土建施工中混凝土裂缝成因及控制措施

张栗铳

北京城建道桥建设集团有限公司 北京 100020

混凝土是在土建施工当中常见的混合型材料，它是由水泥，砂石和水进行混合而形成的建筑材料[1]。因为混凝土的硬度高，成本低，使用年限久的原因，所以在土建施工现场，混凝土使用十分广泛，是常见的施工材料。据统计，如果建筑物的主要材料使用混凝土，随着时间慢慢的推移，大多数建筑墙面会出现裂缝的问题，一旦建筑物出现了裂缝，那么就会大大降低混凝土的抗渗能力。自然界的水汽会进入建筑物内，让支撑链接的钢筋被锈化，混凝土渐渐被水汽碳化，从而降低了建筑物的使用年限，使建筑物的质量降低，甚至会带来生命财产的损失，给我们的生活带来很大的影响。

1 土建施工中混凝土裂缝的成因分析

1.1 材料自身特性导致混凝土裂缝

钢筋混凝土的建筑结构主要材料包括钢筋、骨料、水泥、水等。对于混凝土来说，砂石，水泥，水的添加比例比较重要，同时不同地区当地的环境及地理位置的不同对于混凝土的使用要求也不同，在选择过程中要根据建筑设计要求及当地情况选择适合的混凝土，如果混凝土的质量及稳定性出现不符合预期效果的问题，工人在使用过程中容易出现施工问题，为后期建筑物投入使用带来巨大的安全隐患。其中混凝土出现裂缝就是其中重要安全问题之一[2]，混凝土一旦出现了裂缝对承重钢筋以及混凝土本身都会造成一定的腐蚀。所以在现场施工时，施工单位必须严格管理混凝土材料的使用情况，利用高精度的测量仪器测量、加强现场管理和检查等方式，保证混凝土的质量问题。就组成材料特性而言，除了混凝土本身外，建筑结构中还有钢筋，钢筋与空气和水进行接触时，钢筋就会发生氧化让钢筋的表面生锈，随着时间的变化，钢筋的使用性能会慢慢地退化，最终导致混凝土发生裂缝。就混凝土自身特性而言，混凝土本身就有收缩的特性，在凝固的过程中，湿混凝土会不断地收缩，如果在进行建筑浇筑的过程中室内外温度、湿度相差较大的话，混凝土本身的水分会快速蒸发，从而引起裂缝[3]。混凝土是由水，水泥等组成的，会发生水化反应，在进行搅拌的时候，水泥遇水会变热，产生物理化学反应，混凝土持续发热，由于热胀冷缩的原理，在浇筑后由于温度急速下降混凝土会迅速地收缩，混凝土导热性能差，在温度拉应力的作用下会产生裂缝，而施工人员没有对此进行测温养护会导致裂缝问题严重。就外界影响因素而言，混凝土在运输的过程中，由于施工地区和商混站是有一定距离的，前期在选择过程中没有充分考虑交通情况，例如：当地交通高峰期、特殊天气以及路线选择等情况对交通带来的影响，也会导致混凝土在运输过程中出现问题影响使用。可能会因为运输的容器密封不够，导致混凝土出现漏浆的现象导致混凝土的配方比例失衡改变其特性。在施工过程中，混凝土配比失调，就会导致不能满足浇筑的原计划配比，增加了产生裂缝的可能性。

1.2 荷载及温度变化导致混凝土裂缝

荷载裂缝是土建工程当中经常出现的问题，主要原因就是因为建筑物的点受力面积不均衡，在施工过程中，因为建筑物受到外界因素的影响导致超过了混凝土的承载能力，使混凝土的内部结构受到了破坏，导致建筑物承受不住压力出现了裂缝，一般情况下多数是因为轴压力的影响导致建筑物的顶部位置出现裂缝，同时在建筑物转角处因为受到的压应力不平衡，在受到外界一些不确定因素的影响后也会导致混凝土出现裂缝[4]。其次，在混凝土与承重梁的连接位置也是极其容易出现裂缝的，因为在这个位置，需要承受建筑物的大量荷载力，受到的压力与其他部位存在着很大的差别，容易出现荷载裂缝。荷载裂缝在土建工程中危险程度非常大，为了保证建筑物在后期使用时的安全，施工人员必须使用有效的方法进行改善，避免裂缝而造成的事故。

因为温度的影响造成混凝土裂缝是在土建工程中最不好掌控的，一不小心就会因为外界温度的影响而造成裂缝。而温度裂缝的表现一般分为两种情况。第一种就是表面裂缝，这种裂缝是没有特定规律的，很难把控。另一种就是建筑内深层裂缝，这种裂缝和表面裂缝有着极大的反差，深层裂缝是存在一定的规律的，他的裂缝方向一般和建筑主筋是一样的，而温度的高低会导致裂缝存在着不同的宽度，并不是温度越高裂缝的宽度越高，刚好相反，温度越高裂缝的宽度就越小。水泥的水热反应是造成温度裂缝的主要原因，体积越大的建筑物受到的温度影响的裂缝问题就会越严重。表面裂缝主要是在工程施工过程中，受到水热的影响，其混凝土温度也在时刻发生着改变，主要分为升温，降温，恒温三个阶段，经过这三个阶段的温度变化，当数据变化达到一定的峰值，就会造成温度裂缝[5]。而大部分的建筑深层裂缝是因为混凝土内的温度与外界温度迅速出现温差，外界温度迅速下降，让混凝土内部结构不能很快地适应因为温度而带来的收缩现象造成了裂缝。也可以说，在土建工程施工时，混凝土会随着温度的变化而变化，出现热胀冷缩的现象，而随着温度的变化过快，混凝土会随着温度的变化迅速膨胀或冷缩，造成温度裂缝的出现。

1.3 施工及现场养护不到位引起裂缝

施工过程中的操作不规范、不到位都将会导致混凝土出现裂缝进而影响工程质量，在实际的施工过程中致使混凝土产生裂缝的原因主要涉及以下几方面：第一，钢筋移位。建筑物的主体框架离不开钢筋和混凝土，施工人员在进行混凝土灌注的过程中，由于施工人员的操作行为不规范，混凝土本身会受到一定冲击，钢筋会因此发生移位。钢筋出现移位以后，外界的一些不利因素就会“趁虚而入”，致使板底等位置出现裂缝，增加了安全事故发生的几率。第二，浇筑振捣不当。施工人员在浇筑过程中，振捣是十分关键的一步，振捣不足或者过度都会使得浇筑工作不满足后期施工要求，对建筑项目的工程质量造成影响。此外，倘若施工人员在振捣完毕后没有及时拔出振捣棒，就会影响混凝土的均匀性，进而使得裂缝产生。第三，施工监管不严格。监理人员对每一环节的把关不够严格，监管实践流于形式，对于可能出现问题的因素未进行提前预测和提出有效应对策略，让人为因素成为了混凝土出现裂缝的主要影响条件。

在土建施工过程中，使用混凝土浇筑建筑时，施工人员要根据计划及时养护施工，一般情况下，养护周期为七天，而制定的养护计划就是为了避免建筑物出现干缩裂缝。混凝土出现裂缝的主要原因就是因为其内外部水分蒸发的速度不同，让建筑的外部结构变化过快，内部跟不上外部变化的脚步，混凝土表面也没有相应的保护措施，使水分过快蒸发从而产生变形。混凝土内部接触不到空气，所以他的温度和湿度相对稳定，内部水分蒸发的相比外部慢了很多，所以变形的速度也就变慢了许多，内外不一致就容易造成混凝土裂缝。由于混凝土本身具有收缩的特性，在温度不一致时，他的性能就会大大降低，最终产生干缩裂缝，影响到了整个土建工程的质量[6]。

2 应对土建施工中混凝土裂缝的有效策略

2.1 保证混凝土材料合理运用正确施工技术

材料的合理选取和施工技术的正确运用将会有效防止在土建施工中混凝土产生裂缝。做好以上两项工作能够从根源上有效预防混凝土裂缝的产生和保证工程质量。对于材料合理选取而言，土建施工的基础因素就是材料，例如钢筋、水泥等，在进行材料采购前就应当进行好合理规划，根据项目建设实际情况对于材料选取制定标准，例如，钢筋的抗压性能，水泥的防水性能等。因地制宜科学合理的选取材料，能够从不同方面增强混凝土的各项性能，防止裂缝的产生，保障建筑工程的质量与安全。

对于施工技术正确运用而言，第一，在土建施工前，相关设计人员应当对拟建设用地及周围环境情况进行实地考察，了解可能产生影响的一系列因素，遵守相关的法律法规，按照建筑的标准进行科学合理的混凝土结构设计工作。为了减小建筑的裂缝情况，要确保建筑构建的尺寸合理，保证平面的规划度[7]；建筑构建形状发生变化时，在施工中要对凹进去的地方设置暗梁或者双层钢筋的方式来强化平面规划程度，从设计源头预防裂缝控制。第二，施工工序要科学合理地推进。施工工序的科学合理运行要根据实际情况进行动态调整，例如，混凝土经过水化反应会产热，但其导热性能差，鉴于此，在进行大体积混凝土浇筑工序时，就可以采用分层浇筑、分块浇筑等工作方法，才能够确保混凝土充分散热，防止由于温度差值大，在热胀冷缩的作用下产生裂缝。第三，施工人员的操作要满足规范要求，正式浇筑前要把基层与模板用水浇湿，在混凝土浇筑完成后并未完全凝固时，此时混凝土的强度还得不到保障，要尤为注意，不要在已浇筑的混凝土上面随意放置其他材料或者随意踩踏。另外，模板不能过早拆卸，拆卸时也要注重顺序，尽可能避免影响混凝土的强度。第四，振捣要恰当且充分。第五，对于混凝土的养护工作要尽早开始且全程养护，养护周期也有着严格的要求，适当增加时间有利于增强混凝土刚度，增强土建工程的稳定性能和安全性能。

2.2 施工时温度与荷载裂缝的控制

可以合理地加入外加剂来代替水泥，在选取化学添加剂的时候，一定要选择符合安全施工标准的添加剂，保证混凝土的使用性能可以得到有效地提升。另外选取合适的材料之后，施工人员要对这些原材料的配制比例进行实验，选择出抗裂性最强的配制比例，保证混凝土性能不下降的同时，降低水泥的使用比例，降低混凝土的温度，改善因为温度影响而带来的混凝土裂缝。想要降低温度对混凝土裂缝对混凝土带来的影响，首先要对混凝土的升温进行控制，降低水泥的使用比例。在整个混凝土搅拌过程中混凝土的升温主要来源就是水泥的水化热，所以我们适当的减少水泥的使用比例，就可以有效地控制水化热效应，降低混凝土的升温。选择低热水泥，在采购混凝土原材料的工作人员，在采购时选择低热水泥，选择这种水泥可以有效地降低水泥的水热反应。为了降低原材料的温度，在施工前工作人员要避免在高温环境下进行施工，对混凝土原材料进行降温处理，保证浇筑材料的温度达到施工标准。最后对混凝土进行强制降温，这就需要在其内部进行事先埋存水管，将冷水灌入其中降低混凝土的内部温度，减少温度裂缝，提高土建工程的质量。施工人员要注意缩小当量温差，从而减少裂缝的产生。

为防止荷载裂缝问题的出现，就要做好荷载裂缝的预防与控制，在土建施工时，要注意以下几个问题:第一，加强地基承载力。地基是建筑物的坚实支撑，如若地基不均匀就会使得受力不均匀，荷载承受能力也会产生变化，就会导致地面沉降进而产生裂缝；第二，增强建筑平整度，对于建筑不平整的地方,可以使用双向钢筋网片来使其更平整,让其表面变光滑，减少裂缝出现的可能性；第三，加强工程施工的设计与控制工作,在施工中重点关注容易产生裂缝的位置，深入分析出现裂缝的成因并进行研究，优化各部位的受力状况，使整体荷载处于受力平衡状态,避免过度集中受力,防止建筑物出现变形问题；第四，在不影响配筋率及施工标准基础上，选择较细的钢筋，缩短钢筋与钢筋之间的缝隙,降低混凝土裂缝发生概率，有效防止开裂。

2.3 干缩与管理的控制措施

在土建工程施工时，要选择抗裂性强的材料，将这些抗裂性强的材料和其他材料合成混凝土，在性能上会远超其他材料合成的混凝土，可以提高土建工程的质量。但是抗裂性强的混凝土使用条件不同于普通混凝土，因此要提前根据材料的特性做好运输规划，避免因为运输时间问题导致混凝土特性改变从而影响施工。

在进行施工的时候，管理单位要加强对施工现场的管理。为了有效地防止裂缝的出现，施工单位要对实际施工部位做好施工计划。例如：将使用过的模板进行清理，保证模板的干净程度，不要将施工的残留物留在上面。在进行浇筑工作的时候，要保证模板的湿润，同时在浇筑工作结束之后，要对混凝土做浇水养护工作，确保混凝土的表面湿度符合相关标准，然后对建筑缝隙进行密封处理。除此之外，一定要定期地进行养护工作，对养护手段进行不断地完善，做好测温工作丰富经验根据实际情况对实际情况作出调整，保证建筑物的稳定性，保证土建工程的整体质量。

3 结束语

建筑物出现裂缝不仅会影响建筑整体质量，还会影响人民的生命财产安全，一旦出现裂缝问题，会降低建筑物的使用寿命，影响我国土建行业的发展。所以，相关施工单位和人员，一定要做出相对有效的控制裂缝措施，加强现场管理，保证建筑材料的高性能，杜绝出现混凝土裂缝的现象，提高土建工程的质量，为我国土建事业发展保驾护航。