房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝分析与控制方法

张诗涛

摘    要：随着我国经济的快速发展，建筑行业也取得了巨大发展。居民区的建设和基础设施的完善给建筑行业提出了更高的要求，建设速度和建设质量都在不断的提高。现浇混凝土如今广泛应用于建筑行业，对现浇混凝土构件的裂缝控制也慢慢受到人们的关注。

关键词：房屋建筑;结构设计;现浇混凝土;裂缝控制

1  引言

现浇混凝土因其优越性而被广泛应用于各类建筑，但同时其质量问题也被各方关注。现浇混凝土的施工程序基本都在现场完成，其裂缝的控制很难做到，而裂缝的数量以及深度对于结构构件的寿命，包括稳定性、安全性、极限荷载能力等都有着比较大的影响。控制裂缝的形成和大小可谓十分重要。

2  裂缝的种类和形成原因

2.1  裂缝的种类

（1）收缩裂缝。现浇混凝土在浇筑完成后会有一个凝结硬化期，混凝土本身是由石灰、骨料以及一些其他添加剂混合而成，当混凝土凝结硬化是形成混合料包裹较大的骨料，而混凝土在搅拌时不可能将各部分混合完全均匀，再加上骨料的沉降等原因导致混凝土内部会产生隐藏的细小裂缝。而在现浇混凝土表面会因为表面水分散失较快，也会因收缩产生较小的裂缝。

（2）荷载裂缝。混凝土构件的整个使用过程中都是带有裂缝的。由现浇混凝土浇筑而成的混凝土构件大部分是梁和柱这一类的，它们本身就是房屋结构中承受竖向荷载和水平荷载的构件，在使用过程中一般都是带着裂缝工作的。一部分较深的裂缝便是荷载过大造成小裂缝扩大。

（3）温度裂缝。当混凝土凝结硬化的时候，其内部也在进行着化学反应，凝结硬化的过程也是放热的过程，在此过程中，热量过大而无法散出时，混凝土内部产生的温度应力大于混凝土本身的抗拉应力，就会在内部产生温度裂缝。同时，外界温度与混凝土内部水化热散发时的温差达到 25℃以上时很容易产生裂缝。

2.2  裂缝产生的一些原因

（1）水灰比的控制。混凝土在搅拌之前就应该设计好水灰比，水灰比过大的构件容易产生干燥裂缝，水灰比的设置不符合构件的要求时，混凝土构件一受到长期的荷载作用时就容易产生裂缝。同时如果水灰比过大，水泥用量过多便会在凝固时造成上面所说的水化热过大产生深层裂缝。

（2）施工速度过快。现在的工程中为了降低成本，大都会想方设法缩短工期，因而施工的速度便大大加快，尤其是立体式施工的现在，施工的各个阶段被打乱，多个施工队同时进行建设工作，彼此之间经常被催促着完工，因而出现混凝土的搅拌不够充分，各原材料的投放比例不严格的现象，导致无法保证施工的质量。

（3）后期养护方法不合理。混凝土的凝结硬化是一个长期的过程，浇筑结束后，为了使其能够达到预期的目标，就必须对其进行养护。模板支撑刚度不够、过早拆模以及过度干燥等，导致在凝结过程中混凝土产生了裂缝。在养护期间，混凝土构件需要在一定的温度和湿度条件下保持较长的一段时间才能够确保设计时想要其达到的强度和承载力。

3  现浇混凝土裂缝的控制措施

3.1  結构设计控制措施

（1）在房屋结构设计中，由于自身预应力、外部环境等方面的影响，很容易发生结构断面突变的情况。一般情况下，如果构件应力太过集中，那么就会产生裂缝。因此，为了更好地避免裂缝的产生，可以使用梁板结构，并且提升梁板构件的强度及硬度，以有效减少应力突变带来的不利影响，也可以通过减少楼板开洞形成的细腰现象以减少裂缝的产生。

（2）在进行房屋结构设计时，需要选择合适数量的钢筋配置，如果存在钢筋数量太少或者钢筋间距过大、过粗等不符合房屋结构设计的情况，那么后期很容易产生现浇混凝土裂缝。因此，在进行钢筋选择的时候，需要结合房屋结构设计的需求，并且选择合适的墙板、楼面等薄壁构件的钢筋配置。

（3）在进行初步设计的过程中，需要考虑到混凝土产生裂缝的原因，很多情况下，混凝土裂缝是因为混凝土的收缩而产生的，因此，为了防止混凝土产生收缩的情况，需要在初步设计的时候，有计划性的使用补偿收缩的混凝土技术，即掺加合适分量的膨胀剂进行中和，避免出现混凝土收缩情况。

（4）在初步设计的过程中，还需要将混凝土构件可能出现的各类收缩变形情况考虑在内。首先，在进行初步结构设计的时候，需要做到科学、合理，具有可行性，并且从房屋结构的实际情况出发，进行相关的计算，设计出一套兼具实用、合理、有效的实施方案，确保施工的顺利开展。同时，需要注意的是，在进行房屋结构设计的时候，需要确保房屋建筑结构具备足够的承载力，可以有效应对裂缝、变形等情况。其次，需要针对房屋建设中出现的裂缝情况进行针对性的技术处理和设计，例如，对于混凝土结构中经常出现的裂缝，可以通过使用“放”与“抗”的原则，进行有效预防; 其中，“抗”原则是非常重要的，可以有效加强混凝土对抗变形、避免裂缝产生等性能，还可以提高其抗拉伸能力，对房屋建筑结构设计而言，是至关重要的。所谓“抗”原则，就是指通过在某些部位的构造上增加配筋，以加强混凝土的弹性极限拉伸程度，从而可以进行有效、灵活调节，应对因构件变形而导致裂缝产生的情况。可以通过增加配筋以实现混凝土结构的抗裂性，在房屋建筑结构设计中占据着十分重要的位置，很多情况下，为了有效避免房屋建筑结构出现裂缝，会在梁侧增加一部分纵向的钢筋，在屋面板角部增设相应的双向钢筋网，并在砖混结构的楼面板设置圈梁，以提升房屋建筑结构的抗裂缝能力。

3.2  选材和配合比设计措施

（1）选择符合房屋建筑要求的混凝土、水泥等原材料，包括其品牌、等级、性能等方面都要考虑在内。（2）在选择含砂量配比的时候，需要符合相关的规定，选择品质优良的砂、石等原材料，并确保在进行配合比设计的时候，设计合理的水灰比、砂率等比例，避免混凝土出现离析、泌水、保水性不良等问题。（3）在进行添加掺和料、外加剂的时候，不可进行盲目添加，需要选择合适的类型数量，以提高混凝土的性能。（4）由于水泥在施工中的使用量是非常大的，因此随着水泥用量的增加，那么水泥浆体积也会随着增加，坍落度也会变大，收缩也会呈现变大的趋势，所以，在进行配比设计的时候，需要结合现场的实际情况，设计出科学、合理的混凝土设计坍落度。（5）需要正确使用混凝土补偿收缩技术，根据需要实现的不同膨胀效果，选择添加不同种类、性能的膨胀剂，并且控制合理的掺和数量。

3.3  结构配筋设计措施

在混凝土结构材料中，存在着非均匀性特征，因此，在拉力作用下，相关的截面会产生不同类别、大量的不规则的应力集中点，如果这些应力集中点积累到一定的高度和强度，那么就会发生变形的情况，如果变形的情况没有得到改善，持续加重，那么最终就会出现裂缝; 因此，为了有效避免变形和裂缝的产生，在设计的过程中，需要选择合适的配筋数量，一方面可以实现降低混凝土内应力的作用，另一方面，如果增加混凝土出现裂缝，可以进一步增加了混凝土的极限拉伸效果。

裂缝的控制对房屋建筑结构的安全性稳定性有着极其重要的作用。在进行结构构件设计和建造时，根据相应的裂缝控制等级做出统筹安排，严格按照建筑规范来进行钢筋的配置、混凝土强度等级的选取、水灰比的确定和构件厚度的控制，预防混凝土结构变形和产生裂缝的现象，从而确保工程质量和施工的顺利开展。

参考文献：

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[2] 马利桃.建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策[J].建材与装饰，2018（45）.

[3] 马倩.建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施[J].住宅与房地产，2017（9）.