混凝土构件裂缝成因及控制措施

张于程

摘要：在社会科技与经济飞速进步的背景下，建筑结构设计与施工技术也得到了革新和发展。但在实际施工的过程中发现，有一些建筑结构很容易产生裂缝，对建筑物的质量和安全性产生了较大影响。需要引起设计人员和施工单位关注，共同克服建筑体裂缝的产生。因此，本文将系统性地介绍结构裂缝的主要概念和在施工过程中产生结构裂缝的主要原因和有效的控制措施。

关键词：结构设计;构件裂缝;控制措施

随着建筑体的功能性越来越复杂，在结构设计上也呈现出了多样化的态势。在实际设计的过程中，必须结合建筑体的使用需求和地质结构状况展开工作，提升设计方案中的科学性与合理性，尽量避免建筑体产生结构设计裂缝。常见的建筑体裂缝主要是在用混凝土浇筑施工的位置上产生，由于混凝土在干燥硬化的过程中受外界环境影响干扰较大。设计人员与施工单位必须予以重视，明确克服建筑体产生结构裂缝的重要性，确保建筑物的质量与安全性。

1 建筑结构设计裂缝概述

建筑体产生结构裂缝会给建筑体本身的质量安全产生较大影响，也会引发在施工中的一系列问题，必须引起设计人员和施工单位的重视，加强优化工程方案，确保建筑体使用寿命。首先，混凝土结构是建筑工程设计和施工中主要的承重主体之一，产生开裂等问题会直接破坏建筑体的受力情况，导致结构强度降低，更容易受到地震等灾害的影响^[1]。混凝土裂缝问题是会随着使用时间增加而逐渐加剧的，开裂的尺寸会逐渐变大，在进行修复时也更加复杂，难以确保达到原有的水平。一些设计不合理的情况会导致混凝土结构受到的外力作用增强，在长期使用的过程中，混凝土的强度在逐渐下降，可能会引发原有结构的破坏。

2 建筑结构裂缝的成因

2.1 混凝土水化热

混凝土在施工之前需要进行原材料的调配，和水按照一定的比例进行充分的搅拌静置后才能够参与浇筑施工。常见的混凝土原材料包括水泥，这是一种在和水接触后会发生热化反应的原料，导致配备好的混凝土温度高于外界温度。此时如果直接将搅拌好的混凝土倒浇筑模具中，会导致内部的混凝土无法有效降温仍然保持着较为湿软的状态，而外层的混凝土在风干作用之下快速凝结硬化，软弱的内部混凝土无法承受外层混凝土的重力作用，很容易引发混凝土向内陷^[2]。由于混凝土水化热的存在，给其在施工过程中的干燥硬化环节带来了更多的麻烦，增加的混凝土浇筑施工产生结构裂缝的概率。作为现场管理人员，必须重视对混凝土的工程建设，提升建筑体的施工质量。

2.2 结构变形裂缝

混凝土在干燥硬化的过程中出现结构变形的概率较大。首先，混凝土的负载能力较强，但是必须要经过合理的受力分析，确保力的平衡与均匀。在房屋建筑中，多数材料都是采用钢筋混凝土，由于现在结构型式越来越复杂，构件的传力路径不太明确，如果没有进行科学的受力分析，对构件的受力状态分析清楚而采取有效的截面和配筋，在施工时就很容易产生开裂情况，严重者还会对房屋的建筑质量造成影响。其次，在混凝土的施工时都需通过模板支撑浇筑，其建设质量和模板的搭建有很大关联。一些工程结构的模板会受到相关联结构的影响而出现变形，引发混凝土在干燥硬化过程中产生不稳定的情况。这种因为施工过程中受到力的变化也会引起混凝土的开裂。

2.3 施工及环境因素

混凝土早期强度提升很快，硬化过程中需要保持足够的水分，这就对养护提出了要求。而养护与天气及环境的关系非常密切，施工单位因为各种原因，比如工期要求，往往忽视环境的變化，而采取一层不变的措施。殊不知由于环境的变化，混凝土表里的温差不同以及空气中的水分不同，导致混凝土早期硬化过程中所需要的水分补充不同。比如夏季施工，由于气温高，水分蒸发很快，如不能及时补充，就无法满足混凝土硬化所需要的水分，导致混凝土产生裂缝，冬季施工，虽然空气中水分蒸发很慢，但由于环境温度低，如不采取保养措施，可能导致混凝土中水分结冰，致使混凝土产生冻伤而形成裂缝。所以，施工时早期的养护不到位往往也是混凝土产生裂缝的原因。

3 控制建筑裂缝产生的有效措施

3.1 控制施工建材

合理使用不同强度等级的混凝土原材料是确保不会产生建筑结构裂缝的重要前提。首先，根据建设需求的不同，选择的混凝土品质也有一定差异。如建筑的楼板等可以选择中等强度的建材，但承重梁、桩体等都需要使用较高强度的建材，但直接接触的结构混凝土的强度差异不能过大，否则可能会出现结合性差的问题。针对这一现状，设计人员需要合理选择建筑体内的混凝土原材料，确保实际使用的需求。^[3]。其次，为了减少和控制混凝土因为温度变化而产生的裂缝，需要在进行混凝土建材采购时，可以选择适当添加部分粉煤灰，减少水化热情况的出现。在混合混凝土原材料时要确保均匀性，充分搅拌后再进行浇筑施工。混凝土在干燥硬化时要保持内外水分散失的一致性，可以在其表面进行喷水或覆盖保护薄膜，维持混凝土的湿润程度，防止出现结构性的塌陷开裂问题。

3.2 优化力学结构

建筑体的结构设计是施工建设的重要参考，设计人员必须对方案中的结构进行布置不断优化，确保其科学性与合理性，尽量做到传力路径明确简单，减少因为混凝土受力不合理而产生开裂的情况。对不同的部位，采用不同的配筋要求，如在一些受力或跨度较大的部位、大板角部部位、房屋端开间等，适当提高构件的配筋率，或在混凝土中增加一些高密度的加固材料等^[4]。另外，在进行结构设计时，设计人员还必须充分考虑到地基沉降差异等给建筑体带来的影响，增加建筑体的韧性和抗震能力，使其能够减少在使用过程中产生开裂的概率。在设计建筑体时要根据实际情况进行内部力学结构的优化，如在主要承重的梁体等位置，多使用一些高强度的致密型混凝土材料，可以在墙体外层使用挂网技术才控制墙面开裂等。

3.3 强化施工控制

钢筋混凝土结构在施工过程中，应加强支撑体系的建立，尤其是大跨度梁板部位，应确保支撑系统的稳定性，不至于因支撑体系的变形导致结构构件产生裂缝。混凝土浇筑后，在早期的硬化过程中，应加强养护，根据季节和天气条件，采取对应的措施。冬季施工，应及时采用草包覆盖等，防止混凝土冻裂;夏季施工，由于气温高，水分挥发快，应定时湿水，降低混凝土硬化过程中产生的水化热。施工过程的控制，对控制构件减少混凝土裂缝的产生具有显著效果，事实证明，实际工程中，大部分混凝土构件的早期裂缝都是养护不到位而产生的。

4 结语

总之，混凝土材料在混合搅拌的过程中会因为与水发生反应而向外界释放热量，当其在浇筑后冷却凝固时会因为内外温差过大而出现内陷式裂缝，影响混凝土结构的承重能力。钢筋与混凝土结构中，钢筋受到空气中氧气与水分的影响会产生腐蚀，导致钢筋内部结构疏松，引发与混凝土结合处缝隙逐渐扩大。建筑体的设计过程较为复杂，有时会因为一些力学结构的处理不当而引发结构变形或局部受力不平衡现象，引发建筑结构产生撕裂情况，施工控制不到位，也会大量导致混凝土早期裂缝的产生，严重破坏建筑物体的安全性与稳定性。

参考文献：

[1]高曦然.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J].建筑与装饰，2018（28）：103-104.

[2]宋方利.建筑结构设计裂缝成因及控制策略探究[J].信息周刊，2020（09）：32.

[3]汪青松.建筑工程现浇钢筋混凝土楼板结构裂缝成因分析与控制措施探讨[J].中外建筑，2019（04）：160-162.

[4]姜巍，郜志远.建筑结构设计中的裂缝原因分析及改善措施[J].规划与设计，2018（09）：58=59.