建筑混凝土结构中的裂缝原因及应对措施

摘 要：在建筑施工过程中，随着施工技术的发展，明显提高混凝土使用比例，在建筑工程中大体积混凝土逐渐成为一种最常用技术。大面积混凝土施工在建筑物中也存在混凝土普遍产生裂缝等一些不足，裂缝对结构、耐久度及建筑质量具有严重影响。因此在现代建筑业中，防治大面积混凝土裂缝是一个亟待解决的重要问题。

关键词：建筑混凝土;裂缝原因;应对措施

1概述

控制及解决混凝土裂缝问题，应深入分析产生混凝土裂缝的主要原因，结合分析结果确定问题关键所在，制定根治措施，基于此对建筑物大体积混凝土产生的裂缝进行有效控制。建筑中大体积混凝土的应用，若由于发生裂缝问题而引发安全隐患或破坏建筑物结构，将产生的重要影响。所以，建筑施工中应对预防控制产生的大面积混凝土裂缝问题提高重视程度。本研究较深入地分析了产生大体积混凝土裂缝的主要原因，并提出应采取的有效预防控制措施。

2混凝土结构产生裂缝的主要原因

建筑混凝土产生裂缝的主要原因有温湿度、混凝土脆性及不均匀性两类，温湿度发生变化时，将引发混凝土内部结构产生变化，就产生混凝土裂缝的表现。施工过程中，混凝土使用后将发生硬化，水泥混凝土硬化时将释放热量较多，会升高混凝土内部温度，导致混凝土表面产生的变化比较明显，而产生表面拉應力。混凝土硬化后期采取降温措施，混凝土内部应力在降温时产生变化，进而有内部拉应力的表现。温度产生相应的起伏变化，造成混凝土内部拉应力发生一定程度的波动。应力在钢筋混凝土材料中分为拉应力及压应力，其中材料内部钢筋承担者拉应力，混凝土承担者压应力，使混凝土应力产生相应变化。混凝土结构发生变化时，使应力产生相应变化，需混凝土承担应力变化，混凝土承担的变化程度超出极限时，将引发混凝土表面形态产生变化，成为产生裂缝的主要原因，混凝土凝结期前后都可产生裂缝。

2.1 混凝土凝结前期

混凝土裂缝在混凝土凝结前产生的主要原因是采用水泥作为混凝土底主体材料，在凝结时期水泥体积发生变化导致混凝土应力产生相应变化。由于水泥与水之间将发生反应，产生的水泥水化物在体积上明显小于水泥和水，而且混凝土内部逐渐析出自由水，析出中将在混凝土内部形成相应路线，引发体积产生相应变化。水泥与水之间产生的反应使大量热量释放，逐渐升高混凝土内部温度，易造成混凝土内部体积发生膨胀，水泥与水反应后将逐渐收缩而产生相应的应力变化，使混凝土表面产生的裂缝较多。

2.2 凝结后出现裂缝

混凝土凝固后，通常不再发生变化，但实际上内部并未停止物理化学反应，速度较为缓慢。混凝土凝结后空气处于未饱和状态时，继续失去水分，使混凝土逐渐干燥，干燥将缩小体积，并在应力作用下使其表面产生裂缝。已凝结的混凝土将明显降低热传导性，但由于混凝土内部这时并未停止化学反应，在反弹中还有热量继续释放，热量将继续升高混凝土内部温度，由于降低热传导性而导致无法及时散出，持续膨胀混凝土内部体积。混凝土内部在凝结后逐渐减慢化学反应，甚至温度在停止时就迅速降低，造成混凝土结构收缩比较严重，收缩与混凝土之间的水化反应后，体积膨胀而产生相反作用，引发混凝土结构相应变化，比较突出的就是裂缝表现。混凝土表面产生的裂缝不遵循任何规则，具有类似于龟纹的形状。此外，还有很多原因使混凝土表面产生不同程度的裂缝，水泥材料不能充分煅烧时，其中的氧化钙及氧化镁等组成成分在水泥中主要以游离形态存在，当产生水化反应过程中，形成石膏的量较多。经反应后，存在于水泥混凝土材料内部的石膏缺乏均匀性，并继续产生水化反应，热量膨胀不均匀将使水泥混凝土表面产生不同程度的裂缝。

3控制混凝土裂缝的有效措施

经分析混凝土表面产生裂缝的主要原因，水化热就是其中的一个主要原因，在其采取相应预防措施时，应基于此着手。在选择水泥混凝土材料时，可选择诸如矿渣及粉煤灰等低热或中热水泥，采用这种类型的水泥调制混凝土时，混凝土内部将明显降低水化热程度。在配制水泥混凝土中采用的配剂应合理，诸如采用减水剂可在配置混凝土中将水用量减少，采用该方式将使水化反应降低热量。此外，还可采用缓凝剂，在凝结时使水泥混凝土延迟或降低产生的水化热。建设建筑物过程中，可将冷却水管预先埋入混凝土施工区域，混凝土处于凝结期时，将冷却水注入水管内，使混凝土降温，避免混凝土内部因水化热导致的体积膨胀。在自然条件下房屋建筑使用受雨水及光照等作用的影响，日积月累墙体将发生变形、老化、开裂及楼板裂缝等损坏问题。若问题不严重可简单维修，但建筑若缺乏相应维修保养，产生严重问题需重新制定加固施工方案。加固设计前应综合考虑房屋整体结构，并规划好加固费用，加固修复后确保改进和提高房屋性能，对正常使用不会造成影响。加固房屋建筑前应全面分析研究，提高方案的可行性。地基加固、扩大混凝土截面、粘贴纤维增强塑料、加固混凝土结构、预应力加固等都是钢筋混凝土建筑结构的主要加固技术方法。针对有效控制解决建筑混凝土结构目前使用中产生的裂缝，经实践结果检验，成效比较明显。

4 结语

建筑工程近年来日渐增多，普遍应用的钢筋混凝土，逐渐产生了比较突出的结构质量问题。研究分析存在的问题，并提出有针对性的应对措施，对于提高建筑物结构安全性及保障财产安全等方面具有重要作用。建筑施工企业应对此开展深入研究工作，不断提高建筑工程质量，对于建筑业的健康发展具有重要促进作用。

参考文献：

[1] 申爱琴.水泥与水泥混凝土[M]，北京：人民交通出版社，2012

[2] 吴自钦.浅析大体积混凝土防裂问题[J].科技创新导报，2018.17

[3] 韩亦斌.大体积混凝土施工中的温度控制[J].施工技术，2016.23

[4] 林亦赏.浅谈大体积混凝土的施工技术[J].科技创新导报，2018.12

[5] 蒋叶萍.大体积混凝土施工和质量控制[J].西部探矿工程，2017.15

作者简介：张文柱（1988-），男，蒙古族，辽宁朝阳人，大学本科学历，研究方向：结构。