房屋建筑混凝土结构裂缝防控对策

房屋建筑混凝土结构裂缝防控对策

徐 钶

江苏钟吾项目管理有限公司 江苏省 徐州市 221400

摘要：在房建工程中，常用的构件为混凝土结构，由于混凝土构件的主要病害问题为裂缝，对房建工程质量有一定的影响。文章对房建工程施工中混凝土裂缝的主要分类加以分析，并研究其形成的主要因素，给出具体的质量控制措施以供参考。
关键词：房建工程；混凝土结构；裂缝成因；防范措施

1房建建筑混凝土结构裂缝的类型和成因

1.1收缩裂缝

（1）塑性收缩裂缝成因：该种裂缝最常见于新浇筑的混凝土结构表面，一是因为施工准备不足，材料选择失误，水泥过量、砂石过多，混合料硬化时水分过多蒸发，或是浇筑前没有充分湿润基层，导致垫层大量吸水；二是施工操作有误，振捣不充分导致混凝土内部留有空隙，或是养护不及时、不合理，没有进行覆盖处理，使得表面水分蒸发过快，混凝土成型质量不佳，强度不足，不能有效承载变形而引起的拉应力；（2）干燥收缩裂缝成因：该裂缝根据收缩变形程度，裂缝宽度常处于0.05mm～0.2mm间，主要是因为养护不足，导致表面不够湿润，内外部在不同的湿度环境下收缩不同，由此对表层产生拉应力，应力越大产生的裂缝宽度越大，另外砂石含泥量超标也会影响混凝土抗拉强度，若低于收缩应力将导致裂缝产生，此外对超长混凝土结构，长时间的硬化也会导致整体收缩变形；（3）混凝土自收缩及碳化收缩裂缝成因：混凝土是由砂石、水泥等原材料组成一种复合材料，具有流动性和硬化性特点，这使得其可以浇筑任何尺寸的结构，也使得其会因为原材料特性出现自收缩性，当水灰比低于0.3时，收缩明显，导致裂缝产生，而碳化收缩是因为混凝土混合液与空气接触后发生反应生成碳酸钙，这种产化物越多，引起的收缩裂缝越深、越宽。
1.2温差裂缝
混凝土施工过程中因水化放热和环境温度影响，结构内外部温度值会不同，且温度变化是一个动态持续的过程，不同施工时间段、室内外的温度不同，混合料入模时的温度不同，使用不同水泥和用量时的水化放热量也有差别，虽然混凝土搅拌过程是一个散热过程，且混凝土在凝固过程中温度会慢慢回落，但是如果早晚温差大，或是在早期阶段缺乏对混凝土构件的有效养护，会导致混凝土结构内部温度偏高，与结构表层温度差距变大，由此产生温度应力，而表层抗拉强度难以抵抗内部拉应力时，从而出现裂缝。由于混凝土施工过程不可避免地会产生温差，因此需要在施工前后根据气温、用料、结构形式进行必要的温度控制，以降低温度裂缝出现的可能性。
1.3沉降裂缝
当地基出现不均匀沉降时，会产生较大的拉应力，从而形成贯穿性裂缝，该裂缝多出现在结构件的上下两端，且一旦出现对房屋建筑的安全性会产生极大威胁，而这种裂缝的出现主要是因为建筑工程地基软硬不均匀，在打造地基时没有将地面铺平，也没有进行合理有效的地基加固处理，地基不稳，在后续施工环节，荷载逐渐加大时会压缩空隙部分，由于不同地基部分的空隙率不同，从而产生的沉降程度不同，出现的裂缝大小和深度也不同。此外还有混凝土模板的原因，由于模板刚度不够，没有进行加固处理，或是对于特殊施工地区的模板支撑体系设置不当，支撑模板不牢固，或是过早拆除模板，这些都会影响混凝土结构的使用性能，从而导致其耐久性和强度等变弱而无法承压，造成混凝土开裂。

2房建工程混凝土结构裂缝的影响因素

2.1材料因素

混凝土是一种复合型材料，各种原材料的自身性能会影响最终混合料的使用效果以及混凝土结构的稳定性和安全性，如水泥等级与混凝土强度等级有关，强度越高，脆性越大，越易开裂，且不同规格水泥的水化放热量也不同，从而对温差的影响也不同，此外若砂石的含泥量偏高，集料颗粒级配不正常，导致混凝土收缩严重而出现裂缝。总的来说，只要材料的品种、物理或力学等性能检测指标与工程实际情况不匹配，或是各种原材料在拌和过程中没有按照配比进行，都可能造成收缩、温差等裂缝的出现。
2.2未进行温度控制

混凝土内部产生热凝固效应使温度改变，混凝土内部温度超过外界温度，则结构内部的温胀现象将较外界结构更为突出，内部过多膨胀也将使混凝土结构内部产生胀裂缝现象，这也是导致混凝土结构内部裂缝产生的最主要原因之一。因此，混凝土结构施工时必须注意温度控制。但在很多施工中，混凝土浇筑环境较为变化无常，针对混凝土的温度控制要求相当高，在混凝土凝固过程中不能对温度进行严格的控制，造成了开裂问题的发生，尤其是大体积混凝土浇筑中，若分段不科学，就会造成构件内温度不能迅速散失，导致构件表面开裂问题的发生。

3房建工程混凝土结构裂缝的防范措施

3.1优化设计

为了提高建筑结构的稳定性，避免或消除裂缝问题，在设计阶段需要从局部着手，兼顾整体，考虑结构在受力等方面的关联性，加强设计的整体性；（2）严格参照设计规范。设计需要建立在相关标准的基础之上，并结合工程实际进行相应的调整，如为了控制墙体结构裂缝出现，需要根据极限状态下的结构受力计算来确定浇筑截面尺寸，混凝土结构的长宽比等技术指标，以提高结构的刚度；（3）完善细节设计。如根据地质条件合理调整基础埋置深度及垫层厚度，根据施工环境等设置伸缩缝、沉降缝及抗震缝，或是在必要位置设置后浇带，以有效防控因沉降、温度等引起的裂缝问题；（4）科学配置钢筋。钢筋的主要作用是抗拉，在应力集聚处增加受力钢筋数量，确保钢筋保护层厚度达标，这些合理的配筋设计可以约束混凝土收缩，提高结构的抗裂性能，从而避免构造裂缝出现。

3.2合理选择和使用材料
对于混凝土所需的各种原材料，需要结合施工要求和材料对裂缝的影响合理选择，如对于水泥，在满足混凝土结构强度要求的基础上，应尽量选择水化热较低的类型，同时也要考虑工程所处环境来考虑水泥的抗裂性、抗冻性、抗酸碱性，严禁使用安定性不合格的水泥；对于粗细骨料，需要考虑其粒径、形状及含泥量等，如粗骨料应选择表面粗糙、颗粒较大且空隙较小、碱性反应相对较小的类型；对于掺加材料，通常采用缓凝型减水剂，可以提升混凝土材料的自身性能，降低因混凝土水泥水化热出现裂缝的概率；（2）科学设计混凝土配合比，经过严密S计算确定各材料的添加量，在保证新拌混凝土作业所需坍落度、可泵性的基础上，尽可能降低水灰比，减少水泥用量，控制砂率，降低水胶比，这样可以降低水化放热量，减小混凝土孔隙率，提高混凝土的耐久性和抗裂性能。
3.3施工温度的严格控制
为防止温度对房建混凝土施工产生影响，避免出现裂缝，应注意以下几点：（1）在实际建设过程中，应当尽可能使用热量较低或中温的混凝土，如粉煤灰综合利用混凝土、炉渣混凝土等。（2）在合理的区域内，对混凝土的用量要有相应的管理和限制，对于混凝土水泥的应用标准通常限制在450kg/m3以下。（3）按照现实要求，合理降低建筑混凝土构件的水灰比。最后，在工程实践工作中还应该引入更先进的混凝土工艺技术，或在传统技术手段上增加新工艺手段的运用，使混凝土在浇筑时更合理、高效地调节浇筑温度。为防止大体积混凝土出现温度裂缝，主要采取适当的配合比、通过循环冷却降温、混凝土养护期间温度的监控、混凝土的保温养护四项措施。
结语
在房建工程中采用的混凝土施工若要进行裂缝预防，首先就是要进行材料质量管理，同时还必须对混凝土的浇筑流程实行技术管理，然后才能对混凝土结构中混凝土构件进行有效保护，进而确保混凝土构件的总体性能优良。

参考文献

[1]陈柏光.混凝土结构裂缝产生的原因及防治[J].技术与市场,2012,19(03):40-41.

[2]张河兴.建筑混凝土结构裂缝成因及治理措施[J].河南科技,2012(05):88.