建筑工程混凝土结构表面裂缝的成因与防治措施

建筑工程混凝土结构表面裂缝的成因与防治措施

刘佳

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摘要：混凝土作为现代建筑工程中的核心材料，具有良好的力学性能和耐久性,其应用广泛且重要。然而，混凝土裂缝的发生已成为建筑行业最常见的质量问题，受到了广泛的关注。裂缝的产生不仅影响混凝土的力学性能和建筑的美观性，还会加速混凝土的老化和破坏，降低其使用寿命，给建筑工程带来巨大的安全隐患。因此，深入研究混凝土结构表面裂缝产生的原因及预防措施具有重要的现实意义。

关键词：建筑工程；混凝土；裂缝；防治

一、常见的混凝土结构表面裂缝的成因

1.工程设计不合理造成裂缝

工程设计不合理确实可能导致混凝土结构中产生裂缝。这些裂缝的形成通常与结构设计中的多个方面有关，以下是一些主要的原因：

1.1结构设计不合理：当设计人员在制定结构方案时，如果未充分考虑材料的性质、使用环境、荷载条件等因素，就可能导致结构受力不合理，从而产生裂缝。例如，在基础设计中，如果没有充分考虑温度应力、收缩变形和结构长度之间的关系，或者没有充分考虑建筑物的重心和质心应尽可能重合，可能会导致地面或楼板开裂。

1.2构造钢筋配置不当：在混凝土结构中，构造钢筋的作用是增强结构的承载能力和抗裂性能。如果设计过程中如果配置的结构钢筋数量不足或钢筋间距过大，尤其是楼板、墙板等薄壁构件，埋地水电管道直径过大，甚至重叠或交叉，可能会导致局部混凝土截面明显弱化，导致应力集中，从而产生裂缝。

1.3混凝土收缩变形特性考虑不足：在结构设计中，如果没有充分考虑混凝土的收缩变形特性，或者使用高等级混凝土或过量使用水泥，可能会影响混凝土施工的收缩，导致混凝土产生裂缝。

1.4地基处理不当：地基处理是建筑工程中非常关键的一环。如果地基处理方式选择不正确，或者对土壤环境勘察不到位，就可能导致地基承载力不足，引起建筑物沉降不均，从而产生裂缝。

2.过度温度变化引起裂缝

温度变化会导致混凝土结构发生热胀冷缩效应。当混凝土受热时，其体积会膨胀；相反，当受冷却时，混凝土会收缩。这种热胀冷缩效应会使混凝土产生应力，当应力超过混凝土的抗拉强度时，就会导致结构变形和开裂。温度变化过大造成的收缩和膨胀会造成建筑质量问题,对结构整体质量造成影响。

3.混凝土沉降收缩引起裂缝

混凝土沉降和收缩裂缝的产生,主要是由于回填土的不完全,土壤在结构基础上不均匀,土质松软或浸水引起的不均匀沉降。模架间距过大、模架刚性不足或底部松动等因素也会引起沉降,造成裂缝收缩。

4.施工过程中违反操作规程产生的问题裂缝

4.1材料使用不当：使用稳定性不合格的水泥，或在水泥水化后的凝结硬化过程中因有害物质导致体积变化严重不均匀，导致混凝土强度下降和开裂。

4.2施工管理不当，如过早堆料、拆除模板等，都可能导致裂缝产生。

5.材料问题引起的裂缝

添加到混凝土中的材料也可能导致混凝土出现裂缝。例如，石头的大小和形状不一致会导致混凝土内部的应力分布不均匀，从而导致裂缝。沙子的高含水量会导致混凝土强度下降，进而导致裂缝。水泥中过多的水分或杂质也会降低混凝土的强度和稳定性，导致裂缝的产生。

6.施工工艺引起裂缝

施工工艺是一个重要因素。例如，混凝土的浇筑方法、振捣方法和养护方法都会对混凝土的质量和稳定性造成影响，从而导致裂缝。如果混凝土的浇筑方法不当，振动不足或过度，或者养护不好，可能会导致混凝土中出现过多的空隙和高孔隙率等问题，从而导致混凝土出现裂缝。

二、建筑工程施工中混凝土结构表面裂缝成因的防治措施

1.控制温度过度变化

控制温度：在混凝土浇筑初期，可以通过加水降温控制混凝土温度，以减小温差变化对结构的影响。同时，在冬季施工时应采取保温措施，防止混凝土受冻。

加强混凝土的密实性：加强混凝土的密实性可以减少混凝土的收缩和膨胀，从而减少温度裂缝的产生。这可以通过优化混凝土配合比、采用高性能混凝土等措施实现。

合理设计结构：在设计混凝土结构时，应充分考虑温度应力的影响，合理设置伸缩缝、变形缝等结构措施，以减小温度应力对结构的影响。

加强施工管理：在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，避免擅自改变水灰比、混凝土搅拌运输时间过长等问题。同时，应加强模板作业、振捣等施工环节的管理，确保施工质量。

及时处理裂缝：对于已经产生的温度裂缝，应及时进行修复和处理。修复方法包括表面修补法、注浆法、填充法等，具体方法应根据裂缝的严重程度和实际情况选择。

2.预防沉降收缩裂缝

要避免沉降收缩裂缝,首先,要对沉降缝进行合理设置。对平面造型复杂、高度差很多、对相邻建筑物的处理方式不同、并设计有地下室的楼房,在一开始就应将建筑物分为几个区域,并分别设计沉降缝,使之能够独立自然下沉,以避免在沉降中收缩裂缝的情况出现。沉降缝的设计适当宽,避免在施工中水泥或砖头等杂物落入缝中,避免在施工中一起浇筑开口,要防止沉降缝设计的不合理,这可能会限制建筑物自然下沉而产生的墙裂缝。

3.对混凝土原材料进行把控

在建筑施工项目混凝土浇筑过程中,为了避免浇灌后出现裂缝,材料把控是第一步。原料来自大自然,各地天然矿物质千差万别。但是，对于原材料的使用，可以通过测试选择符合标准的原材料。如选用合格的水泥，并根据工程性质选择适当的水泥品种和标号；严格控制砂、石集料的含泥量，选用合适的外加剂等。

4.合理设计和施工

为了预防因设计不合理造成的裂缝，设计人员在进行结构设计时应充分考虑各种因素，制定科学合理的结构方案,以确保混凝土的质量和稳定性，同时，施工人员也应严格按照设计要求进行施工，确保施工质量。首先，在设计阶段，应充分考虑结构的力学性能和耐久性要求，选择合适的混凝土材料，合理混合混凝土成分，确保混凝土具有良好的抗裂性能。在具体施工过程中，应根据实际情况采用适当的浇筑方法和工具，避免浇筑过程中出现浇筑时间长等问题，避免造成混凝土裂缝。其次，混凝土的养护也是一个至关重要的环节。混凝土浇筑后，应采取适当的养护措施，包括保温、湿润、避免阳光直射等，以确保混凝土表面的水分缓慢蒸发，避免因干燥而引起的收缩和开裂。在浇筑混凝土之前，有必要准备土壤开挖、地基处理等前期工作，以避免土壤沉降和变形引起的应力集中和混凝土开裂。对于混凝土工程中的特殊部位和节点，还需要采取钢筋加固等措施来提高其承载力和抗裂性。

此外，定期对建筑物进行检查和维护也是预防裂缝产生的重要措施，对于已经产生的裂缝，应根据裂缝的宽度、长度、位置等，采用化学灌浆等方法对其进行密封，以恢复其原始功能，防止钢材腐蚀。

结语

本文对建设工程中混凝土结构表面裂缝产生的原因及预防措施进行了详细地探讨和分析。首先，介绍了混凝土结构常见表面裂缝的产生原因，包括工程设计不合理、温度变化过大、混凝土沉降收缩等。其次，总结了防止混凝土裂缝的具体措施。裂缝也是混凝土结构中常见的现象，它们的出现不仅降低了建筑物的抗渗性，影响了其功能使用，还会引起钢筋的腐蚀、混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载力。因此，有必要仔细研究并区别对待混凝土裂缝。为了更合理地控制混凝土的工程质量，施工单位应仔细调查裂缝的情况，并采取相应措施防止混凝土结构表面裂缝的形成，提高建筑物本身的耐久性和结构稳定性。

参考文献

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