混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施研究

2018-01-26梅智凯

中国建材科技 2018年4期

梅智凯

（常德市城镇建筑规划设计有限公司，湖南常德 415003）

现代建筑多以混凝土为主要材料，但混凝土本身很容易出现裂缝，从而使建筑结构的抗渗能力下降，进而缩短了建筑物的使用寿命，因此加强对混凝土建筑结构裂缝控制就显得尤为重要。在实际情况中，裂缝的类型和形成原因又各有不同，因此需要采取合理的技术措施以区别对待，从而有效地保证建筑物的安全稳定。

1 混凝土建筑结构裂缝的类型和形成原因

1.1 混凝土建筑结构裂缝的类型

混凝土建筑结构裂缝的类型较多，比较突出的两种是干缩裂缝和结构性裂缝。对于干缩裂缝，一般形成于混凝土建筑施工的养护阶段，此时由于混凝土中的水分蒸发而引起干缩现象，如果蒸发速度过快，就会导致混凝土表面干缩变形。从形成的裂缝外观来看，多数呈现为浅细型，少数呈现为平行线状或网状，这些干缩裂缝会严重影响混凝土结构的质量；对于结构性裂缝，主要形成于混凝土浇筑施工阶段，此时受到外界的荷载压迫而形成裂缝。由于不同的受力造成的情况也不同，因此结构性裂缝也可细分为多种类型，最为常见就是荷载裂缝。混凝土结构受外力作用导致在其表面和内部都产生拉应力，当混凝土表面难以承受这一拉应力时就形成了荷载裂缝。除此之外，沉降裂缝也是结构性裂缝中一种重要的类型，多由于地质的土质松软或不均匀等环境因素导致。

1.2 混凝土建筑结构裂缝的形成原因

设计原因、施工质量问题、建筑使用方法不当等因素都会产生裂缝，为了正确地解决裂缝问题，必须对裂缝的形成原因进行准确判断：

第一，由混凝土材料引起的裂缝。在建筑施工过程中，如果浇筑后的混凝土处于湿度较低的环境中，此时又缺乏合理的养护，就会导致混凝土在水分散失后还未全部冷凝，从而造成混凝土收缩并引发裂缝。

第二，由材料吊卸引起的裂缝。通常为了满足工期要求而加快施工速度，导致在楼面混凝土强度没有达到规定值时就向上面进行浇筑、或者不均匀地堆放很多施工设备，从而导致楼板开裂。

第三，由预埋管线位置引起的裂缝。建筑施工中有一道工序是预埋管线，往往在多根管线集中布设的区域或者直径较大的管线所在的区域会出现裂缝，且这些裂缝多沿管线走向呈平形状分布。

第四，由温度开裂引起的裂缝。通常对建筑平面的长度都有严格规定，一旦超过允许范围，且又缺乏针对性预防措施，就会导致长方向楼面中间位置的板带出现裂缝，其原因在于混凝土中的拉应力低于该板带中的温度应力，这种情况下形成的裂缝称之为温度裂缝，且与建筑平面的长向保持垂直。

第五，由结构平面严重不规则引起的裂缝。现代社会中人们对于建筑物的功能需求和艺术造型愈发重视，因此就产生了外形千奇百怪的建筑平面、立面、跃层、错层以及复式户型，甚至公共建筑也会出现上部急剧收进下部大底盘的不合理结构样式。这些结构平面严重不规则的建筑存在着竖向刚度和质量突变、平面质心和刚心偏离等缺陷，容易在遭遇水平强风或地震时于建筑结构的转角部位形成裂缝。

第六，由钢筋锈蚀引起的裂缝。混凝土本身自带的裂缝是天然存在的，因此很有可能由于浇筑施工不够紧实以及水分入侵等原因造成混凝土中的钢筋发生锈蚀现象，继而形成铁锈颗粒并逐渐膨胀，最终导致混凝土裂缝进一步扩张，甚至导致保护层开裂。

第七，由不均匀沉降引起的裂缝。建筑物地基的位置受地质条件的影响较大，同时建筑物高度也不尽相同，如此一来在高低错落或者地质变化的位置很容易由于竖向载荷作用而形成沉降差，从而产生巨大的拉应力，一旦混凝土结构的承载力低于该应力，就会造成不均匀沉降裂缝。

2 混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施

2.1 科学选用施工材料

首先应选用水化热较低的水泥，杜绝使用不合格水泥；对于石料和粗骨料，应以粗糙和坚硬为标准，同时确保级配良好、孔隙率小、无碱性反应、黏土含量合理、不含有毒物质；对于细骨料，应选用颗粒较粗、孔隙较小、含泥量较低的中砂；对于外掺料，应选用减水剂等外加剂以实现改善混凝土工作性能、减少收缩并降低用水量的目标。

2.2 严格控制混凝土配料

在设计配制比例上应保证低水灰比和低用水量，以降低混凝土发生收缩的几率；同时做到严格控制水泥用量，不随意添加；按照计量要求准确配制混凝土，尤其对水灰比和水泥用量进行严格控制，保证均匀搅拌；对于离析的混凝土，经由重新搅拌均匀后再进行浇灌。

2.3 合理配制钢筋

对于钢筋的配置应以图纸的要求进行严格施工，基于对构件抗裂性能的影响考虑来确定钢筋的品种分类、规格高低、数量大小的改变和代用，以实现强柱弱梁的效果。摆放钢筋的位置必须要正确，根据图纸要求来确定钢筋的保护层和间距，以防保护层过大或过小以及钢筋间距过大等因素导致混凝土出现裂缝。

2.4 根据规格操作完成模板工程

合理的模板构造可以有效防止各构件间因变形差异而引发的混凝土裂缝，因此应确保模板和支架具备足够的刚度，以避免由于施工载荷作用而造成的模板变形过大或开合现象；对于拆模时机应进行合理把握，杜绝过早拆模而造成的早龄期混凝土受损或开裂，但也要控制开模时间不能太晚，以防错过混凝土水化热峰值，综合来说就是不能错过最佳养护时机。

2.5 重视混凝土浇筑工艺

对水灰比进行严格掌握，以防水灰比增大时相应的混凝土极限拉伸值随之降低，导致混凝土强度降低且收缩增大；其次采用加强振捣的方式对混凝土的密实性进行改善，在浇筑混凝土环节要防止离析现象的出现，保证振捣过程的均匀适度；强化混凝土的早期养护过程，可以适当地延长养护时间。同时在气温较高、湿度较低、风速较大的情况下提前进行喷水养护操作。如果浇水养护过程受阻或者难以保证其充分湿润时，可及时使用保温材料进行覆盖。

2.6 科学合理的完成构造设计

建筑平面的选型应以满足使用要求为前提，在此基础上以简单易行为原则。考虑到平面复杂的建筑物极易产生扭曲等附加应力，从而造成墙体和楼板发生开裂，因此应合理布置纵横墙且控制纵横墙的开洞尽可能小；对于建筑物的长高比进行严格控制，通常情况下建筑物的整体刚度随着长高比变小而增大，相应的调整不均匀沉降的能力也越强；对于建筑物各部分承重结构的受力情况进行合理调控，确保载荷分布均匀，以避免受力过于集中而造成的基地不均匀沉降，同时对基础的刚充和强度进行适当加强；加强建筑物部分窗台的砌体，层层设置圈梁和构造柱，重视沉降缝的正确设置并限制伸缩缝的距离。

2.7 对地基的检查和验收环节进行加强

在完成基坑开挖后，应及时通知勘察和设计单位进行到场验收，设计方可对复杂的地基要求在基坑开挖后进行补铝探测，一旦发现有不利地质存在，必须先进行对基加固处理，然后进行验收，待合格后再进行下一步施工。在开挖基槽过程中要保证不影响原状结构，通过对施工顺序的合理安排确保建筑结构的稳固，具体包括：相邻建筑物间距较近时，应对地基较深的建筑先行施工，以避免在开挖基坑时破坏已建地基；建筑物各部分载荷较大时，施工顺序应为先施工重、高部分，后施工轻、低部分。