盧萬波

廣州市第三市政工程有限公司 廣東 廣州 510000

混凝土是一種常見的建筑材料，廣泛應(yīng)用于各類建筑工程中。然而，由于多種因素的影響，混凝土在施工過程中容易出現(xiàn)裂縫，給建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命帶來了一定的隱患。因此，控制混凝土裂縫的形成和發(fā)展成為建筑施工中一個重要且值得研究的問題。

1 混凝土裂縫形成的原因

1.1 體積變化

混凝土在固化過程中會發(fā)生收縮和膨脹。水泥水化過程中的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致混凝土收縮，而后期水化產(chǎn)物的生成會引起混凝土膨脹。這些體積變化會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就會形成裂縫。因此，在混凝土配合比的設(shè)計中需要考慮到水灰比、粉料水化熱和外加劑的使用，以控制混凝土的收縮和膨脹。

1.2 溫度變化

溫度變化是混凝土裂縫形成的另一個重要原因。當(dāng)混凝土遭受高溫或低溫時，會發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生。如果溫度變化引起的應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，就會出現(xiàn)裂縫。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要考慮到環(huán)境條件和混凝土材料的熱膨脹系數(shù)，合理安排結(jié)構(gòu)的伸縮縫和溫度控制措施，以減輕溫度變化對混凝土的影響。

1.3 荷載作用

外部荷載對混凝土結(jié)構(gòu)的作用也可能導(dǎo)致裂縫的形成。例如，建筑物的自重、人員和設(shè)備的負(fù)荷以及地震等都會給混凝土施加壓力，當(dāng)壓力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就會引發(fā)裂縫。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要合理計算和分析荷載，并采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)措施，如增加梁柱斷面尺寸、設(shè)置受力鋼筋等，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力。

1.4 施工操作不當(dāng)

施工過程中的不當(dāng)操作也是混凝土裂縫形成的原因之一。例如，澆筑混凝土?xí)r振搗不均勻、過度振搗或振搗時間過長，都可能導(dǎo)致混凝土內(nèi)部應(yīng)力不均勻，從而引起裂縫的產(chǎn)生。此外，混凝土的澆筑速度過快、不適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)和干燥速度過快等也會導(dǎo)致裂縫。因此，在施工過程中需要嚴(yán)格控制操作，合理安排施工工藝和養(yǎng)護(hù)措施，以減少混凝土內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生。

1.5 材料問題

選擇不合適的原材料、配合比錯誤以及質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等都會影響混凝土的性能，增加裂縫的發(fā)生風(fēng)險。例如，使用劣質(zhì)水泥、砂漿不均勻或含有過多的骨料，都會降低混凝土的強(qiáng)度和抗裂性。因此，在混凝土配合比設(shè)計中，需要根據(jù)實際情況選擇合適的原材料，并進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和檢測[1]。

2 常見的混凝土裂縫類型

混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中常見的問題，了解不同類型的裂縫及其形成原因?qū)τ谟行ьA(yù)防和修復(fù)裂縫至關(guān)重要。

2.1 收縮裂縫

由于混凝土在固化過程中發(fā)生體積變化所引起的。水泥水化反應(yīng)導(dǎo)致混凝土收縮，而后期水化產(chǎn)物生成則會引起膨脹。這些體積變化會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就會形成放射狀或平行分布的收縮裂縫。

2.2 熱脹冷縮裂縫

溫度變化是導(dǎo)致混凝土裂縫的另一個重要因素，當(dāng)混凝土遭受高溫時，會發(fā)生熱脹；而在低溫下則會發(fā)生冷縮。這些溫度變化導(dǎo)致混凝土內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，就會形成熱脹冷縮裂縫。

2.3 荷載裂縫

是由外部荷載對混凝土結(jié)構(gòu)的作用引起的。當(dāng)混凝土無法承受施加在上面的荷載時，會產(chǎn)生應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致線性分布的裂縫形成。

2.4 施工裂縫

施工過程中的不當(dāng)操作也會導(dǎo)致混凝土裂縫的形成。例如，振搗不均勻、過度振搗或振搗時間過長都可能導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力集中，從而引發(fā)施工裂縫。

2.5 彎曲裂縫

當(dāng)混凝土梁或板受到彎曲作用時，由于受力不均勻而產(chǎn)生彎曲裂縫。這些裂縫通常呈沿著結(jié)構(gòu)的曲線分布。

2.6 凍融裂縫

在寒冷氣候下，水分進(jìn)入混凝土內(nèi)部并在凍結(jié)過程中膨脹，導(dǎo)致混凝土破裂形成凍融裂縫。這些裂縫通常是平行于表面的。

2.7 疲勞裂縫

長期重復(fù)荷載作用會導(dǎo)致混凝土疲勞破壞，形成疲勞裂縫。這些裂縫通常呈交錯狀或網(wǎng)狀分布。

通過了解不同類型的混凝土裂縫及其形成原因，可以采取相應(yīng)的預(yù)防和修復(fù)措施來保證混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。在設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)過程中，需要注意控制體積變化、溫度變化、荷載作用，并嚴(yán)格執(zhí)行施工操作規(guī)范，以減少裂縫的發(fā)生風(fēng)險[2-3]。

3 控制建筑施工混凝土裂縫的技術(shù)措施

為了有效地控制混凝土裂縫的形成和發(fā)展，在建筑施工過程中可以采取以下技術(shù)措施：

3.1 加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計軟件的應(yīng)用。利用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計軟件，進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計，確保混凝土結(jié)構(gòu)在正常和極端工況下的安全性。

（2）新型抗震材料的研發(fā)和應(yīng)用。開展新型抗震材料的研究和應(yīng)用，如高性能混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土等，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。

（3）結(jié)構(gòu)布局的優(yōu)化。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的布局和形式，如增加剪力墻、設(shè)置橫向抗震支撐等，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

（4）梁柱尺寸和配筋方案的優(yōu)化。通過優(yōu)化梁柱的尺寸和配筋方案，實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)承載力的最大化。

（5）防水和防腐措施的應(yīng)用。采用適當(dāng)?shù)姆浪头栏胧?，保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)免受濕度、酸堿等因素的侵蝕，提高其耐久性。

3.2 選擇合適的混凝土原材料及配合比

（1）原材料性能評估。在選擇混凝土原材料時，要進(jìn)行全面的性能評估。了解水泥、骨料、粉煤灰、減水劑等原材料的物理特性、化學(xué)成分和工作性能，以確保其符合設(shè)計要求。

（2）配合比設(shè)計。根據(jù)混凝土的使用目的和要求，結(jié)合原材料的性能特點，進(jìn)行合理的配合比設(shè)計。考慮到強(qiáng)度、流動性、耐久性等因素，確定適當(dāng)?shù)乃冶取⒐橇虾亢蛽胶狭嫌昧俊?/p>

（3）實驗室試驗。通過實驗室試驗，驗證所選原材料和配合比的可行性和優(yōu)劣。對混凝土進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能、耐久性等方面的測試，以評估和優(yōu)化配合比設(shè)計。

（4）可持續(xù)性考慮。在選擇混凝土原材料時，要考慮其可持續(xù)性。選擇環(huán)保、節(jié)能的原材料和摻合料，減少對自然資源的消耗，降低碳排放。

（5）實際施工監(jiān)測。在實際施工過程中，對混凝土的配合比進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)整。根據(jù)施工環(huán)境和條件的變化，及時調(diào)整水灰比、骨料含量等參數(shù)，確?；炷恋馁|(zhì)量和性能。

3.3 混凝土澆筑施工工藝控制

（1）溫度控制。在混凝土澆筑過程中，要注意控制混凝土的溫度，避免出現(xiàn)過高或過低的溫度。可以采用降溫劑、保溫材料等措施來控制混凝土的溫度，確保其強(qiáng)度發(fā)展和硬化過程正常進(jìn)行。

（2）振搗效果控制。振搗是混凝土澆筑施工中的重要步驟，能夠有效排除混凝土中的氣泡和空隙，提高混凝土的密實性。通過合理選擇振搗設(shè)備、控制振搗時間和頻率等手段，可以實現(xiàn)對振搗效果的控制，確?；炷恋馁|(zhì)量和均勻性。

（3）坍落度控制?；炷恋奶涠仁侵富炷猎谒分型Ｖ箖A倒時的塌落高度，是衡量混凝土流動性的重要指標(biāo)。通過合理調(diào)整水灰比、使用減水劑等方法，可以控制混凝土的坍落度，確保施工過程中的澆筑性能和施工質(zhì)量。

（4）施工記錄和監(jiān)控。在混凝土澆筑施工過程中，應(yīng)及時記錄關(guān)鍵參數(shù)，如溫度、振搗時間、坍落度等，以便后期分析和總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。同時，可以借助現(xiàn)代化的監(jiān)控設(shè)備和技術(shù)，對混凝土澆筑過程進(jìn)行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。

3.4 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)

（1）分浸水養(yǎng)護(hù)?；炷猎诔跄陀不A段需要充分浸水養(yǎng)護(hù)，以保持適宜的濕度。可以利用噴水、浸水等方式來實現(xiàn)養(yǎng)護(hù)，確?；炷恋乃磻?yīng)順利進(jìn)行。

（2）溫度控制?；炷恋臏囟葘ζ鋸?qiáng)度發(fā)展和耐久性具有重要影響。因此，在養(yǎng)護(hù)過程中要注意控制混凝土的溫度，避免出現(xiàn)過高或過低的溫度?？梢圆扇≌陉?、保溫等措施來控制溫度。

（3）表面保護(hù)?；炷恋谋砻嬉资墉h(huán)境侵蝕，特別是在早期養(yǎng)護(hù)階段。因此，需要對混凝土表面進(jìn)行保護(hù)，如涂覆保護(hù)劑、安裝遮雨棚等，以防止混凝土表面的干燥和開裂。

（4）定期維護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù)不僅限于施工階段，還需要定期進(jìn)行維護(hù)。定期檢查混凝土結(jié)構(gòu)的狀況，修補(bǔ)裂縫和損壞部位，確保混凝土的持久性和整體性能。

（5）合理延長養(yǎng)護(hù)時間。在養(yǎng)護(hù)過程中，要根據(jù)混凝土的強(qiáng)度發(fā)展情況和環(huán)境條件，合理延長養(yǎng)護(hù)時間。養(yǎng)護(hù)時間過短可能導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足，養(yǎng)護(hù)時間過長則會浪費資源。

3.5 加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督和檢測

建立嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)督體系，并進(jìn)行及時的檢測和評估，可以發(fā)現(xiàn)和糾正混凝土裂縫問題，確保施工過程中的質(zhì)量控制和問題解決。定期的檢測和評估可以及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的裂縫問題，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。同時，還需要加強(qiáng)對施工過程的監(jiān)督，確保施工人員按照設(shè)計要求和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作，避免施工過程中的不當(dāng)行為導(dǎo)致混凝土裂縫的形成。

首先，建立完善的質(zhì)量控制體系。制定詳細(xì)的施工方案和操作規(guī)范，明確各個環(huán)節(jié)的責(zé)任和要求。同時，配備專業(yè)的質(zhì)量監(jiān)督人員，對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面監(jiān)督與檢查，并及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題。其次，實施現(xiàn)場檢測與評估。采用相關(guān)儀器和設(shè)備對混凝土進(jìn)行力學(xué)性能、溫度變化等方面的檢測。通過對混凝土樣品的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、收縮性能等參數(shù)的測試，可以評估混凝土的質(zhì)量和抗裂性能。在施工過程中，也可使用無損檢測技術(shù)，對已澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，以發(fā)現(xiàn)潛在裂縫和缺陷。此外，進(jìn)行定期的質(zhì)量評估。根據(jù)工程的進(jìn)展情況，每個階段結(jié)束后進(jìn)行一次質(zhì)量評估，及時發(fā)現(xiàn)并解決存在的問題。評估包括對混凝土結(jié)構(gòu)的外觀、尺寸、平整度等進(jìn)行檢查，并對混凝土裂縫的發(fā)展情況進(jìn)行記錄和分析。最后，對施工人員進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)。提高施工人員的技術(shù)水平和安全意識，確保他們熟練掌握混凝土施工的操作要點和注意事項。定期組織技術(shù)交流與培訓(xùn)，加強(qiáng)施工人員的溝通和合作能力，提升團(tuán)隊的整體素質(zhì)。

4 混凝土裂縫控制效果評估

為了對混凝土裂縫控制的效果進(jìn)行詳細(xì)評估，可以采用定量和定性的方法。這些方法可以通過實驗測試和數(shù)值模擬計算等手段，分析混凝土裂縫的數(shù)量、長度、寬度等指標(biāo)的變化情況[4]。同時，也可以依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗和觀察，對混凝土表面的裂縫進(jìn)行分類和評價。

4.1 定量評估

定量評估主要通過實驗測試和數(shù)值模擬計算來獲取混凝土裂縫控制效果的具體數(shù)據(jù)。以下是一些常用的方法：

4.1.1 實驗測試

通過對混凝土樣品或?qū)嶋H工程中部分構(gòu)件的裂縫進(jìn)行測量，獲得裂縫的數(shù)量、長度、寬度等參數(shù)。可以使用放大鏡、顯微鏡、激光掃描儀等設(shè)備對裂縫進(jìn)行精確測量，并記錄下來。此外，還可以使用應(yīng)變計、位移計等儀器來監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)的變形情況。

4.1.2 數(shù)值模擬計算

利用數(shù)值模擬軟件（如有限元分析軟件）建立混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，模擬混凝土裂縫的形成和發(fā)展過程。通過調(diào)整材料參數(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工工藝等因素，評估不同措施對混凝土裂縫控制的影響。數(shù)值模擬計算可以提供詳細(xì)的裂縫分布圖、應(yīng)力分布圖等信息，幫助分析和評估裂縫控制的效果。

4.2 定性評估

定性評估主要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗和觀察，對混凝土表面的裂縫進(jìn)行分類和評價。以下是一些常用的方法：

4.2.1 觀察與描述

專業(yè)人員通過仔細(xì)觀察混凝土表面的裂縫情況，并對其類型、形態(tài)、密度、長度、寬度等進(jìn)行描述和記錄。根據(jù)裂縫的特征，如平行裂縫、交叉裂縫、蜂窩狀裂縫等，進(jìn)行分類和評價。

4.2.2 等級評定

根據(jù)裂縫的數(shù)量、長度、寬度以及對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響程度，將混凝土表面的裂縫進(jìn)行等級評定。一般采用數(shù)字或字母來表示不同等級，如1級、2級、A級、B級等。不同的等級代表了不同程度的裂縫控制效果。

以上的定量和定性評估方法可以相互補(bǔ)充，綜合利用，以全面評估混凝土裂縫控制的效果。通過這些評估方法，可以及時發(fā)現(xiàn)控制效果不理想的問題，并采取相應(yīng)的調(diào)整措施，提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和耐久性。

5 結(jié)論

加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、選擇合適的原材料及配合比、控制混凝土澆筑施工工藝、加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)和質(zhì)量監(jiān)督，以及定量和定性評估方法等技術(shù)措施可有效控制建筑施工中混凝土裂縫。在設(shè)計階段，確定配合比和原材料需合理。施工時應(yīng)嚴(yán)格控制工藝，避免冷接縫，并確?；炷辆鶆蛎軐?。養(yǎng)護(hù)時要維持濕度和溫度。監(jiān)督和檢測是關(guān)鍵，應(yīng)全面監(jiān)督施工現(xiàn)場，并采取實驗測試評估裂縫。綜上所述，這些技術(shù)措施將提高混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量和耐久性，減少裂縫發(fā)生，延長建筑物壽命。