建筑混凝土結構中的裂縫原因及應對措施

摘 要：在建筑施工過程中，隨著施工技術的發展，明顯提高混凝土使用比例，在建筑工程中大體積混凝土逐漸成為一種最常用技術。大面積混凝土施工在建筑物中也存在混凝土普遍產生裂縫等一些不足，裂縫對結構、耐久度及建筑質量具有嚴重影響。因此在現代建筑業中，防治大面積混凝土裂縫是一個亟待解決的重要問題。

關鍵詞：建筑混凝土;裂縫原因;應對措施

1概述

控制及解決混凝土裂縫問題，應深入分析產生混凝土裂縫的主要原因，結合分析結果確定問題關鍵所在，制定根治措施，基于此對建筑物大體積混凝土產生的裂縫進行有效控制。建筑中大體積混凝土的應用，若由于發生裂縫問題而引發安全隱患或破壞建筑物結構，將產生的重要影響。所以，建筑施工中應對預防控制產生的大面積混凝土裂縫問題提高重視程度。本研究較深入地分析了產生大體積混凝土裂縫的主要原因，并提出應采取的有效預防控制措施。

2混凝土結構產生裂縫的主要原因

建筑混凝土產生裂縫的主要原因有溫濕度、混凝土脆性及不均勻性兩類，溫濕度發生變化時，將引發混凝土內部結構產生變化，就產生混凝土裂縫的表現。施工過程中，混凝土使用后將發生硬化，水泥混凝土硬化時將釋放熱量較多，會升高混凝土內部溫度，導致混凝土表面產生的變化比較明顯，而產生表面拉應力。混凝土硬化后期采取降溫措施，混凝土內部應力在降溫時產生變化，進而有內部拉應力的表現。溫度產生相應的起伏變化，造成混凝土內部拉應力發生一定程度的波動。應力在鋼筋混凝土材料中分為拉應力及壓應力，其中材料內部鋼筋承擔者拉應力，混凝土承擔者壓應力，使混凝土應力產生相應變化。混凝土結構發生變化時，使應力產生相應變化，需混凝土承擔應力變化，混凝土承擔的變化程度超出極限時，將引發混凝土表面形態產生變化，成為產生裂縫的主要原因，混凝土凝結期前后都可產生裂縫。

2.1 混凝土凝結前期

混凝土裂縫在混凝土凝結前產生的主要原因是采用水泥作為混凝土底主體材料，在凝結時期水泥體積發生變化導致混凝土應力產生相應變化。由于水泥與水之間將發生反應，產生的水泥水化物在體積上明顯小于水泥和水，而且混凝土內部逐漸析出自由水，析出中將在混凝土內部形成相應路線，引發體積產生相應變化。水泥與水之間產生的反應使大量熱量釋放，逐漸升高混凝土內部溫度，易造成混凝土內部體積發生膨脹，水泥與水反應后將逐漸收縮而產生相應的應力變化，使混凝土表面產生的裂縫較多。

2.2 凝結后出現裂縫

混凝土凝固后，通常不再發生變化，但實際上內部并未停止物理化學反應，速度較為緩慢。混凝土凝結后空氣處于未飽和狀態時，繼續失去水分，使混凝土逐漸干燥，干燥將縮小體積，并在應力作用下使其表面產生裂縫。已凝結的混凝土將明顯降低熱傳導性，但由于混凝土內部這時并未停止化學反應，在反彈中還有熱量繼續釋放，熱量將繼續升高混凝土內部溫度，由于降低熱傳導性而導致無法及時散出，持續膨脹混凝土內部體積。混凝土內部在凝結后逐漸減慢化學反應，甚至溫度在停止時就迅速降低，造成混凝土結構收縮比較嚴重，收縮與混凝土之間的水化反應后，體積膨脹而產生相反作用，引發混凝土結構相應變化，比較突出的就是裂縫表現。混凝土表面產生的裂縫不遵循任何規則，具有類似于龜紋的形狀。此外，還有很多原因使混凝土表面產生不同程度的裂縫，水泥材料不能充分煅燒時，其中的氧化鈣及氧化鎂等組成成分在水泥中主要以游離形態存在，當產生水化反應過程中，形成石膏的量較多。經反應后，存在于水泥混凝土材料內部的石膏缺乏均勻性，并繼續產生水化反應，熱量膨脹不均勻將使水泥混凝土表面產生不同程度的裂縫。

3控制混凝土裂縫的有效措施

經分析混凝土表面產生裂縫的主要原因，水化熱就是其中的一個主要原因，在其采取相應預防措施時，應基于此著手。在選擇水泥混凝土材料時，可選擇諸如礦渣及粉煤灰等低熱或中熱水泥，采用這種類型的水泥調制混凝土時，混凝土內部將明顯降低水化熱程度。在配制水泥混凝土中采用的配劑應合理，諸如采用減水劑可在配置混凝土中將水用量減少，采用該方式將使水化反應降低熱量。此外，還可采用緩凝劑，在凝結時使水泥混凝土延遲或降低產生的水化熱。建設建筑物過程中，可將冷卻水管預先埋入混凝土施工區域，混凝土處于凝結期時，將冷卻水注入水管內，使混凝土降溫，避免混凝土內部因水化熱導致的體積膨脹。在自然條件下房屋建筑使用受雨水及光照等作用的影響，日積月累墻體將發生變形、老化、開裂及樓板裂縫等損壞問題。若問題不嚴重可簡單維修，但建筑若缺乏相應維修保養，產生嚴重問題需重新制定加固施工方案。加固設計前應綜合考慮房屋整體結構，并規劃好加固費用，加固修復后確保改進和提高房屋性能，對正常使用不會造成影響。加固房屋建筑前應全面分析研究，提高方案的可行性。地基加固、擴大混凝土截面、粘貼纖維增強塑料、加固混凝土結構、預應力加固等都是鋼筋混凝土建筑結構的主要加固技術方法。針對有效控制解決建筑混凝土結構目前使用中產生的裂縫，經實踐結果檢驗，成效比較明顯。

4 結語

建筑工程近年來日漸增多，普遍應用的鋼筋混凝土，逐漸產生了比較突出的結構質量問題。研究分析存在的問題，并提出有針對性的應對措施，對于提高建筑物結構安全性及保障財產安全等方面具有重要作用。建筑施工企業應對此開展深入研究工作，不斷提高建筑工程質量，對于建筑業的健康發展具有重要促進作用。

參考文獻：

[1] 申愛琴.水泥與水泥混凝土[M]，北京：人民交通出版社，2012

[2] 吳自欽.淺析大體積混凝土防裂問題[J].科技創新導報，2018.17

[3] 韓亦斌.大體積混凝土施工中的溫度控制[J].施工技術，2016.23

[4] 林亦賞.淺談大體積混凝土的施工技術[J].科技創新導報，2018.12

[5] 蔣葉萍.大體積混凝土施工和質量控制[J].西部探礦工程，2017.15

作者簡介：張文柱（1988-），男，蒙古族，遼寧朝陽人，大學本科學歷，研究方向：結構。