对建筑工程混凝土裂缝成因与控制措施的探讨

摘要：在科学技术发展的今天,混凝土结构已成为我国土木工程建设结构的主导方向。在建筑工程结构施工的过程中混凝土结构普遍存在裂缝的问题,裂缝问题即使不会造成建筑物倒塌或组件损坏,会对建筑物整体的抗压功能以及构件的刚度产生影响,还将涉及建筑本身是美丽的。下面对建筑钢筋混凝土开裂的原因,并从材料、设计、施工,分析了混凝土裂缝的控制措施。

关键词：建筑工程；混凝土裂缝；成因；控制

Abstract: in the science and technology development today, concrete structure has become China's civil engineering construction structure of the dominant direction. In the construction engineering structure in the process of the construction of the concrete structure of cracks in the common problems, the crack problem even if not cause building collapsed or damage of the assembly, the whole building to the compressive function and influence of the rigidity of component, will also involve building itself is beautiful. To building the cracking reason for the reinforced concrete, and from material, design, construction, this paper analyzes the concrete cracking control measures.

Keywords: building engineering; Concrete crack; Cause; control

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

0 前言

混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材，是一种非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙，气穴和微裂缝，所以建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，从理论上说，混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的，在使用荷载不大的情况下，没有裂缝或这类结构性裂缝非常细微，不易为肉眼所察觉。随着裂缝的发展变化，结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降低，严重的甚至会导致结构构件超过正常使用极限状态而破坏。

1 混凝土结构性能

从大量的工程实践表明，混凝土结构的裂缝问题一部分与混凝土结构本身的性能存在紧密关系，如结构强度本身不足以抵抗较大的荷载这必然会导致结构开裂。从实践中总结有关混凝土结构开裂的混凝土性能主要是强度以及变形。

（1）混凝土强度。混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度，而这又与水泥标号、水灰比及其骨料性质有密切关系。（2）混凝土变形。混凝土的变形主要有收缩变形和温度变形。当环境温度和湿度变化时，混凝土构件相应都会产生收缩变形和温度变形。由于体型上的差异，板的体积与表面积比值小于其支撑系统的体积与表面积比值，在水平方向上板的变形一般大于其支撑系统，使板内出现拉应力。

2 混凝土产生裂缝的因素

21.1 因环境因素影响形成缺陷和裂缝

主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻,即溶解循环作用,使混凝土中产生内应力,促进已有裂缝发展,结构疏松,表面龟裂,表层剥落或整体崩溃。

2.2 因构件受力、变形形成缺陷和裂缝

包括中心受拉、中心受压、受弯、受剪、受冲切、梁的混凝土收缩和温度变形、板的混凝土收缩和温度变形。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。

2.3 施工违反操作规程形成缺陷和裂缝

塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝,易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。

2.4 材料选配不当形成缺陷和裂缝

使用过期水泥,骨料含泥过量,含活性 SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等。

3 控制和防止裂缝的措施

3.1 温控措施及施工现场控制

3.1.1 温度预测分析。根据现场混凝土配合比和施工中的气温气候情况及各种养护方案，在温度较高的季节，采用计算机仿真技术进行动态预测，能原材料和粗骨料进行覆盖以及采用降温冷却等方法，对混凝土施工期温度场和温差进行控制，削弱混凝土内部的最高温度，制定混凝土在施工期内不产生温度裂缝的温控标准，进行保温养护优化选择。

3.1.2 混凝土浇筑方案。在混凝土浇筑前应详细计算浇筑次序，前后浇筑的的时间差，在浇筑的混凝土内部预先埋置冷却管，控制混凝土温度，并适当增加混凝土的浇筑厚度来增加混凝土的强度等级。在施工中加强对振捣棒的振动，增加钢筋和混凝土的握裹，使钢筋充分约束住混凝土，增加混凝土的均匀性和密实性。尽可能合理科学的安排好现场协调组织管理，安排好各工种交叉作业时间，要有充足的人力、物力。设计人员应深入施工现场，依据现场的具体情况调整施工配合比，协调现场做好各项工作，保证施工按计划顺利进行，保证混凝土供应，控制砂、骨料的含量和水泥的配比度，正确掌握混凝土的空隙率和收缩量，增加混凝土的抗裂强度。

3.1.3 混凝土温度监测。在养护过程中，应采用科学的方法时时监测混凝土的温度，控制混凝土内部的温差，可用为研究调整控温措施的依据。湿凝土在养护过程，应提高养护环境温度，有利于缓解降温速度，减少温度应力，防止混凝土出现温度裂缝。

3.1.4 通水冷却。为减轻混凝土内部温度，可采用埋设冷却管的方法或在内部埋设应变计等方法，在埋设冷却管时要注意管道的通畅，所以在使用前要进行试不试验，时时监测冷却水管进水流量及温度。

3.2 原材料的质量控制

混凝土使用的水泥、粉煤灰、砂石骨料、外加剂等严把工程材料的质量关，不能因工程施工中赶工期，把不合格的材料用到混凝土施工中，监管人员严格控制采料、用料关，对一切不符合标准的材料一律不许进施工现场。在原材料上不为工程的质量安全留下隐患。

3.3 由于天气干燥、初期养护不好、混凝土早期受冻、大气温湿度的变化产生的裂缝

分别采用加强混凝土结硬化过程的自然养护、蓄热养护,采用引气剂使混凝土内部均匀分布气泡, 预留温度伸缩缝等措施修补。受冻严重的构件,有的要拆除,有的要加固后方可使用。

3.4 由于承受荷载使构件产生过宽裂缝,合理地进行设计,可以防止这些裂缝出现;对已出现的过宽裂缝的构件要采用加固措施进行加固。

3.5 对因使用及环境条件变化而产生的裂缝, 要依据不同性质采用不同的防治措施

3.5.1 因多次冻融而产生的裂缝,除对已形成缺陷和损坏的部分予以补强或加固外,宜添加对受冻混凝土构件的保温措施。

3.5.2 因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷损伤,除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外,应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护。

3.5.3 因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防;对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。

4 混凝土的早期养护

实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降。因此,混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到 2 个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。

5 结束语

混凝土裂缝发生的原因是多种因素作用的结果，在对裂缝进行控制的过程中应该结合实际施工的特点，对于可能引起裂缝的收缩、沉降、温度以及施工等因素进行全局全面的考虑，并制订相应的控制策略，预防裂缝的产生。一旦产生裂缝，要及时地进行处理，从而保证建筑产品稳固的抗压能力，使其更好的利用于人们的生活以及生产中。

参考文献

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