房屋建筑結構設計中的現澆混凝土裂縫控制策略

陳勇

【摘 ?要】在目前看來，現澆混凝土已經可以適用于當前的各類房屋建筑的，而與之有關的建筑總體性能也實現了突顯的轉變與優化。但是與此同時，現澆混凝土一般來講都很難徹底杜絕混凝土開裂，其中包含塑性裂縫、應力裂縫以及結構裂縫等。因此針對上述不同種類的混凝土裂縫而言，應當明確裂縫根源并且著眼于綜合性的裂縫控制。

【關鍵詞】房屋建筑;結構設計;現澆混凝土;裂縫控制

1造成現澆混凝土裂縫的主要原因

1.1內部設計原因

（1）平面上的收縮裂縫主要產生在應力比較集中且厚度不大的結構截面上，設計過程中，過度關注功能而沒有充分考慮結構。比如建筑的平面設計不規則，在設計中又未采取有效的加強措施，導致在凹凸角等處極易產生收縮應力，待應力疊加或累積到一定程度后，就會產生裂縫。（2）結構配筋之間的距離過大，尤其是具有抵抗負彎矩作用的鋼筋沒有按照要求進行通長布置，使結構邊緣處產生順負彎矩筋走向的裂縫。（3）對于鋼筋混凝土結構，其受力由兩部分同時承擔，如果結構的厚度不足，剛度勢必減小，使受壓的混凝土與持續受拉的鋼筋實際應力都明顯增大，導致表面產生裂縫。（4）因結構的厚度往往很薄，此時如果進行管道預埋，會進一步削弱截面，同時跨中處僅有一層鋼筋，使結構很容易產生沿管道走向分布的裂縫，這在實際情況中是一種很常見的現象。

1.2材料因素

工程結構粗細骨料的含泥量過大很容易造成現澆混凝土工程后期收縮量的增加，而骨料級配的不科學和不合理也會在一定程度上增加混凝土工程結構的后期收縮量，從而加大工程結構裂縫出現的可能性。另一方面，在現澆混凝土工程結構的實際施工過程中，為最大程度上保證現澆混凝土房屋建筑工程的實際施工質量，有關工作人員會在混凝土工程結構中添加一定的外加劑和摻合料等，而該類試劑的選擇不當或摻量不當則很容易造成混凝土工程結構收縮量的劇增，從而出現現澆混凝土結構裂縫。

1.3混凝土配合比設計因素

在混凝土工程結構的裂縫控制過程中，配合比設計是其重要內容。混凝土水泥等級或品種的選擇、用量不當以及配合比設計過大或過小等都會在極大程度上造成混凝土工程結構的后期質量問題，進而加大混凝土工程結構裂縫出現的可能性。同時，配合比設計過程中砂率、水灰比的選擇不當等也會在一定程度上增加混凝土工程結構和異性的偏差，進而造成混凝土工程出現離析、泌水等不良現象。

1.4對溫度控制不重視

砂石集料的溫度也會影響到混凝土的調和，施工人員如果不重視砂石集料的溫度變化，也會產生裂縫。因此，在夏季和冬季進行材料攪拌時，如果沒有根據實際情況采用合理的降溫和增溫方式，會出現嚴重的溫度差別，直接影響到混凝土的形成，出現較大的裂縫。

2房屋建筑結構設計中的現澆混凝土裂縫控制

2.1控制好原材料的配比及原料檢測

①水泥品種選擇直接會影響到水泥的收縮程度，水泥的收縮程度取決于水泥中含有的石膏和硫的含量還有水泥砂的細致程度。高強度混凝土的使用導致了在工程建設中使用的水泥標號越來越高，所使用的水泥用量越來越多，水泥產生的水化熱越來越大，最終導致了混凝土在強度形成過程中變形程度越大。②在混凝土攪拌過程中，向混凝土中加入外加劑用量也會對混凝土裂縫產生具有一定的影響，一點外加劑添加不合理直接會影響到混凝土的收縮情況的變化，因此在制作混凝土時向其中添加外加劑時必須嚴格按照配比來添加。③混凝土水灰配比直接會影響到混凝土的收縮情況。用水量以及水泥的用量，兩者之間的比例對混凝土收縮有直接的作用，尤其是水的配比。在用水量一定的情況下，混凝土收縮情況與水泥的用量成正比;在水灰比不變的情況下，混凝土的收縮情況隨著混凝土的含砂量成正比。綜上，單位用水量、水泥灰比例、泥砂含量等對混凝土收縮比例產生巨大的影響，因此在混凝土施工前一定要有經試驗室確定的混凝土配合比并且在混凝土投料前對相關原材料進行相應的檢測。

2.2優化布置現澆施工平面

從平面布置的視角來看，關于現澆混凝土有必要密切關注其中的裂縫現象，一旦察覺到裂縫隱患那么立即對其予以處理。因此在實踐中，針對現澆平面應當致力于靈活性與綜合性的控制。具體而言，關于后澆帶設計應當將其限定于至少40米的房屋長度條件下，并且保證中部的收縮后澆帶不會超出三分之一的梁體與樓板跨度范圍。在遇到特殊情形時，如果已經超出了40米的房屋總體長度，則需妥善設置必要的房屋變形縫，并且保證符合30米的間隔距離。除了上述的施工要素以外，房屋構造裂縫還可能出現于基礎沉降的特殊位置。因此為了規避此類的裂縫出現，那么就要增設相應的沉降縫，或者運用布置后澆帶的方式予以處理。如果裙房與主樓之間呈現相對顯著的高差，則需限定于12米以內的外部構件長度，其中包括建筑物的雨棚、掛板與女兒墻等，并且妥善增設伸縮縫。

2.3科學進行配筋設計

在《混凝土結構設計規范》中對受拉鋼筋最小配筋率做出了明確規定。針對梁、板等構件，規范了對其配筋率、鋼筋間距要求，對板的受力鋼筋配置，需要選擇直徑小、較密的方案，這樣即可降低構件裂縫。這就需要嚴格按照規范標準進行構造配筋以及設置間距，對加強混凝土裂縫控制有著極大的作用。理論上建筑屋面傳熱系數要不高于1.0W/（m2·K），屋面板結構配筋則采用雙層雙向配筋，如果存在著板無筋區域，可以將板支座負筋拉通，也可以在無負筋區域采用雙向鋼筋網，并和（其他）板負筋搭接即可。對于四邊嵌固現澆樓板來說，由于板收縮會受到雙向約束力，所以在板4角45°位置產生裂縫，中部生成貫穿性裂縫，在房屋屋面板陰陽角變形應力集中的位置上，可以增設雙層雙向間距為100mm的配筋，范圍是板跨度的1/4。

2.4重視溫度控制

穩定溫度對混凝土的使用來說，非常重要。溫度變化會影響到溫度裂縫的控制，控制好溫度變化就可以控制好溫度裂縫，進一步保證橋梁的工程質量。減少混凝土的水熱比例，需要改良原料配置，選用適當的添加合劑。對砂石集料來說，可以在外邊進行灑水降溫，防止冷卻凝固，在澆筑形成后，幫助澆筑層進行熱量散發。混凝土溫度處理外部可以進行大面積澆筑處理，內部可以進行降溫管理，使得內部溫度控制在標準范圍內。冬季最重要的是保溫措施，混凝土調和好后，可以使用保溫材料進行處理，防止混凝土因溫度過低而出現裂縫，增加混凝土的使用效率。

2.5現澆混凝土結構裂縫治理

（1）壓力灌漿法可以填充并膠結裂縫，并有效修補裂縫寬度大于0.2mm的裂縫，建議選取環氧樹脂類灌漿料作為灌漿材料。（2）在裂縫表面涂刷環氧膠泥可以封閉裂縫，可有效修補裂縫寬度小于0.2mm的裂縫。當裂縫分布較為分散時，可沿各個裂縫走向涂刷環氧膠泥，裂縫左右宜各涂刷100mm，上下宜各涂刷100mm，當區域內存在多條重合裂縫時，涂刷所有裂縫區域，并以最外層裂縫為基準向外涂刷100mm，環氧膠泥涂刷層的厚度控制在1mm為宜。（3）碳纖維布條粘貼法可以控制裂縫開展，配合壓力灌漿法或環氧膠泥涂刷法可以有效修復沿跨中的裂縫和與板成45°夾角的斜向裂縫。

3結束語

綜上述，為保證工程建設質量，需要對工程結構現澆混凝土裂縫進行控制。針對裂縫產生的具體原因，需要對混凝土裂縫采取有效的處理措施，降低混凝土裂縫的發生幾率，確保房屋建筑結構的整體性能，發揮房屋建筑工程的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]何智，李志威.現澆混凝土樓板設計施工過程中的裂縫控制對策分析[J].建材與裝飾，2017，50：85-86.

（作者單位：中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司）