浅析高强混凝土应力与裂缝控制

翟吉伟

摘要：混凝土时建筑工程建设过程中重要的施工材料之一，混凝土的质量直接影响着建筑的整体结构稳定性，因此对混凝土的质量问题应给予足够的重视。混凝土在使用过程中会产生应力和裂缝，应力与裂缝会直接导致混凝土结构性能受到不同程度的破坏，对结构强度的保证造成严重的影响。因此本文将对高强混凝土应力与裂缝的控制问题展开详细的分析和总结。

关键词：高强度混凝土；应力；裂缝

1前言

混凝土一旦发生裂缝，就会给建筑整体结构的稳定性和安全性带来安全隐患，同时建筑物的外观美感也会受到破坏。处于新时代的建筑公司应对高强度混凝土裂缝的成因给予重视，不断地提升混凝土的施工质量，切实保证建筑结构的稳定性，促进建筑工程行业长远发展。

2高强度混凝土的概念

高强度混凝土是指在水泥和砂石建筑材料中掺加一定数量的矿物材料，促使混凝土的强度变大，在承压方面与普通的混凝土相比具有绝对的优势。承压建筑构件的截面尺寸由于使用了高强度混凝土而减小，使得混凝土的使用量得以减少，能够有效降低工程造价。高强度混凝土主要应用于高层或超高层建筑中，为建筑物的整体强度提供支持。本文所描述的是洛阳恒大绿洲项目所使用的高强度混凝土。

3高强度混凝土应力分析及裂缝出现的原因分析

高强度混凝土各个组成成分之间的性质存在的差异使得混凝土在发挥其自身性质的同时会受到这些方面的影响，导致高强度混凝土内部出现应力场。高强度混凝土在凝结的过程中随着水分的逐渐消失水泥砂浆逐渐开始凝固。由于水分的消失混凝土内部会变得干燥。但是高强度混凝土内部各个组分之间因水分的消失而产生的收缩量是不同的，水泥砂浆的收缩量明显大于粗、细骨料的收缩量，使得高强度混凝土内部粗骨料收缩产生压力，水泥砂浆产生拉力。索然混凝土的界面合理仍然为零，但是混凝土的局部收缩应力会逐渐变大，导致粗、细骨料之间形成局部裂缝。

在温度变化趋势相同的情况之下水泥砂浆与骨料之间的线性膨胀系数不同会导致它们受温度影响而产生的相互约束力不同，最终形成了不均匀的应力场。高强度混凝土的温度变化主要是外部环境温度变化和自身水化热反应而产生的温度变化。这些变化都会在高强度混凝土的表面及内部产生较大的温度差。

高强度混凝土产生裂缝的原因可以总结为以下几个方面：①设计：混凝土构件在设计的过程中不免会存在结构突变而引起的应力集中的情况，构件承受较大应力而产生裂缝。在结构设计时对混凝土构件的预应力施加不足而产生裂缝。钢筋混凝土的配筋率没有达到要求或钢筋的规格不正确都会使得混凝土产生裂缝。此外混凝土的强度等级设置较高，促使混凝土中各个组成成分之间的含量失衡，导致裂缝出现；②材料：混凝土骨料中的含泥量太大导致混凝土收缩程度较大，增大了高强度混凝土出现裂缝的概率。外加剂的种类选择和用量也会对混凝土裂缝产生不良的影响。

4高强混凝土应力与裂缝控制措施

通过对高强度混凝土产生应力与裂缝的因素进行分析可知，控制措施可以从控制温度和改善混凝土约束条件这两个方面进行分析和研究。

4.1应力控制措施

（1）对高强度混凝土的骨料级配进行合理的改善，特别是改善混凝土中水泥的用量，具体措施可以使用干硬性混凝土、掺加混合料、使用引气剂或塑化剂等外加剂；

（2）进行混凝土搅拌的过程中可以采取措施降低高强度混凝土的浇筑温度；

（3）对高强度混凝土浇筑之后进行降温处理，可以在混凝土内部预先埋置一些管线，在管内通冷水进行散热循环；

（4）高强度混凝土浇筑的过程中采用分层浇筑、分级浇筑等方式，避免大体积一次性浇筑。特别是在外界温度较高的环境下合理利用混凝土的浇筑面对混凝土进行降温散热处理；

（5）混凝土浇筑完成之后需要按照规定时间进行混凝土的养护，合理控制拆模时间。如果外界环境气温降低时，需要对混凝土外表面进行保温措施，防治混凝土内外温度发生梯度变化而导致内外温差过大；

（6）对建筑工程的施工顺利进行科学合理地安排。

4.2高强度混凝土裂缝控制措施

（1）合理控制混凝土的配合比，从源头降低裂缝出现的概率。①水泥的种类适宜选用水化热低、收缩量小的水泥，水泥的细度必须满足规定；②骨料在使用之前对其进行清洗，合理降低骨料的含泥量；③在混凝土中合理使用粉煤灰和矿渣，可以利用它们的活性效应和形态效应来提升高强度混凝土的和易性和降低混凝土的泌水性，促使高强度混凝土在泵送的过程中能够提升泵送速度；④高强度混凝土在保证塌落度的情况下尽量降低用水量，即严格控制混凝土的水灰比。通过文献查阅可知高强度混凝土的水灰比适宜控制在0.9到1.0之间；⑤高强度混凝土在配置的过程中可以掺加少量的纤维，纤维可以在混凝土内部建立支撑体系增强混凝土的整体性减小裂缝的产生；⑥混凝土构件的厚度设计要适宜，构件太薄容易产生裂缝，构件太厚就浪费了材料。

（2）提升施工质量，控制裂缝的产生：①在混凝土振捣的过程中必须做到振捣适宜，不能出现过振、漏振的现象，振捣到混凝土表面不再出现气泡为止；②混凝土养护过程中严格控制温度和湿度，避免水分散失速度过快。

5结语

高强度混凝土已经逐渐应用于新时代背景下高层、超高层建筑施工之中，因其独特的性能使得建筑结构得到了良好的保障。值得注意的是达到高强度混凝土绝对安全的施工是做不到的，但是可以通过对导致混凝土应力与裂缝产生的因素进行分析，针对性地提出相应的对策可以大幅度地降低混凝土裂缝出现的概率，通过可靠的理论知识和充足的工作经验来对高强度混凝土的质量进行有效控制，不断地强化对高强度混凝土裂缝的预防和控制能力，进而确保施工质量。在具體的工作中还要对工程中实际问题多观察、多研究，对出现的问题多分析、多总结，能够提出多种混凝土裂缝的处理措施。这样不仅能够促使建筑企业实现经济效益和社会效益的双丰收，还会推进建筑企业的发展迈入新的征程。