土木工程中混凝土裂缝成因与防治研究

土木工程中混凝土裂缝成因与防治研究

魏晓艳

固原市原州区综合执法局

摘要：近几年现浇混凝土施工技术在我国房屋建筑中的应用规模不断扩大，在一定程度上提升了房屋建筑施工效率。但是现浇混凝土的施工质量风险因素较多，一旦控制不当，就会导致渗透裂缝，威胁整个房屋建筑物安全。基于此，从现场技术管理视角着手，分析房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的技术管理措施具有非常重要的现实意义。

关键词：土木工程；混凝土裂缝；成因；防治

1混凝土裂缝的类型概述

1.1受力裂缝

应力裂缝的形成是混凝土结构在受到荷载引起的内力作用下出现断裂现象的过程。不同类型的内力作用下，会产生不同类型的止裂槽。在混凝土结构中，止裂槽是为了防止混凝土出现过度开裂、失去整体性能和耐久性而设置的。弯曲裂纹是应力裂缝中一种最常见的类型，通常出现在抗拉应力区域，与纵向钢筋垂直分布。这种裂纹的出现主要是因为混凝土在受到荷载作用时，无法承受荷载对其产生的弯曲应力而导致的。因此，弯曲裂纹的产生是混凝土结构中最容易出现的一种止裂槽。应力区域中的裂缝通常由垂直荷载引起，起初为平行和不连续的压缩裂纹。这种裂缝的出现主要是因为混凝土在受到荷载作用时，内部产生了压缩应力，而混凝土的压缩强度又难以承受这种荷载，从而导致裂纹的产生。这种裂纹的出现也是混凝土结构中比较常见的一种。拉伸裂纹出现在拉伸力集区域中，并穿过整个截面，垂直于拉伸约束的方向。这种裂纹通常出现在混凝土结构中受到拉力作用的情况下。当混凝土受到拉力作用时，拉伸区域的混凝土会承受更大的拉应力，从而导致混凝土产生拉伸裂纹。

1.2塑收缩裂缝

混凝土施工中，混凝土硬化过程中会出现一定的化学反应导致混凝土体积发生收缩现象，通常情况下都是由于受到了碳化作用，或者水化作用所造成的收缩问题比较普遍。一旦在混凝土体积缩小的过程中，发生了压缩不均的状况就会造成更大规模的塑性压缩裂纹的产生。浇筑工作完毕以后通常都会出现塑性收缩，而在这个过程汇总中会由于水分的挥发速率过快产生塑性收缩开裂问题。而形成这一问题的主要因素在很多时候都是受到各种天气的影响，例如在浇筑过程中出现强风天气或是高温天气，使得混凝土中的水分迅速挥发而形成性塑收缩开裂；此外还有因为施工单位可没有及时对混凝土进行养护，在完成施工后没有进行定时洒水也只有对施工区域进行遮盖，从而导致混凝土尝长时间暴露在外界环境下，受到了外界因素的干扰最终形成了塑性收缩裂缝。

1.3温差裂缝

温差裂缝是混凝土结构中一种常见的间接裂缝。与收缩裂缝相似，温差裂缝也具有一定的特征和展开规则。主要发生在较大混凝土表面或温差较大的区域。这种裂缝的形成原因是由于水泥水合物在硬化过程中会产生大量的水和热量，导致内外温度差异较大，产生不同程度的内外热膨胀和冷收缩。当温度变化较大时，混凝土表面会产生一定的拉伸应力。当抗拉应力超过混凝土抗拉极限时，混凝土表面就会出现裂缝。这种裂缝一般呈斜向或弧形，具有一定的宽度和深度。温差裂缝的出现不仅会影响混凝土结构的美观性，而且还会影响混凝土结构的使用寿命和安全性。为了避免温差裂缝的出现，我们需要采取一些措施。首先，要控制混凝土的温度变化。在浇筑混凝土时，可以采用降温措施，如喷水、覆盖遮阳网等。其次，要控制混凝土的收缩率。可以添加适量的缩微剂或使用合适的膨胀剂来控制混凝土的收缩率。最后，还要注意混凝土结构的施工和维护。在施工过程中，要控制混凝土的均匀浇筑和充实性，避免出现空鼓和空隙。在维护过程中，要及时修补混凝土表面的裂缝，保持混凝土结构的完整性和稳定性。

1.4耐久性裂缝

混凝土是建筑结构中最常见的材料之一，但是在使用过程中也会出现一些问题，其中最常见的就是混凝土裂缝。裂缝的产生可能是由于多种原因导致的，这些原因往往与外部环境、材料质量以及施工方式等有关。第一种可能导致混凝土裂缝的原因是冷冻循环。在寒冷的天气中，水分会在混凝土中扩散，当温度下降到一定程度时，水分就会冻结并膨胀，从而导致混凝土表面出现裂缝。这种情况在北方地区尤其常见，因此在施工时应当考虑到这一问题，采取适当的措施来保护混凝土。第二种导致混凝土裂缝的原因是钢筋腐蚀。钢筋腐蚀会使得钢筋体积膨胀，从而产生越来越大的拉力，最终导致混凝土裂缝的扩展。钢筋腐蚀的原因通常是由于混凝土中存在的氯离子和其他化学物质，例如酸性溶液等，这些物质会侵蚀钢筋表面，使得钢筋失去抗拉能力。第三种导致混凝土裂缝的原因是盐碱化。在一些地区，土壤中含有大量的盐分，这些盐分会通过水分渗透到混凝土中，当水分蒸发时，盐分就会渗出来并在混凝土表面形成白色结晶。这些结晶会不断地吸收水分，从而导致混凝土的强度下降，最终产生裂缝。

2房屋建筑现浇混凝土施工裂缝的原因

1温度收缩作用。在养护时间不足时，建筑现浇混凝土收缩应变将导致弹性拉应力，带动混凝土楼板收缩当量温差增加，在内外温差超出25℃时，温差应力大于混凝土凝结过程中抗拉能力，致使混凝土楼板出现温度收缩裂缝。加之施工时期空气温度处于较高水平，温度上升阶段混凝土楼板出现峰值应力，进一步加剧楼板裂缝。2材料不达标。在现场建筑现浇混凝土施工时，一旦现浇混凝土构件受拉区配筋不足或集料含土量超标、含水量超标，均会导致混凝土材料抗拉能力小于规范要求，收缩率上升，随着时间的不断推移出现强烈约束力变形，导致现浇混凝土构件内水分逐渐蒸发，最终形成裂缝。同时现场浇筑振捣过度也会导致粗骨料下沉，楼层表面出现砂浆干缩裂缝，振捣不足则会导致混凝土呈块状干裂。3不均匀沉降。在现场建筑现浇混凝土施工时，建筑物上层受建筑构件不均匀沉降作用出现贯穿性裂缝，裂缝形态随建筑构造变化而变化，裂缝宽度随建筑物荷载增加而增加，部分裂缝可与地面呈30°角、45°角或90°角。

3建筑工程施工中混凝土裂缝防治措施

3.1做好施工前的准备工作，确保设计方案的合理性

建筑工程混凝土施工质量关系到建筑整体结构的稳定性和承载性能，因此在施工之前必须做好全面的准备工作。首先，就是要加强地质勘察和环境勘察，要通过严格的地质勘察为工程设计提供精准的数据依据和信息支持。只有设计方案科学合理，才能使得在进行混凝土施工的时候按照相关的施工设计图纸来进行科学规范施工。尤其是对设计中的应力问题应进行仔细研究，确保混凝土裂缝问题是在可允许范围内出现的，并要保障裂缝对整个工程不会产生影响，并通过对裂缝的合理控制以及加强混凝土施工质量管理，来提升整体建筑结构的稳定性和承载性。混凝土裂缝问题和施工环境的影响也有一定的关系，所以设计人员需要结合施工现场的环境情况充分考虑各种影响混凝土施工质量的因素，并制定出有效的应对措施，避免出现严重的混凝土裂缝问题，确保工程质量的提升。

3.2选择合适的材料

混凝土原材料的选取对预防裂缝形成至关重要。(1）骨料的选择。骨料的选择应考虑其硬度、耐磨性、形状及纯度。例如，硬度高的骨料可以增强混凝土的强度和耐磨性，从而降低裂缝形成的可能性。骨料的形状和尺寸也会影响混凝土的工作性能，进一步引起裂缝的产生。(2）水泥的选择。水泥选择时，涉及到水泥种类、强度等级和稳定性等因素。例如，选择强度适中、稳定性好的硅酸盐水泥，或低热水泥，可以减小混凝土的水化热，进一步防止裂缝的产生。(3）掺和料的选择。特定的工况下，可能还需要使用特殊材料，如添加剂和掺合物等。例如，加入一定比例的飞灰、矿渣、硅灰等矿物掺合剂，可以改善混凝土的工作性能，减小收缩变形和内应力，从而减少裂缝产生的可能性。

3.3强调施工人员的技能培训

混凝土作为建筑工程中常用的一种材料，其质量直接影响着工程的安全和稳定性。而承包商的技术水平则是混凝土质量的最终决定因素。在混凝土施工过程中，施工人员必须严格遵守混凝土标准和有关规定，否则可能会出现施工质量问题。这些问题包括：混凝土强度不足、空鼓、裂缝等。这些问题的出现将直接影响工程质量和安全，甚至可能导致工程的重建。为了避免这些问题的出现，需要采取各种预防措施。首先，需要重视建设人员的实践培训，提高他们的操作水平和工作标准。其次，需要建立适当的能力评估机制，监测和记录现场执行行为。这将有助于提高技术水平并发挥评价和培训效果。在实际施工中，承包商必须掌握混凝土施工的各种技术，包括混凝土搅拌、浇筑、养护等。他们还需要了解混凝土材料的性质，掌握混凝土施工中常见的问题和应对措施，并且必须熟悉相关的法律法规和标准。总之，混凝土质量直接影响着工程的安全和稳定性。因此，承包商必须具备相关的技术和知识，并采取相应的预防措施，以确保混凝土施工的质量和工程的安全。

3.4做好混凝土养护工作

在混凝土施工中和施工后期做好混凝土养护工作是非常必要的，这也是防治裂缝问题的一个有效措施。比如为了预防混凝土的冷缩现象，混凝土进行养护预防，一方面要对温度进行检测，避免混凝土受到高温影响产生裂缝。其次，在混凝土施工完成之后，也同样需要进行养护管理，因为混凝土施工之后需要经过一段时间才可以完全固化凝结，这期间施工人员必须随时对混凝土的固化情况进行查看，在这期间还需要在混凝土表面进行洒水，避免出现收缩性裂缝问题。在加强对混凝土工程的养护可以有效确保混凝土施工质量不受自然因素的影响。尤其是在混凝土凝结时要做好相应的保温工作，避免表层水分蒸发影响了混凝土的强度。要根据当地的自然环境、温度、湿度等情况进行实施科学合理的养护技术。最后就是在混凝土拆模后，也同样需要在表面洒水，这也是为了防止混凝土出现水热化的问题。

3.5采取准确有效的施工工艺

要控制混凝土施工过程中的裂缝形成，需进行合理的工艺选择和制定详细的施工计划。(1）结合钢筋结构的种类和混凝土结构的特性，针对易形成裂缝的部位，应计算关键部位的长度以及间距，同时，这些位置要进行严格的密封处理，防止裂缝发生。(2）为防止运输过程中混凝土拌合时间不够或等待浇筑的时间过长造成混凝土离析造成裂缝，应明确规划混凝土输送的时间间隔、运输方式以及施工时限。因此，施工人员需对混凝土浇筑的具体流程有深入的了解和计划，同时要与供应商保持密切的沟通，确保混凝土的及时供应。(3）在施工过程中，混凝土自重下的压力和不均匀的骨料分布可能导致裂缝的出现。因此，在混凝土达到所需强度之前，应尽量避免应力的集中，以防止裂缝的出现。例如，在高层建筑的施工中，可以考虑使用木板或者脚手架，以帮助分散混凝土的重量，减少应力的集中。

3.6注意混凝土抗裂性能的设计计算

随着社会经济的发展和生活质量的提高，建筑结构的稳定和安全要求越来越高。建筑物是人们生活和工作的重要场所，其安全性和稳定性直接关系到人们的生命和财产安全。因此，建筑结构的质量和安全性成为建筑设计和施工的重要指标。然而，建筑结构容易出现结构性裂缝，执行单位需采取预防和改进措施，加强结构设计和抗裂性试验。建筑质量的提高有助于提高建筑公司的行业竞争力。在建筑市场飞速发展的今天，建筑公司需要不断提高自身技术水平和质量标准，以满足客户的需求和要求，赢得更多的市场份额。因此，建筑公司在设计和施工过程中必须严格按照相关标准和规范进行操作，确保建筑物的结构稳定和安全。设计阶段需检查建筑物结构的抗裂设计，掌握混凝土配合比、添加化学试剂的数量，同时考虑施工现场的季节性温度和复杂环境可能影响准备试验的准确性。建筑物的结构设计和材料选用是保证建筑质量的重要因素。在设计阶段，必须对建筑物的结构进行抗裂设计和分析，掌握混凝土配合比和添加化学试剂的数量，以确保混凝土的强度和耐久性。此外，还需考虑施工现场的季节性温度和复杂环境对试验的影响，以提高准备测试的准确性。

4结论

总而言之，混凝土结构是现代建筑结构的重要组成形式，混凝土施工也是建筑工程施工的重点，混凝土施工质量也直接关系到建筑结构的稳定性和耐久性。因此在施工的时候，需要严格把控好每一个环节，要加强材料质量、环境、技术管理要避免在施工的时候受外界因素影响发生混凝土裂缝问题。同时还要在施工的时候严格把控温度、混凝土配比设计并要做好后期的混凝土养护干工作，从而最大程度的提升混凝土施工质量，确保建筑结构的整体性能达到相关标准。

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