付曉鵬

陜西建工第四建設(shè)集團有限公司 陜西 渭南 714000

引言

在我國發(fā)展歷程中，房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及處理是與建筑技術(shù)的不斷進步密切相關(guān)的重要議題。隨著時代的變遷，我國房屋建設(shè)進入了大規(guī)模發(fā)展的時期，工期緊張、質(zhì)量要求提高等背景下，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因問題凸顯。

1 混凝土結(jié)構(gòu)特性概述

混凝土，作為一種常見的建筑材料，是由水泥、骨料（如沙子和石子）以及適量的水混合而成的堅固結(jié)構(gòu)。將這些材料混合后，經(jīng)過適當?shù)氖┕すに?，形成了一種具備出色耐久性和多功能性的材料?；炷恋闹饕攸c之一是其堅固耐用，通過水泥和骨料的巧妙組合，混凝土形成了一種堅硬的結(jié)構(gòu)，能夠抵御時間和自然力量的侵蝕?；炷辆哂泻芎玫目伤苄?，可以根據(jù)設(shè)計需要塑造各種形狀和尺寸。通過精心的混合設(shè)計和施工技術(shù)，這種特性使得混凝土能夠適應(yīng)各種形狀和結(jié)構(gòu)需求，從簡單的房屋到復(fù)雜的橋梁和隧道。混凝土組成中含有水分，當遭受高溫時，混凝土能夠吸收熱量并保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[1]。這一特性使得混凝土成為建筑物中重要的火災(zāi)防護材料，提供了可靠的逃生通道和保護屏障。混凝土密實的結(jié)構(gòu)可以有效地隔離聲音和溫度的傳導(dǎo)，創(chuàng)造出宜人的室內(nèi)環(huán)境。這不僅提高了居住和工作的質(zhì)量，也有助于節(jié)約能源和減少環(huán)境污染。在房建施工過程中，混凝土通常以預(yù)制構(gòu)件或現(xiàn)場澆筑的形式使用。預(yù)制構(gòu)件是在工廠中預(yù)先制作好的混凝土構(gòu)件，然后運送到現(xiàn)場進行安裝。而現(xiàn)場澆筑則是在施工現(xiàn)場進行混凝土的澆筑和成型。無論是哪種方式，混凝土都需要經(jīng)過充分的設(shè)計、施工和養(yǎng)護過程，以確保其質(zhì)量和性能。

2 房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 塑性收縮裂縫

在房屋建筑施工中，塑性收縮裂縫是由于混凝土在硬化過程中發(fā)生體積收縮而引起的。當混凝土中的水泥與水發(fā)生反應(yīng)形成膠凝體時，水分逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土體積收縮。這種體積收縮稱為塑性收縮，是混凝土中固有的性質(zhì)。塑性收縮裂縫主要出現(xiàn)在混凝土表面，其特征是較細且延伸在較長的距離上。塑性收縮裂縫的形成受多種因素影響，混凝土的配合比會對塑性收縮裂縫的發(fā)生產(chǎn)生影響[2]。水泥含量較高、骨料粒徑較小或使用了過量的混凝土摻合料，混凝土的收縮性將增大，從而增加了出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險。此外，混凝土的體積和幾何形狀也會對塑性收縮裂縫產(chǎn)生影響。較大體積的混凝土構(gòu)件由于體積收縮程度較大，因此更容易出現(xiàn)裂縫。而細長的構(gòu)件由于受到邊界限制，可能會發(fā)生較大程度的收縮，從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。

2.2 干濕性裂縫

在房屋建筑施工中，干濕性裂縫是由于混凝土在干燥和潮濕環(huán)境交替作用下產(chǎn)生的收縮和膨脹引起的。這種裂縫通常在混凝土表面或近表面形成，其特征是較細而呈不規(guī)則形狀。干濕性裂縫的形成與混凝土的吸濕和干燥過程有關(guān)。當混凝土暴露在潮濕環(huán)境中時，會吸濕并發(fā)生膨脹。水分的滲透使混凝土體積增大，從而施加壓力并引起應(yīng)力集中。隨著混凝土表面干燥，水分逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土體積收縮。這種濕潤與干燥的交替作用會產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，最終導(dǎo)致裂縫的形成。干濕性裂縫的形成還與混凝土的材料特性有關(guān)，混凝土的配合比、水灰比和養(yǎng)護措施等因素會影響其吸濕和干燥的速度。高水灰比的混凝土吸濕性較高，而干燥后的收縮性也更顯著，增加了干濕性裂縫的發(fā)生風(fēng)險。環(huán)境條件也是干濕性裂縫產(chǎn)生的重要因素，干燥環(huán)境和高溫天氣會加速混凝土的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致更快的干燥收縮。而潮濕環(huán)境和低溫天氣則使混凝土吸濕速度加快，引起膨脹應(yīng)力的積累。

3 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理方法

3.1 修補法

修補法旨在修復(fù)已經(jīng)形成的裂縫，使其恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)完整性和功能。修補裂縫先清除裂縫周圍的松散物質(zhì)和污垢，確保修補材料能夠牢固地附著在混凝土表面。隨后，使用鋼刷或高壓水槍清洗裂縫，將其清理至堅實的混凝土基底，以便后續(xù)的修補工作。根據(jù)裂縫的類型和程度，選擇聚合物修補材料、環(huán)氧樹脂修補材料和水泥砂漿等適當?shù)男扪a材料。這些修補材料具有良好的附著性和耐久性，能夠有效地填充裂縫并與原混凝土結(jié)構(gòu)形成一體化。在進行修補前，要將修補材料與適量的水或攪拌液混合均勻，以獲得理想的漿狀狀態(tài)。再使用刮板、填縫刀或注射器等工具將修補材料填充至裂縫中。對于較大的裂縫，可以采用層層填充的方法，確保修補材料充分填滿整個裂縫[3]。

3.2 加固法

加固法通過引入額外的加固材料和構(gòu)件，提高結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性。該方法適用于裂縫較大或?qū)Y(jié)構(gòu)安全性有重要影響的情況。先對裂縫進行全面評估，并確定裂縫的性質(zhì)、尺寸和對結(jié)構(gòu)的影響程度。有助于制定合理的加固方案，確保加固的有效性和可持續(xù)性。根據(jù)設(shè)計要求和裂縫特點選擇包括鋼筋、纖維材料和碳纖維增強聚合物等適當?shù)募庸滩牧?。材料的選擇要綜合考慮其強度、耐久性和與混凝土的相容性。在施工前，進行必要的準備工作。清理裂縫區(qū)域，修復(fù)混凝土表面，確保施工區(qū)域的清潔和粘接條件的優(yōu)化。根據(jù)加固方案，進行鋼筋的焊接、預(yù)埋纖維材料的安裝或CFRP的粘貼等加固施工。加固材料必須正確安裝，與混凝土結(jié)構(gòu)牢固連接。在施工過程中，進行嚴格的質(zhì)量控制。確保加固材料的質(zhì)量符合要求，施工質(zhì)量達到設(shè)計標準?？山柚暡z測、振動測試等非破壞性檢測方法，監(jiān)測加固效果和結(jié)構(gòu)的安全性能。加固法的優(yōu)點在于提升混凝土結(jié)構(gòu)的整體承載能力和耐久性，不僅修復(fù)了裂縫，還增強了結(jié)構(gòu)的抗拉強度和抗剪強度，提高了建筑物的安全性能和使用壽命。

3.3 灌漿法

灌漿法通過灌漿填充和密封裂縫，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的完整性和強度。灌漿法是對裂縫進行仔細評估和分析，確定裂縫的類型、長度和寬度，以及評估其對結(jié)構(gòu)的影響。通過了解裂縫的原因和特性，選擇適合的灌漿材料和方法。灌漿材料通常包括聚氨酯、環(huán)氧樹脂或水泥漿料。根據(jù)裂縫的大小和性質(zhì)，選擇合適的灌漿材料進行注入和填充。灌漿材料具有良好的黏結(jié)性能和抗?jié)B透性，可以填充裂縫并與原混凝土結(jié)構(gòu)形成一體。灌漿的方法根據(jù)裂縫的特點而定。對于較窄的裂縫，采用低壓注漿或噴射灌漿的方法進行灌漿。使用特殊的灌漿設(shè)備和工藝，在裂縫內(nèi)注入灌漿材料，并填充整個裂縫。對于較寬的裂縫，要先進行裂縫擴寬和清理，然后再進行灌漿。在進行灌漿時，確保施工符合相應(yīng)的規(guī)范和技術(shù)要求。準確控制灌漿材料的比例、溫度和施工速度，以確保灌漿材料充分填充裂縫，并達到預(yù)期的效果。需要注意的是，灌漿法適用于中小規(guī)模的表面裂縫和結(jié)構(gòu)性裂縫。對于較大和嚴重的裂縫，采用其他更復(fù)雜的加固和修復(fù)方法。

4 房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的預(yù)防措施

4.1 嚴格把控材料質(zhì)量

在房建施工中，確保材料的高質(zhì)量可以減少裂縫形成的風(fēng)險，并提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性。選用符合標準要求的優(yōu)質(zhì)水泥，確保其成分和性能穩(wěn)定。通過嚴格把控材料配比，可以提高混凝土的強度和抗裂性能。使用清潔、無污染的水源，避免含有過多鹽分或其他有害物質(zhì)的水。低質(zhì)量的水可能影響混凝土的凝結(jié)和強度發(fā)展，導(dǎo)致裂縫的形成[4]。使用合適的骨料，確保其質(zhì)量符合規(guī)范要求，可以提高混凝土的強度和穩(wěn)定性。骨料中不應(yīng)含有過多的雜質(zhì)、土壤或含有化學(xué)有害物質(zhì)，導(dǎo)致混凝土的不均勻性和脆弱性，增加裂縫的風(fēng)險。建立科學(xué)的質(zhì)量控制流程，監(jiān)測材料的生產(chǎn)和供應(yīng)過程，確保材料的一致性和合規(guī)性。進行必要的材料檢測和試驗，確保材料符合設(shè)計要求，并滿足混凝土結(jié)構(gòu)的強度和耐久性要求。

4.2 做好施工裂縫修復(fù)工作

在施工前，進行充分的工程設(shè)計和技術(shù)分析。確保設(shè)計符合規(guī)范，荷載合理分配，以避免結(jié)構(gòu)受力不均導(dǎo)致的裂縫問題。優(yōu)質(zhì)的混凝土和鋼筋能夠提供更好的強度和韌性，從而減少裂縫的產(chǎn)生。在施工過程中密切監(jiān)控和檢查混凝土結(jié)構(gòu)，特別是在關(guān)鍵部位和容易發(fā)生裂縫的區(qū)域。通過及時發(fā)現(xiàn)和識別裂縫，采取合適的修復(fù)措施，防止其進一步發(fā)展。根據(jù)裂縫的類型、寬度和深度，選擇聚合物修補材料、水泥砂漿或混凝土修補材料等合適的修復(fù)材料。同時，根據(jù)裂縫的情況，選擇填充、注漿或粘貼補強等合適的修復(fù)方法。在進行修復(fù)工作時，要確保施工操作規(guī)范，按照要求進行材料的配比和施工工藝。修復(fù)材料應(yīng)與原混凝土結(jié)構(gòu)良好黏結(jié)，并保證修復(fù)區(qū)域的外觀和質(zhì)感與周圍一致。修復(fù)后的裂縫區(qū)域需要進行適當?shù)酿B(yǎng)護，以促進修復(fù)材料的固化和強度發(fā)展。養(yǎng)護措施有濕潤保護、覆蓋保溫或加強養(yǎng)護等，具體根據(jù)修復(fù)材料和施工要求來確定。

4.3 混凝土溫度和濕度方面的控制技術(shù)

合理的控制技術(shù)，可以減少混凝土的收縮和膨脹，降低裂縫的風(fēng)險，并提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和耐久性。在施工過程中，根據(jù)氣候條件和混凝土的特性，采取措施降低混凝土的溫度。在高溫天氣下，要避免直接陽光照射砂石材料。高溫會導(dǎo)致混凝土的溫度升高，從而增加了混凝土的收縮和開裂的風(fēng)險。使用遮擋物或遮蔽網(wǎng)，可以減少砂石的溫度升高，保持混凝土的溫度在適宜范圍內(nèi)。還可以采用冰水攪拌砂石的方法，有效降低砂石的溫度，以確?；炷敛牧系氖褂脺囟确弦蟆Ｔ谑┕み^程中，使用濕潤的抹灰材料或噴水保濕，以保持混凝土表面的濕潤狀態(tài)。在混凝土養(yǎng)護期間，定期進行充分的濕潤養(yǎng)護，以確?；炷聊艹志帽３譂駶櫊顟B(tài)。在大型混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，可以采取分段澆筑的方式，控制澆注的面積和厚度，以減緩混凝土的溫度上升和干燥速度。適當控制澆注速度，避免過快或過慢的澆注，確保混凝土的均勻性和穩(wěn)定性[5]。需要注意的是，混凝土溫度和濕度的控制技術(shù)需要根據(jù)具體工程和環(huán)境條件進行合理的調(diào)整和應(yīng)用。在施工過程中，應(yīng)密切監(jiān)測和記錄混凝土的溫度和濕度，并根據(jù)實際情況進行相應(yīng)的調(diào)整和控制。

4.4 切實加強混凝土的養(yǎng)護工作

通過有效的養(yǎng)護工作，可以提高混凝土的強度和耐久性，減少裂縫的形成和擴展。養(yǎng)護工作應(yīng)在澆筑混凝土后立即開始，及時施行養(yǎng)護措施有助于防止混凝土的早期干燥和收縮。覆蓋保濕膜或濕棉被等材料，以防止水分過早蒸發(fā)。保持混凝土表面濕潤，有利于混凝土的充分凝結(jié)和強度發(fā)展。根據(jù)混凝土的特性和施工環(huán)境，確定合適的養(yǎng)護期，并確保養(yǎng)護工作持續(xù)進行。養(yǎng)護期間要避免強烈的日曬、風(fēng)力和極端溫度變化等不利條件的影響。定期對混凝土進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施修復(fù)。保持適當?shù)臐駶櫊顟B(tài)有助于混凝土的強度和穩(wěn)定性。根據(jù)施工環(huán)境和混凝土的要求，適時進行噴水、覆蓋濕布或使用保濕劑等措施，以確保混凝土的充分濕潤。建立科學(xué)的養(yǎng)護記錄和檢查制度，確保養(yǎng)護工作按照要求進行。培訓(xùn)施工人員，提高其對養(yǎng)護工作重要性的認識，并加強團隊合作，共同落實養(yǎng)護措施。

5 結(jié)束語

未來，隨著科技的不斷進步和建筑工藝的創(chuàng)新，房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因?qū)⒌玫礁泳珳实念A(yù)測和控制。無人機、人工智能和傳感器技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將使施工過程更加高效和安全。同時，新型材料的研發(fā)和使用將進一步提升混凝土的耐久性和抗裂性能。有理由相信，房建施工中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題將得到有效解決，建筑質(zhì)量將得到更大保障，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。