關于建筑工程結構設計中的裂縫問題探析

摘 要：隨著經濟的迅速發展以及科學技術水平的不斷提高，我國的城市化進程不斷加快，建筑行業也取得了較大程度上的進步，為我國國民經濟的發展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻。隨著城市建筑的不斷增加，一系列建筑上的問題也逐漸顯現出來，其中較為突出的便是開裂問題。而裂縫作為建筑工程混凝土結構中普遍存在的一種現象，對建筑結構整體使用性能造成了較大程度的影響。本文就結合具體建筑工程，針對建筑工程結構設計中的裂縫問題進行研究與分析。

關鍵詞：建筑工程； 結構設計； 裂縫

中圖分類號：TU74 文現表識碼：A

1裂縫特征分析

主要存在6點特征，下面作一一闡述：

①在這些裂縫之中，大多數的裂縫都是豎向延生的，且裂縫的長度與墻體的高度相當；墻體中間裂縫相對較寬，隨著向兩端延伸裂縫逐漸變細直到消失。

②存在較多數量的裂縫，其寬度一般情況下0.3mm之內，但不排除也有極少部分寬度大于0.3mm的裂縫。

③墻體的兩端附近存在較少的裂縫，裂縫一般集中于墻體中部。

④墻體裂縫出現的時間基本是在拆模之后，這說明它與氣溫的迅速降低存在一定的關聯。

⑤一段時間之后，裂縫發生了一定程度上的變化，發生了數量增多的現象，但是裂縫的寬度的變化程度卻不大，這種情況的發生與砼是否暴露在大氣中和暴露時間長短存在一定的關聯。

⑥在進行對于墻體回填之后，能夠發現原先的裂縫處存在著漏水的現象，但是水量并不是很大。

2裂縫出現原因分析

2.1水泥石的體積變化

在建筑工業中，水泥石的體積變化往往被作為一項十分重要的性能指標。一般情況下，存在著4種因素會對水泥石的體積變化造成一定程度上的影響。下面我們做詳細闡述。

①水泥漿的化學減縮。一般情況下，水泥在進行水化的過程之中，有原本的無水熟料礦物向水化物進行轉變，因此當水化過程結束之后，其固相體積會發生增加。然而若是從水泥--水體系的總體積來看，其體積卻會發生一定程度上的減小。工業上把這種水泥漿在相應的水化過程之中其體積不斷縮小的現象稱為化學減縮作用。

②水泥石的失水收縮。當周圍的溫度以及濕度發生一定程度的變化之時，就會造成水泥石中的水分發生一系列的變化。而當水泥石不斷發生失水，相應的水泥石就會發生一定程度上的收縮。一般情況下，砼的失水收縮大致在0.3mm/m到0.6mm/m之間，這遠遠大于因為相應的化學作用所引起的收縮程度。

④水泥石的碳化收縮。進行碳化收縮時主要是以碳酸來作為相應的介質，這樣一來，如果遇到含有碳酸的水就會使得砼發生一定程度上的碳化收縮。碳化收縮主要是由于干燥收縮引起的壓力條件下的氫氧化鈣結晶體的分解和在無應力空間碳酸鈣的沉淀所引起的。然而需要說明的是碳化收縮是不能夠進行逆收縮的，因此，外露部分的砼會發生一定程度上的開裂。

2.2 施工過程不仔細

①水泥的用量過多，早期的護養程度欠缺。砼底板與墻板的施工時間不同，存在先后的順序。而正是這一時間差，使得底板的約束應力要小于墻板的應力。這樣一來，由于受力不均衡，砼墻板出現裂縫在所難免。而如果砼強度等級發生一定程度上的提高，對于水泥的使用量有所增加，砼就會發生一定的收縮而導致其增大。同時，如果沒有進行對其的及時的養護或者對于砼的養護存在技術難度，就會導致砼的失水增加，從而發生收縮增大現象而引起裂縫的產生。

②泵送砼是砼墻開裂的不利因素。目前狀況下，送砼主要是通過泵來實現的，而因為泵送砼坍落度較大，就會在一定程度上導致其收縮增加，從而引發裂縫。

③砼施工質量差。在砼施工的過程之中，出現的一些質量問題會在一定程度上造成砼的開裂。主要有：原材料的質地存在問題、各個材料進行配比時的比例不恰當、所選用的微膨脹劑過期、對于坍落度的控制程度不夠，除此之外，氣溫變化劇烈使用鋼模，在使用木模的時候沒有進行對其的充分濕潤，這樣一來，就對其保濕以及散熱造成不利等。

④進行施工時溫差較大。在進行施工的過程之中，如果天氣、溫度條件不適宜，比如砼內外的溫差過大、晝夜溫差過大以及拆模過早及氣候突變等都會在一定程度上造成砼的開裂。

2.3 結構設計存在缺陷

①墻壁長期暴露。因為建筑墻壁有一定的長度，而且相對較薄，而通常情況下這種結構往往會對溫度已經濕度的變化較為敏感，所以常常會因為附加的溫度應力造成墻體發生一定程度上的開裂現象。

②對砼強度的等級進行隨意的提高。在進行施工的過程之中，對砼墻壁的整體性以及其抗滲透的能力進行了一定程度上的考慮，錯誤的認為安全程度與砼強度的等級成正比，只要將砼強度的等級進行一定的提高，安全程度也就隨之越高。因此，為了對施工過程中存在的缺陷進行補償，對砼強度的等級進行了提高，但卻是沒有依據的隨意提高。這樣一來，就造成了水泥的使用量大大增加，砼發生一定的干縮變形而增大，進而導致墻體的開裂。

3.裂縫防治措施分析

目前狀況下，對于建筑開裂的治理主要存在著四種方法，同時這四種方法也可以有選擇的結合使用，效果較好。下面我們對四種治理措施進行一一闡述。

3.1 表面涂抹法

這種方法就是在砼墻體的表面涂上一層高分子的防水涂料，一般采用的材料為有環氧樹脂類、氰凝、聚氨酯類以及丙烯酸酯等。同時，這一方法對砼表面提出了一定的要求，主要要求砼表面較為堅實且要保證清潔，不僅如此，部分墻體需要根據實際情況進行一定程度上的干燥。

3.2 面涂刷加玻璃纖維布法

一般情況下，比較常用的有兩種方法，分別是聚氨酯涂膜以及環氧樹脂膠結料加玻璃纖維布法。而對于環氧樹脂膠結料來說，一定要按照一定的比例進行適配，適配結束后還應該進行對其的嚴格檢驗，只有當其檢驗合格后才能夠投入使用。和上一種方法一樣，要在一定程度上保持砼墻表面的堅實、清潔與干燥，只有這樣，才能保證所所涂的環氧打底料均勻。對于凹凸不平處的處理，主要方法是運用膩子料進行對其的修補以及填平，，自然固化后粘貼玻璃纖維布1層到3層左右。

3.3 充填法

這一方法的主要操作步驟如下：首先采用相關的辦法將裂縫擴大，一般情況下，運用的主要工具是風鎬、鋼釬以及高速旋轉的切割圓盤。當裂縫擴大并形成V狀或者梯形槽狀時，進行對其的清洗，然后在上面壓抹一定量的成品速凝堵水劑。在進行壓抹的過程之中，一定要注意分層，以達到良好的效果。一般情況下，所采用的成品速凝堵水劑有環氧砂漿或水泥砂漿、瀝青油膏、高分子密封材料等。這樣一來，就可以實現對于裂縫的封閉。但是，如果所要修補的裂縫存在一定的結構強度要求，那么選擇環氧砂漿進行填充是比較適合的。

3.4 灌漿法

運用這一方法首先要對灌漿材料進行優化選擇，一般情況下，較常使用的灌漿材料有環氧樹脂類、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。而這些灌材料有著各自不同的特性，需要依據實際情況與需求進行選擇。環氧類材料的來源較為廣泛，在施工的過程之中往往會比較便利，因此它在相應的建筑工程之中有著十分廣泛的應用；而甲基丙烯酸甲酯的粘度相對較低，具有較高的可灌性，除此之外，其易于擴散，因此它具有較好的補強作用以及防滲漏作用。通常情況下，所使用的灌漿方法主要分為兩類：第一，運用相關的低壓灌入器具將入環氧樹脂類漿液注入到裂縫之中，這樣一來，就使得裂縫很快封閉，在進行對其的修補之后并沒有發現十分明顯的痕跡；第二，壓力灌漿法，通常情況下，所使用的壓力為0.2MPa到0.4MPa之間。

結語

目前狀況下，建筑開裂的現象較為普遍，對此我們進行了一定程度上的研究。結合某一具體建筑工程，分析了裂縫的特征，并在此基礎之上從水泥石的體積變化、施工過程不仔細以及結構設計存在缺陷三個方面對發生裂縫的原因進行了一定程度上的分析。然后針對這些原因提出了防治措施，分別為表面涂抹法、面涂刷加玻璃纖維布法、充填法以及灌漿法。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

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