浅析建筑混凝土结构工程裂缝产生的原因及控制措施

李燕 罗浩

【摘要】建筑结构工程中的混凝土结构由于其用料省、施工快、耐久性好等优点，已经成为其主要结构形式。随着混凝土结构的大量应用其自身存在的一些问题也逐渐暴露出来，其中最为明显的当属裂缝问题。混凝土结构在施工及使用过程中会受到各种因素的影响，从而出现由各种原因引起的裂缝，这在一定程度上制约了混凝土结构的应用。本文对建筑混凝土结构工程出现裂缝的原因进行了探讨分析，并提出了建筑混凝土结构工程中裂缝的控制措施。。

【关键词】建筑混凝土结构工程； 裂缝原因； 控制措施；

一.建筑混凝土结构工程裂缝产生的原因

1.1约束力较强的原因

在建筑结构工程中，混凝土都是厚重的整体浇筑物体，从而导致了地基对其的约束力。这种来自外部的约束力会导致混凝土產生裂痕，有时还会出现内部的约束力，这主要是因温度的差值引起的。

1.2混凝土自缩及水泥水化热的原因

大体积的混凝土都是靠两成的水分来硬化的，其余的都被外界蒸发掉了。当蒸发掉的水分超过本质上应该蒸发的水分，就会引起混凝土收缩。除此之外，大体积的混凝土材料中夹杂了很多的添加剂和矿渣等，也是对其影响的重要因素。此外，水灰比、骨料的含量及其种类也对混凝土的自缩值有很大的影响。因此，设计建筑混凝土结构工程施工过程时，应该将混凝土裂缝以及自缩原因考虑到其中。继而保障施工的有效性和科学性，保证建筑工程的施工质量。 在水泥水化的过程中，必然产生一些热量。由于混凝土结构工程比较厚，表面系数低，混凝土散发的热量不能及时的疏散，导致了大面积的混凝土结构工程内部的温度越来越高。与外界形成了很大的差值，引起了混凝土出现断裂问题。

1.3外界温度的原因

混凝土在建筑工程施工的过程中，由于它浇筑的温度随着外界温度的变化而变化。当外界的气温升高时，都会减少混凝土内、外部位的温差，形成温度应力。温差越大，温度的应力越大，产生的裂痕也就越大。所以，温度应力和水泥水化热造成混凝土裂缝的主要原因应归结于温度的差值。

二、建筑混凝土结构工程裂缝的控制措施

2.1适当调整钢筋的配置方案

通过调整钢筋的配置方案，可以增设混凝土中温度的传递分布筋，将其内部的热量及时传递出来，以防止内部热量增高。在钢筋的配置设计上，一般采取在配筋率不改变的前提下、上下皮配筋差异的方案，也就是说底皮钢筋在没有柱板带的地方横纵均采用Φ25@150，在有柱板带的地方上下皮筋则采Φ25@130。由于混凝土的厚度约为1米，出于其散热速度的考虑，可在底皮钢筋与顶皮钢筋之间设置Φ25，温度分布筋采用每平方米1根的方式，采用搭接焊的方式连接上下。通过这种上下错位的分布方式，可使钢筋的直径减小，钢筋之间的间距缩短，这样就减少了混凝土的收缩程度，上下搭接的方式能够使中间的热量迅速散发出来，减少裂缝发生的几率。

2.2减少约束力

（1）减少内部约束力。由于混凝土的内部约束来自于温度应力，那么只有减少温度应力才有可能减少内部约束。较少温度应力影响的有效措施，上述内容中已经有详细地论述，在此不进行过多论述。除了上述内容中论述的方法，还有一种保温的方法，比如暖棚法、覆盖法和蓄水法等。这些方式都是经过实践论述的、非常有效的保温方法，能够将混凝土内部温度保持在一定范围之内，减少与外部温度差异。

（2）减少外部约束力。减少外部约束力，主要应当从如何减少地基对混凝土结构工程约束力的角度出发。在当前建筑工程市场上，减少地基对混凝与约束力的方法主要就是指设置滑动层的方法。所谓的滑动层，就是指在混凝土和地基之间设置的沥青油毡层或砂垫层。滑动层的设置能够减少地基对混凝土约束，保证混凝土地块能够自由变形，进而降低裂缝的风险。

2.3合理选择混凝土材料

混凝土裂缝的材料控制，主要是着眼于降低混凝土的水化热与收缩作用，增强混凝土抗拉强度等方面问题。

（1）水泥。首先应优先使用低热和中低热、综合性能好的普通硅酸盐水泥；如混凝土中掺入外加剂如高效减水剂以控制单位用水量，或优质掺合料替换部分水泥用量，在保证同基准混凝土工作性强度的前提下，较高幅度地降低水泥用量，达到降低水化热和混凝土收缩作用的目标。

（2）骨料。其中砂石的含泥量对于混凝土抗拉强度具有较强的影响，控制失当可能导致结构严重开裂，因此砂的含泥量应≤2%，石的含泥量应≤1%；掺加≤混凝土体积25%的粗骨料，将块石最大粒径限制在150～250mm范围内，不仅可相应降低用水量、泌水量与混凝土收缩作用，也能通过减少水泥用量达到减少水泥水化热的作用，且石块本身具有较高的吸收发热量的功能，可以有效地控制混凝土的温升。

（3）矿物掺和料。粉煤灰、矿渣、硅灰等矿物掺和料的加入能够很好地降低胶结材料的水化热，其中，粉煤灰具有火山灰活性，对于降低混凝土浇注初期的水化热，减少干缩，改善混凝土的和易性、抗渗性能和耐久性指标均具有明显意义，工程应用广泛。但由于粉煤灰的二次水化反应往往会在混凝土浇筑14天后发生，且混凝土中水泥浓度降低，都必然导致混凝土早期强度偏低，使混凝土粘结时间延长。因此，粉煤灰掺量的控制必须严格遵循相关的技术指标要求，并通过减水剂与改性剂双掺的方法予以解决。

2.4加强对混凝土浇筑的控制

根据施工的具体情况及温度应力，可确定应选择整体浇筑还是分段浇筑。在浇筑过程中，遵循“分区定点、循序渐进、一个坡度、一次到顶”原则，根据混凝土泵形成的坡度，在上层和下层分别布置两道振捣点：第一道位于混凝土的卸点，解决上部振实；第二道位于混凝土的坡脚处，解决下部混凝土密实问题。在浇筑过程中，应选择一个部位进行，直到符合设计的标高，混凝土形成扇形流动趋势，再在坡面实现连续浇筑。当混凝土分段浇筑结束后，可以在混凝土的初凝阶段实现二次振捣或者表面挤压，排除表面积水，并用木拍反复挤压密实，防止产生表面裂缝，提高混凝土的防水性能与表面观感。一般混凝土浇筑可选择夜间进行，这样可减少新旧混凝土的温度差距，减少冷缩变形产生的裂缝。

2.5强化混凝土结构工程的养护

混凝土养护的核心是防止混凝土早期表面失水，同时养护可以补充混凝土早期水化需要的水分，有助于水泥水化的进行。混凝土路面、桥面或地面施工，塑性收缩裂缝是长期困扰的问题。过去混凝土泌水量大，一般采用二次收浆，然后开始养护，防止塑性收缩裂缝。现代高性能混凝土基本没有泌水，如果风大或温度高，水分蒸发量大，混凝土表面很快就会出现裂缝，必须在终凝前再次抹面闭合裂缝。在工程实践中，人们也一直在摸索如何更早地开始养护，得到很多成功经验。

三、结束语

随着城市化建设的快速发展使得建筑物高度、体积、厚度等逐渐增加，建筑基础承受的荷载越来越大，所以混凝土结构工程被广泛应用于建筑工程施工。而建筑工程混凝土施工直接关系到整个建设工程施工质量和施工效益，因此对其裂缝产生的原因及其控制措施进行分析具有重要的意义。

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