混凝土結構裂縫成因與控制措施

柯松

摘 要：在建筑工程施工過程中，混凝土結構出現裂縫是最為常見的質量問題之一。因此，如何準確的分析混凝土結構裂縫的形成原因，并采用有效的方式對其進行控制具有非常重要的作用和意義。它不僅有效的降低各類安全事故的發生，同時還可獲得巨大的社會效益和經濟效益。本文首先對常見混凝土材料的結構特征進行了認識，然后進一步分析了當前我國混凝土結構裂縫形成的主要原因，最后深入探討了混凝土結構控制的有效措施。

關鍵詞：混凝土結構;裂縫成因;控制措施

在我國的建筑工程中，以混凝土為主要材料的工程結構不僅具有造價低廉，經濟成本低等優勢，同時還具有使用壽命長，綠色環保等特點。因此，該建筑形式被廣大建筑單位和企業所采用。但是，在混凝土結構工程的實際施工過程中，也常常出現一些質量問題，如混凝土結構的裂縫問題就是最為常見的問題之一。它不僅給建筑施工管理人員和基層作業者帶來巨大困擾，同時也嚴重阻礙了整個施工項目的順利進行。因此，正確認識混凝土材料的結構特征及其形成的主要原因，同時采取有效的措施進行預防有著至關重要的作用[1-2]。

1 混凝土材料的結構特性概述

混凝土通常是由水泥、砂石以及一些其他輔助材料通過機械混合、攪拌以及振搗所形成的非均勻性材料復合體。混凝土材料具有許多獨特的物理化學性質，其中脆性特征就是其最為典型的性質。由于混凝土特殊的物理化學特性，在其凝固過程中非常容易出現一些孔狀間隙或者物理性裂縫。造成混凝土施工過程中通常有一些無法規避的原始性缺陷。因此，混凝土裂縫是整個施工過程中質量控制的重要內容。

混凝土結構中一些微小的裂縫對整個結構危害不大，對整體機構的承重以及負荷抗壓功能并無較大影響，但是混凝土結構受到來自外界超強負荷以及極端天氣等外部環境的影響后，這些微小的裂縫就會經過不斷演化和擴展而合并成較大的裂縫，會造成會凝土內部結構腐蝕，給整個建筑工程帶來巨大的質量影響。同時，有裂縫的混凝土結構在使用過程中，空氣中的有害氣體以及雨雪等隨裂縫滲透到混凝土結構內部，進一步造成鋼筋材料以及其他組成材料發生化學反應和降解，大大縮短建筑工程的使用壽命大大縮短，可能引發嚴重安全事故，影響使用者的生命安全[3]。

2 混凝土結構裂縫形成原因分析

要防止混凝土結構裂縫，控制施工質量，必須正確認識和把握混凝土材料所具有的結構特性，采取針對性的手段來降低出現雷鋒的概率。產生裂縫的原因有多，筆者從以下幾個方面對混凝土結構裂縫形成原因進行了分析：

2.1 設計因素的影響

在混凝土結構設計過程中，由于設計原因會導致裂縫產生。在設計過程如果計算出現誤差，不能保證荷載預留安全參數，在長期使用過程中會產生裂縫;混凝體在后期使用過程中，會增加混凝土的荷載，因此在前期設計過程中要充分考慮這些因素;同時設計過程中的剛度差異也會造成裂縫，在相同荷載下，剛度較小的部位更容易產生裂縫。如果在混凝土設計過程中設計師沒有充分考量這些因素，可能會造成混凝土機構出現裂縫。

2.2 受原材料的影響

水泥、砂石以及各類骨性添加劑等原材料是組成混凝土結構的主要成分，而這些成分也是產生混凝土結構裂縫的直接原因。通過對過往施工經驗的總結，原材料對混凝土結構裂縫的產生以進一步擴展具有非常重大的影響。混凝土材料的骨料顆粒的粒徑大小，也是造成混凝土結構裂縫的重要因素。如果骨料顆粒粒徑較小，需要大幅度增加用水量以及灰量，而混凝土結構的實際收縮量而隨之增大。另外，混凝土材料中的各類外加劑使用不合理，也是造成混凝土結構裂縫形成的一大因素[4]。

2.3 受外部環境的影響

經過大量建筑實際數據表明，在外部環境的影響下，混凝土結構會出現裂縫，例如溫度的變化。當外部溫度發生變化是，回應影響混凝土的溫度。如果混凝土結構內外溫差較大，很容易造成混凝土結構開裂。在混凝土工程澆筑施工完成后，如果內部溫度急劇變化，會導致混凝土表面出現相對應的內應力，當應力數值超過混凝土能夠承受的極限值時，就會造成其結構裂縫的產生。

2.4 鋼筋受腐蝕后的進一步開裂

在建筑工程施工中，鋼筋材料通常與混凝土材料所交替使用，且用量比較大，因此在施工現場需要合理的保存鋼筋材料。如果沒有做好鋼筋材料的保管工作，會造成腐蝕和表面降解。將腐蝕的鋼筋材料用于混凝土施工中，會造成混凝土結構的質量，造成開裂。同時，混凝土攪拌的過程中會產生一些堿性化學粒子，也會導致鋼筋材料的腐蝕，從而進一步導致混凝土結構裂縫的產生。

3 混凝土結構裂縫控制的有效措施

3.1 加強混凝土結構設計工作

在混凝土結構設計過程中，設計人員需要根據實際情況做好設計工作，對施工地點的地勢情況、天氣情況進行深入的探究，收集現關參數并做好數據分析，根據分析結果做好混凝土結構設計工作。在設計時要盡量選擇規則的結構形狀，在有異性結構時要適當增加配筋，提升荷載能力以及高抗拉強度，避免出現裂紋。總之，設計人員需要根據實際情況做好設計工作，保證混凝土結構的強度，為混凝土施工打下堅實的基礎。

3.2 加強物料管控

在混凝土結構施工中，施工人員應根據設計方案合理的選擇原材料，并準確的對各類原材料進行配比，從源頭上最大限度的降低混凝土結構裂縫的產生。首先，現場施工人員要明確施工方案，對工程項目和施工環境進行全面的了解，從而科學的選擇適合原材料，尤其是水泥材料的選取，盡量選擇低水化熱和高強度的品種。其次，在選擇混凝土骨料時，盡量選擇級配級別優良、外表較為粗糙高品質材料。再次，在混凝土膨脹劑以及各類減水劑的使用上，應盡量減少實際用水量，從而降低混凝土結構表明的水化熱，最大程度優化整個混凝土工程結構性能。

3.3 降低溫度應力和塑性沉降的影響

首先，施工人員可以利用材料溫控方法進行相應的優化，有效降低溫度應力所引起的混凝土結構開裂。其次，操作人員對混凝土骨料進行合理級配，減少混凝土結構內部的水泥使用量，降低混凝土結構內外的溫差，從而預防形成裂縫。同時，對于塑性沉降所形成的混凝土結構裂縫，現場施工人員可通過如下兩方面減少其形成。一方面，操作人員在混凝土結構澆筑施工完成后，用保護材料覆蓋表面，從而保證混凝土結構的濕度和溫度符合相關要求。如果混凝土結構的溫度和濕度變化較小，可以降低實際收縮量，有效預防了裂縫的生產。

3.4 加強混凝土結構的后期養護工作

混凝土結構的后期養護工作是預防裂縫形成的有效措施，管理人員需要引起足夠的重視，并制定出科學合理的養護方案，避免形成混凝土結構裂縫。混凝土澆筑施工完成后，現場操作人員需要按照預定方案進行養護工作，對濕度、溫度進行實時監控，做好保溫、保濕養護，從而避免因溫度急劇變化，人為干擾等因素的影響。

4 結語

隨著我國建筑工程技術的不斷進步，混凝土機構所帶的裂縫問題也在不斷解決中。因此，要改善現有混凝土結構的質量并有效提高其使用壽命，負責該類工程項目的相關工作人員及單位就必須從裂縫形成的原因入手，并通過相關因素的現場考察和驗證，從而找到切實可行的預防和保護措施。同時，為了使混凝土工程充分滿足不同環境下的使用需求，相關建筑單位應盡量在平時的施工過程中進行實踐總結，從而形成長期參考價值的混凝土結構裂縫養護解決方案。

參考文獻：

[1]管明亮，管山湖.混凝土結構物裂縫的成因分析與控制措施[J].中華建設，2019（12）：176-178.

[2]張彥輝.混凝土裂縫成因及控制措施[J].綠色環保建材，2019（7）：216-217.

[3]張龍鉉.混凝土裂縫成因及控制措施[J].居舍，2019（14）：28.

[4]錢遠橋.工民建中混凝土結構裂縫控制技術措施分析[J].四川水泥，2020（8）：39+41.