混凝土裂缝的成因及施工处理策略
发布时间：
2022-09-05 12:03
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引言
在现代建筑施工工程中，钢筋混凝土作为极为常见的建筑材料，被广泛应用在各种建筑施工领域，对各种施工质量有着至关重要的影响。据不完全统计，许多建筑工程施工出现质量问题，大多是混凝土裂缝所致。为此，要想提高建筑施工质量，就要对建筑施工中产生混凝土裂缝的原因进行分析，在施工过程中采用科学合理的预防措施，防止施工的建筑物出现裂缝，并对已产生的裂缝及时进行修补处理。
1 建筑混凝土裂缝产生的原因
1.1 温度和湿度造成的影响
在混凝土浇筑后的凝结过程中，由于自身水化反应，混凝土会向外放出热量，而混凝土材料自身导热的效果并不理想，这就导致很多热量和细小气泡在混凝土内部无法排出，当混凝土内部温度逐渐升高，由于热胀冷缩，混凝土表面就会产生拉应力，混凝土抗拉能力较弱，就容易导致表面出现裂缝。再加上混凝土凝固之后，内部温度会下降，由于外部混凝土已经凝固，会制约混凝土的收缩，内部就会产生拉应力。如果在冬、夏两季进行施工，由于天气昼夜温差的影响，会让混凝土表面受到更大的应力，很容易就让拉应力超过了混凝土的最大抗裂能力，如果在施工结束后对养护工作没有做到位，易导致混凝土出现裂缝。如果混凝土内部湿度变化较小，而表面受到高温水分快速蒸发，也会导致混凝土出现开裂的现象。
1.2 施工管理不到位
建筑工程施工过程中混凝土出现裂缝问题，其中一个主要的因素是缺乏混凝土浇筑施工时严格的现场管理。一方面，现场管理人员麻痹大意，不够重视。由于混凝土现场浇筑施工是所有建筑工程施工企业必备技能，往往会因此而产生管理疏忽，认为没必要现场盯着或者做技术指导，从而导致施工现场管理的缺失。另一方面，施工作业人员未按照混凝土浇筑工艺标准执行。在施工过程中，为加快进度，通常会出现抢注、快注的现象，忽略了混凝土固有的初凝、终凝时间特性，导致混凝土凝固时间不够或者浇筑方量不足等问题。
1.3 混凝土生产及浇筑过程控制不严格
混凝土生产和浇筑大多要依靠大量机械设备。在生产混凝土前，需要通过试验确定最佳配比，做好搅拌工作的严格控制，才能保证混凝土原材料的质量。在混凝土生产阶段，投料顺序、搅拌时间等都是控制的重点。在浇筑阶段，有的工作人员没有将各项操作技术充分落实，导致浇筑和振捣等工作存在一定不足，降低了混凝土浇筑技术的应用价值。可见，在混凝土施工中，要提高对混凝土生产和浇筑技术的优化。
1.4 混凝土养护不到位导致的裂缝
针对建筑工程中混凝土结构来说，若没有采取合理措施进行养护，这将会导致混凝土性能降低，情况严重时将会引起裂缝。从大量的实际调查经验可以发现，在建筑工程中的混凝土浇筑作业完成后，施工人员未及时采取相应措施进行养护，若养护不合理，将会引起裂缝，从而破坏建筑工程，导致其无法满足应用需求。
2 处理混凝土裂缝的常用方法
对混凝土的施工工艺以及产生裂缝的一些原因进行分析，从而找到病灶，有针对性地采取预防措施和有效的修补技术，以达到最好的修补效果，最大限度地保护和维护建筑结构的稳定。目前，我国建筑混凝土结构施工技术已具备一定的施工能力，并且总结出了一些有效的裂缝处理技术，对维护建筑结构稳定具有一定的实用功效。
2.1 置换修补技术
置换修补处理技术也是常用的混凝土结构裂缝修补工艺，主要适用于裂缝严重，以及局部混凝土失效的情况。顾名思义，置换法就是用新的修补材料替换掉破损的区域。混凝土置换法修补工艺，首先是剔除裂缝区域的部分混凝土，然后进行表面打毛处理，再用高压水枪清洗，残留物质处理干净后，将新的混凝土材料填充到裂缝中进行修补处理。置换法修复虽然效果好，但操作工艺烦琐，修复周期略长，施工时要考虑到施工进度的问题。
2.2 表面修补法
对于对承载力没有影响的表面缝隙，在处理操作时需要优先选择表面修补法，它比较适用于裂缝宽度小于0.2mm 的裂缝，当然对于一些大面积的细缝也可以进行防漏和防渗处理工作。（1）表面涂抹水泥砂浆。应沿裂缝位置进行凿毛处理，必要时还需要凿除成凹槽形式，一般深度控制在1.5cm ～ 2.0cm 范围内，宽度控制在15cm ～ 20cm 范围内；然后清扫凹槽保持干净、湿润、不积水状态，进而分三层涂抹水泥砂浆（1：2），涂抹后的总厚度以1.8cm 为宜，表面应平整密实。此外，在工程实践过程，还需要掺加1% ～ 3% 的氯化铁防水剂，有利于增强防水作用和修复功能。（2）表面凿槽嵌补。该类型的缝补工作需要沿着混凝土的裂缝凿出一条深槽，而且在槽内放入水泥砂浆，环氧胶泥，沥青油膏等产品，并在最上层做一层水泥砂浆保护层。混凝土裂缝槽内应该保持干净、整洁、平整，如果存在不平整的情况，就需要先用水泥砂浆填补，等到槽内干燥之后再进行导渗和烘干，具备干作业条件后进行修补。施工时应先在表层做一层基层处理（一般采用素水泥或胶泥材料），然后将胶泥、沥青或砂浆等嵌补材料均应填入槽内，确保充分地压实平整，并在表面再作一层水泥浆（1：2）抹面，以增加修复施工质量。
2.3 结构加固法
结构加固方法应用频率较高，具体应用时要逐渐加大混凝土结构截面面积，在此基础上对预应力法进行应用。同时，要将钢板粘贴到混凝土出现的裂缝处，适当加设支点，实现对建筑工程结构的加固，确保建筑工程整体稳定性能够达到预期。
2.4 灌浆修补技术
对于渗漏型的结构裂缝，比较有效的修补处理方式就是灌浆处理。事先配比出修复料，然后通过高压装置把修补浆液注入裂缝内进行有效填补。在常用的灌浆法工艺中，主要以水泥灌浆法和化学灌浆法居多。化学灌浆法主要适用于宽度较小的裂缝，优点是防水性能好，但它的缺点是黏结性不足。对于较大的混凝土结构裂缝，还是用水泥灌浆法为好，因为水泥浆液具有很高的凝结能力，而且也适用于潮湿环境，并且可以控制凝结时间，尤其是对于细微处的修补可以收到较好的处理效果。
3 混凝土裂缝的优化对策
3.1 合理设计混凝土结构
混凝土结构设计时，应依据混凝土施工的实际状态尽可能偏向于选择低强度混凝土材料。针对抗裂薄弱部位开展必要的抗裂计算，若结构设计不存在足量的变形量，则还需要对构造配筋进行适当增加，通过这样的方式控制温度裂缝宽度，保证建筑结构整体的稳定性。若是建筑物结构长度大于40m，则需要根据实际情况设置后浇带，并在后浇带两侧位置设置加强钢筋，以减少不均匀沉降或是结构温度变形引起的裂缝。此外，针对建筑结构设计工作，需要以整体设计意图为参考，加强钢筋性能、水泥强度和混凝土材料检验工作，尽量减少温度裂缝和结构裂缝的产生。
3.2 严格控制混凝土原材料质量
混凝土原材料是质量的基础，在进行原材料选择时，必须尽可能地选择质量高的材料，科学合理地配置原材料，减少水化热作用、收缩反应及碱性反应等因素引发的混凝土裂缝。一般来说，水泥材料应选择水化热低的水泥，建立并严格执行检验制度，保证入场的原材料质量，投入工程使用前还需进行复查，不合格的严禁使用。应严格控制混凝土的配合比，尽可能减少水泥用量。应在确保原材料质量前提下，严格按照“三低二掺一高”原则控制，即严格控制混凝土的含砂量，尽可能减少坍落度和降低水胶比，还可以掺入适量减水剂和引气剂，常规混凝土应尽可能采用普通减水剂或中效减水剂，而高性能混凝土应当尽可能选用高效性减水剂。还应严格按照材料比例，尽量加大高钙粉煤灰掺量，提高混凝土抗裂能力、抗拉强度、抗拉伸能力，从而防止混凝土产生裂缝。
3.3 科学配置混凝土
依据建筑工程结构需求科学配置混凝土，保证混凝土强度能够达到建筑工程的实际需求。在混凝土配置时，要选择性能良好的原材料，确保混凝土中含泥量能够达到预期，同时，还要适当加入掺合料和外加剂，通过对这两种类型的材料应用，能够大幅度减少水泥用量，实现对水化热的有效控制，保证混凝土性能能够达到建筑工程预期，而且可以将混凝土合成成本可以控制在合理范围内。施工人员要分析施工现场材料质量，保证材料质量能够达到预期，适当调整混凝土中各种材料配合比。
3.4 把控施工过程和方法
施工过程管理对混凝土的裂缝控制起到至关重要的作用，只有采用了正确的方法，才能使整个工程的质量得到保障。在施工过程中，要严格按照施工方案进行操作。浇筑前，认真验收钢筋绑扎质量、保护层垫块情况等，要派专人对于模板上的垃圾、杂物清理冲洗干净，验收采用举牌制度，并留好影像资料。浇筑顺序要科学合理，过程中由于天气和供料等原因，导致可能出现的冷缝要尽量避免，及时接茬振捣。要求供应站在混凝土运输浇筑过程中，根据现场实际情况和项目部的要求来供料，一切行动听指挥，不要为了节约成本而让料车熄火，混凝土搅拌过程一定不能停止。整个浇筑过程要施工管理人员全程值班监督，每个部位都要用振动棒振捣，不能出现漏振、过振的情况。混凝土浇筑完成后不能立即上人，更不能在板面上堆放材料，在地下室板面强度未达标前，不能上大型车辆和机械，后浇带、施工缝等部位要落实回顶支撑到位。混凝土试块送检达到规范规定的拆模强度后，经项目部同意方可拆除模板支撑。总之，每一个细节都重视，认真把控到位了，串联起来才会收到好的成效。
3.5 强化特殊部位施工处理
混凝土结构中特殊部位施工工艺处理适当与否，将直接影响混凝土裂缝的产生，因此应注意这些特殊部位的施工处理：（1）预埋管线的铺设作业是混凝土结构关键部位，施工过程应严加控制，一般来说给排水管道、电力管线在铺设时应尽量避免交叉，不可避免时应当加装专用的接线盒，管线应固定牢靠，同时应在管线上部架设钢筋网片。（2）后浇带完全按规范进行施工，混凝土应比两侧混凝土高一个强度等级，浇筑施工前支好模板，彻底凿除疏松混凝土，留好施工缝，混凝土浇筑前要将后浇带内杂物清理干净，用水冲洗后刷纯水泥浆一道。为提高混凝土整体的密实度，减少混凝土裂缝的产生，在施工过程应按照“二次振捣、三次抹平”进行，即第一次捣抹平后的浇筑混凝土应高于相邻原结构约0.5cm，第二次振捣应等到混凝土间隔一个小时凝固之后进行，新浇筑的混凝土标高与原结构标高齐平，并在混凝土还未初凝前进行抹面修整，衔接的混凝土应平整密实。
3.6 重视混凝土养护工艺
除此之外，通过混凝土的科学养护也能够有效地避免裂缝的出现。混凝土养护环节是控制裂缝问题发生的重要环节，一定要加强对温度和湿度的控制。混凝土表面的耐久性和抗裂性都会受到养护效果的直接影响。因此，在实际混凝土养护中，可以在建筑混凝土浇筑后，及时了解混凝土的凝结效果，积极采取有效的养护措施，比如：在夏季要定期对混凝土结构洒水，并做好防晒工作（具体采用什么方法，要根据季节和环境特征，选择适合的养护工艺），加强混凝土养护水平，一般混凝土养护工作维持在15d 左右。在冬季低温的环境施工时，为了避免混凝土受潮，需在寒冷天气来临前进行混凝土浇筑施工，还应该对建筑结构进行蓄水养护，并采取必要的保温措施，如使用塑料膜或者是保温布将裸露的混凝土部分进行覆盖。
4 结语
综上所述，作为建筑施工过程中较为常见的问题之一，建筑工程混凝土裂缝的控制和处理显得尤为重要。倘若混凝土施工中的结构、配比或是温度等环节与设计范围不符，都有可能影响到建筑混凝土结构正常功能的发挥。从建筑混凝土裂缝的可控性与客观性分析，其管理控制可从材料、施工工艺和施工技术等方面着手，将施工建设内容和指标控制在合理范围之内，减少混凝土裂缝的发生，从而保证了混凝土施工的质量。
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