控制混凝土建筑结构裂缝的有效措施

2018-11-21刘杰

建材与装饰 2018年44期

刘杰

（重庆市轨道交通（集团）有限公司重庆市渝北区 401120）

引言

在建筑行业高速发展的当今社会，混凝土得到了比过去更加广泛的应用，而混凝土所特有的优势，例如，耐久性、抗压性及稳定性，也使其在建筑结构的施工的过程中，起到了无法被替代的重要作用。需要注意的是，混凝土较易受到外部因素的影响而出现裂缝，使建筑的使用寿命被缩短，要想解决该问题，有关人员应对导致混凝土结构出现裂缝的原因进行分析，在此基础上制定相应的控制措施，本文所讨论内容具有的现实意义不言而喻。

1 导致混凝土建筑结构出现裂缝的原因

首先是材料自身的原因。①干燥收缩产生的裂缝。加水搅拌后的水泥逐渐凝固硬化，体积减小，毛细孔缝中存在的水分随之蒸发，水泥自然收缩，由于不同混凝土的干缩值往往存在着较为明显的差距，干燥后混凝土可拉伸值较低，裂缝的出现无法避免；②混凝土膨胀产生的裂缝。水泥中含有的氧化镁与水相遇后，体积往往会大幅增加，碱与活性硅相遇，也会产生增加混凝土提及的效果，裂缝随之出现。其次是温度的原因。众所周知，混凝土在凝固过程中会产生水化热量，温度的上升成为必然，而自身散热速度和外部散热速度之间存在的差异，极易导致混凝土出现逐步向内推进的裂缝，但是应当注意一点，这种情况下所产生的裂缝往往不具有严重的危害性[1]。需要施工人员引起重视的为另一种情况，就是当混凝土处于冷却降温过程中时，由于自身强度无法抵抗产生的拉应力所产生的裂缝，这类裂缝最显著的特点是具有贯通性，正是因为如此，这类裂缝对建筑结构产生的影响更为严重（如图1所示）。最后是受应力因素影响而产生的结构裂缝，通常在完成主体结构的施工之后出现，而较常出现该类裂缝的范围则包括凸出凹进、门窗洞口和载荷集中处。出现在结构凸出凹进和门窗洞口处的裂缝，以斜向锲形为主；出现在载荷集中处的裂缝，则以劈裂形为主。另外，暴露在空气中的裂缝，还会随着湿度、温度或其他因素的更改而发生变化。

图1 建筑结构裂缝的示意图

2 如何避免混凝土建筑结构出现裂缝

2.1 选用适合的原材料

在对建筑工程结构进行施工时，首先应当明确，决定工程质量的因素之一为混凝土质量，因此，合理选择建筑施工材料，给予其在质量方面应有的保证，不仅是对建筑工程进行施工的必要前提，更是保证工程质量最行之有效的途径。负责建筑施工的单位，在选择建筑结构施工所需材料时，应当将建筑工程在设计方面所制定的规范作为依据，选择水泥时，对水泥特点进行充分考虑，明确不同型号水泥给混凝土施工带来的影响。正常情况下，在对混凝土建筑的结构进行浇筑施工时，水化热量小和收缩性能良好的水泥通常被视为首选，之所以做出这一选择，主要是因为具有上述特点的水泥，无论是在初凝还是在终凝时，所释放的热量与常规水泥相比普遍较小[2]。需要注意一点，具有极高强度的硅酸盐水泥，水化热量较大，较易给混凝土质量带来影响。如果原材料具有的水化热量无法得到有效控制，施工人员可以视情况将粉煤灰与水泥进行融合，这样做同样有降低水化热量的效果。另外，在选择混凝土骨料时，施工人员应加大控制骨料规格的力度，细骨料的控制要点集中在含沙量方面，这是因为含沙量较多的细骨料，会降低混凝土质量；砂石的控制要点以粒径和孔隙率为主，只有对其进行严格控制，混凝土质量才能够得到进一步的提高。

2.2 设置膨胀加强带、后浇带

“热胀冷缩”就是对以混凝土为主要材料的建筑结构受温度影响而变化的现象的最好概括，当然，如果混凝土结构由于外在因素的制约，导致变形受阻，出现裂缝的几率同样会有所增加。无论是膨胀加强带还是后浇带，对其进行设置的主要目的，都是通过减少混凝土收缩的方式，控制收缩裂缝。后浇带适用的设计方法为分段浇筑法，其原理如下：减少对混凝土进行一次性浇筑的长度，通过分段硬化的方式，尽量降低出现收缩裂缝的可能性。在进行封闭处理时，选择强度等级较高的混凝土，对后浇带所对应的钢筋配比加以强化，选择温度较低的时间段，完成浇筑工作，避免由于内外温差的存在，导致混凝土构件需要承受较大温度应力的情况出现。另外，设计人员还可以选择膨胀加强带对后浇带进行替代，利用连续浇筑的方法，赋予结构构件以应有的膨胀应力，首先对低膨胀混凝土进行建筑，接下来再对高膨胀混凝土进行浇筑，使无缝施工成为现实。

2.3 提高所设计建筑结构的合理性

在设计建筑结构时，设计人员应将设计重点放在所设计结构的合理性方面，从实际出发，对设计进行优化，控制裂缝，提高混凝土建筑的质量。调查结果表明，墙体施工较易受到环境因素的影响，换句话说，如果在设计建筑结构时，设计人员没有对环境因素引起重视，由于混凝土收缩导致纵向裂缝出现的可能性就会大幅提升。因此，在对结构进行设计时，通过增加附加筋的方式，提升建筑结构的抗裂能力就显得很有必要[3]。除此之外，需要设计人员引起重视的内容还包括水泥钢筋用量、型号、混凝土机的结构和施工规范等，施工人员可在此基础上，通过详细标注有关参数的方式，提高施工的有效性与针对性。

2.4 注意材料配比的质控

提高材料配合比的科学性与准确性，不仅可以保证混凝土质量，还能够为建筑工程的质量提供保障。从材料配合比的角度出发展开分析能够发现，混凝土坍落度和水化热量，是导致结构出现裂缝的主要原因，下面分别从这两个方面出发，提出相应的控制措施：

（1）注意坍落度。导致混凝土坍落度大的主要原因是对材料进行配比时，没有管理并控制材料比例，因此，要想避免该问题的出现，使结构质量受到不必要的影响，在完成混凝土的配比工作后，施工人员应围绕坍落度展开试验，保证运往施工现场的混凝土，在坍落度方面能够达到特定的标准，对于坍落度不达标的混凝土，应避免将其向施工现场进行运输，从源头处给予混凝土在质量方面应有的保证。

（2）注意水化热量。要想解决水化热量大这一问题，在对混凝土建筑的结构进行施工时，施工人员在条件允许的前提下，应尽量减少所使用的水泥量，并保证所使用水泥在强度方面达到特定的要求。另外，在材料配比的过程中，施工人员应将水化热量较小的水泥作为首选，并且严格控制水及水泥的用量，通过降低混凝土材料所具有水化热量的方式，提高混凝土乃至建筑整体的质量。