建筑工程混凝土裂缝成因及预防--中国期刊网

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建筑工程混凝土裂缝成因及预防

发表时间：2021/6/8 来源：《基层建设》2021年第6期作者：潘瑶杰

[导读] 摘要：现阶段国内的建筑行业发展速度，而有一个备受关注的问题就是混凝土裂缝问题，本文对混凝土裂缝的相关类型以及出现裂缝的原因进行了具体的分析，并对常见的各种混凝土裂缝类型防治进行了应对方法的介绍，从设计、施工以及材料选择等方面对混凝土裂缝进行了总结、分析及预防。

        上海绿地建设（集团）有限公司上海市 200083
        摘要：现阶段国内的建筑行业发展速度，而有一个备受关注的问题就是混凝土裂缝问题，本文对混凝土裂缝的相关类型以及出现裂缝的原因进行了具体的分析，并对常见的各种混凝土裂缝类型防治进行了应对方法的介绍，从设计、施工以及材料选择等方面对混凝土裂缝进行了总结、分析及预防。
        关键词：建筑工程；混凝土裂缝；成因；预防
        引言
        在建筑材料中，混凝土作为一种具有耐久性的材料，在土木工程中得到了广泛的应用。在国家经济发展过程中，混凝土及混凝土结构得到了广泛应用。然而混凝土裂缝问题始终困扰着各类工程技术人员，如何彻底解决混凝土裂缝是一个亟待解决的问题。根据笔者多年的施工经验，本文对混凝土裂缝出现的原因以及预防措施做了简要的阐述，以供相互交流学习。
        一、混凝土裂缝的基本分类
        在建筑施工中，混凝土从微观上来分析，它是由水、水泥、空气、沙石所组成的结合体，由于这些组成材料微观构造方面的不同，以及受外界影响因素，从而使得混凝土在成型过程及成型后出现裂缝，可能导致裂缝的原因也比较多，比如：1、一些大体积混凝土浇筑，在成型过程中，可能会出现水化热聚集，难以散发，从而导致温度裂缝出现；2、混凝土在硬化过程中，受到干缩的影响，体积会出现变形，从而导致裂缝的出现；3、混凝土热胀冷缩而引发的体积胀缩，从而导致裂缝的出现；4、混凝土在浇筑和成型过程中受到大风或者炎热天气的影响；5、结构基础不均匀沉降；6、混凝土构件超负荷承载。这些方面的情况都可能导致建筑施工中混凝土裂缝的出现。
        在建筑工程施工中，干缩裂缝，他可能是混凝土在硬化过程中由于水分蒸发或体积缩小而产生收缩裂缝。干缩裂缝，他也可能是施工水灰比掌握不恰当，造成水灰比偏大，混凝土过稀，混凝土振捣后局部离稀，表面集中了较多水分、遇阳光暴晒、现场风速较大等各种情况，使得混凝土表面水分蒸发较快，产生干缩裂缝。在混凝土成型过程中，没有很好的养护或养护时间短以及养护不充分，可能产生局部失水过多过快，也会造成干缩裂缝。
        在建筑工程施工中，塑性收缩，它指的是在施工过程中，混凝土还没有凝结，这时候可能会由于表面失水而出现收缩，通常情况下受到大风或者干热天气影响，会导致塑性收缩裂缝的出现，这种情况所导致的裂缝形状，中间宽两端窄，并且互不连贯、长短不一，导致这种情况出现更多的是由于混凝土在完全凝固之前强度较小或者几乎没有强度，这时候受到大风或者干热高温的影响，从而使得表面失水过快，这时候混凝土毛细管中会存在较大的负压，从而使得体积收缩，由于强度较弱的原因，混凝土无法抵挡其本身的收缩，从而导致龟裂现象的出现，总而言之温度、湿度、水灰比、风速、混凝土凝结时间以及环境温湿度等等，都会对混凝土塑性收缩裂缝产生影响。
        在建筑工程施工中，由于建筑物地基松软，土质承载力不匀，进水或者回填土不实等情况而导致建筑物不均匀沉降，从而使得沉陷裂缝出现。也可能是在混凝土浇筑及成型过程中，由于模板自身刚度不足、模板支撑底部松动或者支撑间距过大，而导致建筑物沉陷裂缝的出现。尤其是在北方冬季施工过程中，很多时候模板得支撑结构都是直接支撑在冻土上，而一旦冻土出现融化的情况，就很有可能会导致模板支撑体系不均匀沉降问题的产生，从而出现混凝土结构的裂缝。
        二、混凝土裂缝产生的原因
        1、施工温度控制不当以及养护不合理
        现阶段的建筑工程施工中，有一些新修建的建筑物会常常看见一些，建筑物的墙或者建筑物的屋面出现开裂现象，很大可能都是由于温度变化作用而导致的，特别是建筑物的两端，很容易出现这种状况，无论是纵墙还是横墙，受到温度影响而出现裂缝的可能性都会比较大，对于一些较为明显的由于温度而导致的屋面墙体裂缝可以跨越两个楼层，而最为常见的由温度所引起的裂缝里面，斜向裂缝是出现的最多的一种形状，这种裂缝两端比较细，中间较宽，又或者是一端宽而另一端比较细。还有一种受到温度影响而出现裂缝的，裂缝的形状是呈水平发展的，这种裂缝中间比较细，而两端比较宽，具有明显的断续状发展特征，由于受到外界温度急剧变化的影响，建筑物的不同部位以及不同的建筑材料，受到温度影响而出现变形的情况会有比较明显的不同，除此之外，在变形过程中，可能会受到一些外界的约束，从而使得建筑物墙体和屋面出现裂缝，在混凝土浇筑及养护过程中，部分施工单位在混凝土早期养护施工过程中没有按照规范进行施工，尤其是针对一些大体积的混凝土浇筑，如果施工单位所采用的养护措施出现问题就可能导致结构裂缝。除此之外，在秋冬季节进行建筑物的混凝土施工时，很多施工单位对环境温度可能给混凝土浇筑带来的影响没有引起重视，过于依赖混凝土外加剂，特别是具有高强度的混凝土里面所需要用到的水泥标号高、用量也相对较大，产生的水化热大，这很可能导致混凝土内部温度急速上升，通常情况下可以上升到35摄氏度左右，并且受到初始温度的影响，还可能使混凝土内部温度达到70摄氏度，通常情况下，按照混凝土的热膨胀系数原理，如果混凝土内部温度过高，混凝土的内外温差超过25摄氏度时，那么在冷却的时候就会因为冷缩而导致建筑工程中混凝土开裂。
        2、建筑物地基不均匀沉降
        建筑施工中，如果建筑物地基不均匀沉降现象出现，那么基础混凝土将会面临较大的剪力，如果这个时候混凝土材料强度、结构刚度以及施工质量难以满足要求的时候，就可能出现基础混凝土开裂的情况。对于这种情况所造成的裂缝主要的原因有以下几个：首先第一个是由于软土地基的承载力不够，而造成建筑物基础不均匀沉降而引起的裂缝；第二个是因为结构形式不均匀或者存在比较大的差异，导致的沉降不均匀而引起的裂缝；第三个原因是由于裙楼与高层他们的基础形式不同，受力不同，沉降不同，从而引起结构单元之间，可能会出现沉降不均匀的状况；第四个原因是由于地基土承载力的不均匀，使得地基承载力存在较大差异的情况而导致的裂缝；第五个原因是由于结构后浇带、浇筑时间以及结构后浇带设置不合理等原因而导致的结构裂缝。

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        3、工程设计不合理
        在建筑工程施工的时候，对裂缝控制设计没有按照相应的规范规程来进行设计，在很多建筑工程施工中，尽管会有防止裂缝的措施设计，然而实际的工程施工受力状态和环境不相符合，从而使得工程出现裂缝。除此之外，预应力钢筋混凝土中，在钢筋或钢绞线张拉过程中，对张拉力控制不当，从而导致预应力钢筋或钢绞线张拉力超过了允许范围，其次是人防地下室以及覆土的地下室，在施工过程中，混凝土浇筑完毕，没有在规定的时候及情况下堆载，导致结构在空载的时候，出现应力反拱的现象，导致混凝土受拉开裂。
        4、混凝土原材料质量、搅拌、运输未按规定的要求
        在建筑施工中，对混凝土原材料砂、石、水泥、水的质量控制没有按规范执行，未做到严格要求。砂、石材料不达标（含泥量高）或者抗压强
        度过低，都会使得混凝土产生裂缝。混凝土的配比未严格按照施工配合比执行，搅拌不均匀，搅拌时间不足，水的用量过大，未按照要求运输而产生分层离析现象，都将可能降低混凝土的标号，导致混凝土在成型过程中产生裂缝。
        三、预防混凝土出现裂缝的几点建议
        1、注重设计
        在建筑工程设计中，尽量设计外形规则、对称，结构受力比较均匀，能减少建筑物不均匀沉降，避免产生结构裂缝的建筑形式。对容易出现开裂的部位（比如一些高低跨处，浅基与深基相临部位）一定要充分考虑，注重设计，避免由于结构的原因或者是地基的差异沉降而引起的开裂部位。在具体的设计过程中，如果混凝土浇筑比较方便，配筋率不变，并且构件截面允许的情况下，钢筋的间距越小直径越细，对预防开裂就越有利。在超大、超长的建筑物基础中，一定要合理布置后浇带，正确掌握后浇的时间，减少混凝土结构裂缝的产生。
        2、注重对施工原材料的控制
        混凝土原材料的质量好坏、混凝土的配合比、加工工艺、运输方式、浇捣方式等等都将对混凝土的质量产生非常明显的影响。只有混凝土质量控制好了，养护规范了，才能有效的避免混凝土裂缝的产生。因此，为了能够确保混凝土的质量，必须注重混凝土原材料选取过程中的质量检验，只有所有混凝土原材料的技术性能指标都符合规范要求，才能够有效的保证质量用于施工。在混凝土生产的时候，一方面需要做到经常性的检测，另外一方面还需要负责质量控制的人员，对原材料的含量变化规律进行随时掌握，并且预先制定合理的对策措施。
        3、制定正确的施工方案
        施工方案制定必须要将混凝土的运输、振捣、浇筑量、浇筑时间、施工缝间距以及位置和构造进行确定，对于采用垂直施工缝来进行分割，最好是在承受弯、拉、剪应力较小的部位或者变截面处进行设置；对水平施工缝也就是分层位置也要注意，通常来说，应该将混凝土水平施工缝，留在变截面处，或者设在混凝土受压区能够远离受拉钢筋部位，对于施工过程中浇筑时间的选择，应该尽量避开昼夜温差大以及天气炎热的日子，如果必须在炎热的夏季施工，就应该预先采取措施对材料进行降温，有效的控制混凝土入模的温度，做好保护工作，防止混凝土失水较快较多。
        4、科学控制混凝土的配合比
        建筑施工中混凝土施工配比一定要调整好、计算好，在满足施工工艺的同时，尽量优化混凝土的各项性能，确保使混凝土在能够达到工程设计要求的强度，提高混凝土的综合性能（和易性、保水性、安定性)，减少混凝土成型后的裂缝。做到对混凝土的科学配置，不但能够明显提升混凝土的工程强度，减少混凝土裂缝，而且使模板周转加快，施工速度得到提升，获得较好的经济和技术效益。
        5、注重浇筑成型及养护环节
        在建筑施工中浇筑振实成型这个环节非常的关键，在具体施工中，由于没有振实而导致外观出现裂缝、气孔、孔洞、麻面、蜂窝等方面的质量问题应该引起重视。但是由于操作人员漏振或者振捣不良而引起的内部蜂窝和孔洞，这些问题常常被施工人员忽视，而这些内在的质量缺陷，不但会产生混凝土裂缝，更为严重的是威胁混凝土结构安全。所以对于混凝土振捣这一施工环节，必须要建立完善的管理体系，夯实各级责任，让具体的施工操作人员引起足够重视，避免因振捣不密实而产生混凝土裂缝。
        在建筑施工中，之所以要进行养护，更多的是为了使混凝土强度增加，能够正常硬化少受或不受外界影响，在这一施工环节中，最为关键的是要确保混凝土温度缓慢下降，直到与外界温度接近，尽量避免降温过程中出现温差过大的情况，使温度应力尽可能的减少，从而避免出现混凝土裂缝的出现。
        混凝土裂缝，对于建筑物的耐久性、安全性以及适用性有较大的影响，在混凝土施工过程及养护中，保证不出现裂缝是具有较大困难的，因此，需要从混凝土原材料开始进行严格把关，科学的设计，合理的施工规划，通过严格施工的管理，采用科学的方法，避免混凝土及其构件裂缝的出现，最大限度的降低混凝土裂缝问题。
        参考文献
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