分析高层混凝土结构裂缝及防治

2015-04-16桑超张涛冉超

建材与装饰 2015年34期

关键词：高层塑性材质

桑超张涛冉超

（中联西北工程设计研究院有限公司陕西省西安市 710082）

分析高层混凝土结构裂缝及防治

桑超张涛冉超

（中联西北工程设计研究院有限公司陕西省西安市 710082）

随着我国社会经济的高速发展和人民生活水平的逐渐提高，高层建筑成为了目前我国主要的建筑形式，高层建筑的混凝土结构的裂缝问题是目前我国高层建筑所面临的主要问题，分析高层建筑混凝土裂缝的原因并制定出具体的防治方案，对我国高层建筑的发展具有十分重要的意义。

高层混凝土结构；裂缝；防治

混凝土是目前我国高层建筑的主要使用材料，混凝土主要由水泥、砂石骨料和一些其它配料配制而成，是一种并不均匀的脆性材质。混凝土的材质在施工过程中容易受到外部环境的影响，混凝土材质本身也会出现变形等问题，因此，混凝土在施工结束之后，容易出现裂缝或微小的空隙，一般情况的混凝土裂缝属于比较正常的现象，不会对高层建筑带来太大的影响，但是，如果高层建筑受到一些外部环境的影响，比如承重产生变化，外部气温有所变化，高层建筑的裂缝就会逐步扩大，许多微小的，不能对高层建筑构成危害的裂缝就会联通在一起，变成能够对高层建筑产生影响的大裂缝，有些大裂缝甚至可以通过观察发现，这种能够对高层建筑构成危害的大裂缝，是目前人们较为关注的问题。

1　高层混凝凝土结构干缩裂缝的问题和防治措施

1.1高层混凝土结构干缩裂缝的问题

在大多数高层建筑施工结束后一段时期，往往会出现干缩裂缝的问题，高层建筑混凝土浇筑完成之后，会进入一段时间的养护期，养护期大多在7d左右[1]。在这7d左右的时间里，混凝土的水分会随着时间的变化逐步散发，水分的散发会使得混凝土出现变形，如果水分散发的快，混凝土结构的变形也会比较快，如果水分散发的慢，混凝土的变形速度也会相应下降，混凝土表面如果变化的太快，而内部的水分不会那么容易散发，这样混凝土结构内外的变化就会不同，这就会导致混凝土结构因受到压力产生裂缝，这种裂缝被称作干缩裂缝[2]。大多数情况下，如果湿度较低，混凝土结构的干缩裂缝就会很大。干缩裂缝的形式较为单一，大多是混凝土结构的表面出现较浅的裂缝，这些裂缝可能会像一张网一样，均匀的分布于混凝土结构表面，也有的是以直线的形式存在的，这些裂缝的宽度大约在0.05～0.2mm之间，在大型混凝土结构当中，平面的部分干缩裂缝问题比较多见，而比较薄的混凝土结构当中，干缩裂缝往往呈现出短线分布的状态。

1.2高层混凝土结构干缩裂缝的防治措施

高层混凝土结构的施工人员，要尽可能选择收缩性比比较小的水泥，作为混凝土的主要材质，可以尝试着将粉煤灰水泥和水化热较低的水泥作为主要材质，以达到减少水泥使用量的目的[3]。施工人员要对水灰比具备一定程度的认识，如果混凝土结构的水灰比比较大，则容易出现干缩裂缝问题，如果水灰比控制的比较科学，混凝土结构则能够避免干缩裂缝的问题，因此，施工人员要科学的控制混凝土结构的水灰比，在施工过程中要注意选择适量的减水剂，合理的配备到混凝土当中，使混凝土结构不容易出现干缩裂缝的问题[4]。在加水的过程中，要注意加水量，要按照设计方案给混凝土配备科学的用水量，不能超出设计方案为混凝土配备特别多的水，保证混凝土结构不会出现干缩裂缝的问题。另外，施工人员还要注意混凝土结构的前期养护工作，尽可能将混凝土结构的养护时间延长，使混凝土机构得到更好的保养，在建筑冬季施工的时候，要将混凝土结构的养护时间尽可能延长，选用保温性良好的材质对混凝土结构进行保温覆盖，并在混凝土结构表面涂抹一定数量的养护剂，以此确保混凝土结构不出现干缩裂缝[5]。

2　混凝土结构塑性收缩裂缝的问题及防治措施

2.1高层混凝土结构塑性收缩裂缝的问题

塑性收缩也是混凝土结构较为多见的裂缝原因之一，塑性收缩的问题大多在气候干燥，或者气候炎热的时候出现，大风气候也比较容易造成混凝土结构的塑性收缩[6]。塑性收缩是由于混凝土结构的表面因为水分散发过快而在混凝土硬化之前出现裂缝现象。混凝土结构的塑性裂缝大多形态各异，这些裂缝的距离并不相同，有的甚至差别非常大，而且这些裂缝彼此之间距离较大，没有联通的可能。但是这种裂缝确有一个共同点，就是裂缝的中间比较宽大，而两侧较为狭窄。塑性收缩导致的混凝土结构裂缝长短差别很大，比较短的混凝土结构裂缝长度大约在20～ 30cm之间，而较大的裂缝则在2～3m之间，较大的裂缝宽度也很大，足以对高层建筑形成危害，宽度较小的在1mm左右，而宽度较大的能达到5mm左右。造成这些问题的原因有很多，有的是因为混凝土结构在硬化之前，强度很低，有的是因为混凝土结构在硬度很低的时候收到了外部环境的影响，比如气温过高或者风速太大，外部环境的变化使得混凝土结构是水分很快的流失，最终导致混凝土结构内部快速收缩变形，混凝土在没有完全硬化的时候，它的硬度不足以抵抗内部收缩的压力，而出现塑性裂缝的问题。

2.2高层混凝土结构塑性裂缝的防治措施

科学的选取材料是防止高层混凝土结构出现塑性裂缝的主要方式，要尽可能选择干缩值比较小的混凝土材质，如果前期的硬度较强，也可以选择作为混凝土材质，水泥要尽可能选择一般的硅酸盐水泥，干缩值较低和前期硬度较强的硅酸盐水泥能够有效防止高层混凝土结构出现塑性裂缝。水灰比的管控也是防止高层混凝土机构塑性裂缝的主要方式，要选择性能良好的减水剂，科学的加入混凝土材质当中，切实提高混凝土的和易性，要尽可能向混凝土中少加入水，在保证质量的前提下，减少水泥的使用量。在浇筑混凝土的工作开始之前，要对模板进行处理，在模板上均匀的浇水，使水分渗透到模板内部。要将湿润的草席掩盖在高层混凝土结构上面，在混凝土硬化之前，保持湿润性，避免出现塑性裂缝的问题，湿润的草席还可以用不透气的塑料薄膜代替，塑料薄膜可以有效避免水分的散失，切实保证高层混凝土结构的湿润性。在施工现场，要尽可能布置遮挡阳光和避免风吹的设施，避免外部自然环境对高层糊弄他机构造成过大的影响，切实保证高层混凝土结构塑性裂缝的有效防治。

3　高层混凝土结构温度裂缝的问题和防治措施

3.1高层混凝土结构温度裂缝的问题

温度裂缝能够对高层混凝土结构造成很大的影响，因此，施工人员必须加强对温度裂缝的重视。混凝土结构施工中，局部会出现温度变化较大的现象，这种温度的快速变化是引起混凝土结构裂缝的主要原因，水泥的水化热是造成混凝土结构温度变化的主要原因，在混凝土浇筑过程中，混凝土随着时间的变化而逐步硬化，在此期间，混凝土内部由于水泥产生的水化热不能得到及时的散发，而这些热量很容易在混凝土结构内部融合，形成更高的温度，这种非常高的温度，使得混凝土结构内外温差过大，而过高的温度能够使混凝土结构膨胀，过低的温度能够使混凝土结构收缩，这种膨胀和收缩的差异导致的混凝土结构出现了温度裂缝。

3.2高层混凝土结构温度裂缝的防治措施

科学的选择水化热低的水泥，是最有效的防止高层混凝土结构温度裂缝的措施，矿渣水泥是较为多见的低水化热的水泥，施工人员可以考虑使用矿渣水泥作为混凝土结构的主要材质，在保证混凝土结构质量的同时，节约水泥成本。施工人员要将水灰比控制在0.6左右，还要尽可能引进新型混凝土制作技术，利用最新的风冷技术，降低混凝土结构的温度，避免出现温度裂缝。外加剂的使用也是有效避免高层混凝土结构温度裂缝的方式，要选用具备吸水性能和整数性能的材料作为外加剂，科学的填入混凝土之中，提高混凝土的保水性，避免水化热对混凝土结构造成影响，要对高层混凝土机构的施工过程进行科学的管理，将施工内容分成若干模块并逐一加以施工，使每个模块的混凝土结构可以散发热量，避免温度裂缝的出现。