要求进行严格把控造成的后果。要提高混凝土施工效率，就必须加强相关人员素质和技能水平，通过规范性工作来确保建筑行业健康发展。

在实际施工过程中，由于受到外界环境因素影响，造成建筑结构出现开裂现象。为了能够有效防止这种情况，需要采用相关措施，严格按照规范标准进行控制和管理工作，从而保证建筑工程整体性得到提升，并且降低工程质量问题产生概率。

2 混凝土裂缝分类及各种裂缝对结构的影响

2.1 表面裂缝

混凝土表面裂缝通常是混凝土施工后养护不到位、表面干缩、混凝土配合比设计不科学等。表面裂缝的危害性相对来说是比较小的，只是对混凝土结构外观影响较严重。在水泥混凝土中的氢氧化钙与空气和水中的CO2发生碳化作用时，表面细微裂缝会因为碳酸钙的析出逐渐被密闭恢复[2]。如果在裂缝出现在长期负荷的结构界面，再加上雨水侵蚀渗透，其便会影响建筑质量的问题。

2.2 深层裂缝

深层裂缝是指裂缝深度已经触及混凝土结构应力断面，在混凝土结构承重、负荷的情况下，该类裂缝还会不断发展扩大，对建筑结构的耐久性产生更大的危害。深层裂缝一般也被视为动态裂缝，即会继续发展的裂缝。对于深层裂缝要仔细检查研究裂缝出现的原因，并及时进行处理。如果长时间不处理，受到温差、雨水冲刷或冻融侵害，深层裂缝会影响主体结构的稳定性，造成大的安全隐患。

2.3 贯通性裂缝

贯通性裂缝是最严重的裂缝形式。它已经贯穿整个混凝土结构层，会导致混凝土结构层已经无法形成整体性的承重结构，对混凝土建筑的稳定性、安全性、耐久性和承载力产生不良影响。混凝土建筑如果出现贯通性裂缝，要对裂缝影响进行科学的评估，判断是否具备加固修复的价值。较为复杂处理贯通性裂缝问题关键是要治本，要找到造成这种严重裂缝的关键原因，从根本上解决问题。

3 土木工程中混凝土裂缝的成因

3.1 混凝土自缩因素的影响

在混凝土结构中，混凝土很容易产生相应的自收缩。若无法有效管理，混凝土就会产生裂缝。其自收缩具体表现为：一是混凝土作用下的自收缩。在混凝土构造的原料中，混凝土占有比重比较大，浇制混凝土时伴随硬底化情况，丧失大量的水份。若丧失80%以上的水分，混凝土会产生自收缩。二是减水剂危害混凝土的自收缩。在混凝土施工中应用最多的要属混凝土减水剂，这种外加剂严重危害混凝土的自收缩值[3]。三是矿物危害混凝土的自收缩。大部分施工企业在混凝土施工中都会应用煤灰、硅灰石粉等矿物，提升混凝土的自收缩性。

3.2 内外温差大的影响

混凝土收缩会产生非常大热量，排热减缓，使内部结构温度升高。而混凝土表面与外界气体接触，排热速率更快，这也造成了混凝土内部结构和表面温差很大。在热变形收缩的影响下，混凝土中产生拉伸应力。假如拉伸应力超出从外部遭受的范畴，则会在表面产生裂纹。一般来说，这种裂缝没有一定的规律性，裂缝大小在于温差大小。

3.3 地基沉降不均匀的影响

地基是土木工程的承重结构，其工程质量直接关系工程的安全和平稳。在施工过程中，一些建设单位为了保证工程施工高效率，并没有勘察施工区域的土壤情况，导致地基基础中存在很多不合理状况。如施工过程中，习惯性选用高挖低填的施工工艺，即在地面高空土方开挖，在地面低洼地处抹平。此方法可以满足地调动的需求，但容易造成路基的不均匀沉降。因为土壤层压实度不一样，项目交付使用后，受长期纵向承载力影响，结构中压实度相对较低的部位不断下移，造成全部建筑构造发生歪斜、形变等诸多问题。当形变难题超出混凝土构造的拉应力时，混凝土便会产生裂缝，而裂缝的长度和总宽就会随地基沉降而增加。

4 土木工程中混凝土裂缝的防治措施

4.1 混凝土建筑裂缝处理流程

4.1.1 现场检查测量

现场检查测量主要是确定裂缝所处的位置、方向、危害程度、发展规律、裂缝形成原因、是否存在渗水析盐、钢筋锈蚀等其他连带问题。裂缝检查测量必须结合实际情况，实事求是做好相关调查分析技术资料，为后期工作做好原始数据留存。

4.1.2 裂缝问题分析和计算

裂缝问题具体需要专业的技术人员，结合实际考察、检测资料和与之相关的设计施工资料，分析裂缝产生的具体原因，及对建筑结构的影响程度，比如测算结构受力影响包括挠度、抗变形能力等[4]。通过科学的技术分析，才能为裂缝性质、原因发展规律准确定性，从而制定裂缝处理技术方案。

4.1.3 裂缝处理方案论证

为了有效处理裂缝问题，需要组织各方面技术力量对裂缝处理方案进行探讨。尤其是对于发展性的深度裂缝和重大的贯通性裂缝，要对处理方案进行层层分析论证及经过综合评议一致性通过，方案得到批复后才能执行裂缝处理的相关工作。

4.1.4 裂縫处理后检测和功能评价

裂缝处理完成需要依据相关规范对结构进行试验、检测，评估处理后结构的安全性、功能完整性以及工程耐久性。这三个指标关系到建筑经济价值是否得到有效发挥，也关系到建筑结构运营的安全性和稳定性。

4.2 设计阶段防治措施

为了做到未雨绸缪，减少问题的出现，要做好设计环节的工作。结构断面突变的预防要在设计环节，用好膨胀剂，能对混凝土的收缩起到一定作用。暗梁的设置也很重要，将其设置在容易出现裂缝的地方，可以提升混凝土的拉伸极限。

在进行设计时，要充分考虑到气候等因素对工程的影响。构件配筋的使用也要合理，使用小间距、小直径的做法，能够起到提升抗裂性能的作用。工程设计要进一步优化，墙体的强度和刚度要增强，这样可以防治墙体开裂。要增加一些墙体的厚度和配筋率，要利用好横向分布钢筋，基础设计要协调，让建筑物均匀沉降。墙体钢筋最好采用双层双向钢筋，薄弱部位设置加强钢筋[5]。

4.3 混凝土质量与配合比

在建筑工程中，原材料本身的性能和配合比都会影响混凝土裂缝发生。所以，在混凝土裂缝的防治方面，要从原材料入手，对混凝土生产所使用的原材料进行检验，确保原材料质量合格，降低混凝土裂缝发生的概率。尤其是对混凝土裂缝影响最为严重的水泥，需要重点进行管控。

除了原材料的影响，混凝土配合比的科学性也是造成裂缝的主要原因。在混凝土生产时，一定要保障配合比科学合理。在对配合比进行设计的时候，要控制水灰比。在进行搅拌时，计量要准确，搅拌的时间要保证，注意混凝土的塌落度，振捣力度要合适、均匀，达到表面泛浆的状态最好。如果处于高温状态，严禁进行混凝土的浇注。

4.4 混凝土温度控制

在进行混凝土施工的过程中，要严格按照相关规范要求，对温度的控制与监测工作都有严格的要求。不同环境下所使用材料也是有着不一样的需求。如果混凝土结构受到外界条件影响或者出现裂缝现象，就要采取相应措施进行补救，从而使整个施工过程变得更加安全可靠，保证质量过关。

混凝土的温度变化会影响到内部结构，在施工中要根据实际情况选择合适的温控技术。施工时要严格按照相关要求来，对于一些容易受到温差变化而引起内部结构开裂的部位采取相应措施，还可以适当增加水泥水化热等方法，降低混凝土内部结构的热量含量，从而提高抗裂性能，进而确保建筑工程质量与使用寿命。

在施工过程中，一定要确保温度传感器处于正常工作状态下，保证其与现场环境保持同步性、可靠性以及耐久性等方面都应该符合设计规范中规定的各项指标和标准。混凝土浇筑过程当中，必须遵循施工工艺流程进行操作。

混凝土保温不仅可以使温度下降，还有利于降低材料和水化热，防止裂缝。在施工过程中应做好相关工作，对钢筋进行绑扎时，需要注意模板是否牢固、垫块位置是否准确。对于楼板浇注完成后，需及时用塑料布等工具封住柱内并保持其湿润。

4.5 对建筑物进行卸荷

在建筑项目施工时，为了尽可能的降低因为荷载引发形成的混凝土裂缝，应当先全面了解裂缝形成的位置、裂缝的基础构造和是否受到其他要素的影响。

在混凝土施工过程中，骨料极易下沉，并且也会形成塑性收缩裂缝，为防止其他施工对尚未完成终凝的混凝土造成冲击，需要在混凝土初凝到终凝这一时间段内实行二次压抹处理。若是施工时间较为紧张，那么最低也要在混凝土浇筑结束经过8 h之后才能逐一吊运材料。

材料堆放时，不可放置得太过集中，需要分散的放置在板下有梁的区域，以便于受力可以良好的传递开来。在进行支撑结构的搭建过程中，需要合理放置好木方或者是垫板，借助大面积垫板来将立杆与模板结构的受力予以合理分散，防止太早施加载荷或是荷载太过集中，从而引起裂缝的产生。

在混凝土施工结束1d后便可分批次实行物品的卸下、放置（不过应当做到分散放置）。在混凝土浇筑完成的第三日支护，可提高混凝土的刚度，对于新浇筑的混凝土表部铺上旧模板，降低混凝土自身荷载给混凝土结构带来的影响，从而避免混凝土裂缝的形成。

4.6 工程结构补强措施

土木工程施工中，很容易受到外界因素的制约，由此导致混凝土结构产生裂缝。比如，当发生火灾或者外力作用的冲击，混凝土结构无法承担超出负荷的范围，就可能产生结构性裂缝。除此之外，倘若在工程运营之后受到温度和湿度条件的制约腐蚀了钢筋，就会影响混凝土的承载力，从而产生裂缝问题。在进行裂缝的处理中，就需要以结构补强处理技术作为重要的解决工艺。

工作人员在进行混凝土结构设计的时候，要进行综合考量，严格掌控材料抗裂性能及荷载能力。只有结构符合相应参照数值标准，科学合理设计，才可为后续工作提供材料支持。如果结构设计无法符合实际变化需求，势必要增加钢筋数量，便于从源头上提高混凝土结构的安全性和稳定性，可有效防止裂缝的出现。

4.7 混凝土后期养护

为了防止混凝土出现裂缝，做好混凝土的后期养护尤为重要。混凝土浇筑完成后，混凝土结构内部存在一个自我收缩的过程，为了促进混凝土充分凝结，施工企业需要对混凝土进行必要的养护，为混凝土的凝结营造有利的条件。

可在混凝土浇筑完成后，将浇筑区域圈围起来，在浇筑面铺设一层薄膜纸，定期向铺有薄膜纸的区域洒水。一般情况下，1 d要洒水2～3次。如果是在夏季高温天天气时，要适当增加洒水次数，保证混凝土浇筑区域环境湿润，确保混凝土能够充分凝固。薄膜纸的留置时间不得少于2周。另外，施工企业要在混凝土浇筑区域设置警示牌，在混凝土没有硬化前不能提前作业。

5 结语

混凝土结构具备较强的完整性和稳定性，但混凝土施工中很容易出现裂缝问题，若是无法及时采用高效预防和修补办法，将会导致裂缝托大，为混凝土结构性能造成影响。所以，需对混凝土裂缝问题提高重视，并严格监控各个环节施工，管控质量，提高混凝土的施工效果。

参考文献

[1] 樊守亮.分析水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝的防治[J].科技创新与应用，2020（30）：123-124.

[2] 邢红斌.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].建材与装饰，2019（34）：35-36.

[3] 李清奇.混凝土裂缝成因与防治措施研究[J].建材与装饰， 2019（34）：1-2.

[4] 杨淦方.建筑工程混凝土施工处理关键技术分析[J].散装水泥，2020（4）：87-88.

[5] 郑静静.建筑工程施工中混凝土裂缝处理技术探析[J].安徽建筑，2019，26（12）：115-116.