建筑工程中筏板基礎混凝土裂縫成因及預防措施

摘 要：施工項目中大量利用了筏板型基礎，其是混凝土建筑而形成縫隙，文章主要講述了筏板型基礎會出現表面以及收縮縫隙的原因，并提出了避免出現縫隙的方法，希望能給這方面的建筑帶來幫助。

關鍵詞：混凝土；裂縫分析；控制

伴隨著城市化發展越來越快速，在大中規模的城市中越來越多的高層樓宇如雨后竹筍。在建筑中越來越多的使用到筏板型基礎，不過筏板型基礎其體形比較大，在灌注以及凝固中會放出很多熱量形成溫度以及收縮應力，致使混凝土產生縫隙，不光對外表造成影響，甚至會導致鋼筋露在外面被侵蝕致使建筑構造承受負荷的能力下降，對建筑構造的整體性以及剛性產生影響，對構造帶來威脅。

1 筏板基礎混凝土溫度裂縫機理分析

1.1 水泥水化放熱產生的溫度收縮

筏板型基礎的大面積的混凝土之所以會出現裂縫是因為水泥進行水化的過程中會放熱。水化過程中出現的熱量很大，體積大的混凝土斷面相對來說較厚，導致熱量滯留其中很難排出，因受熱的時間較長，直接導致混凝土的膨脹。隨后的降溫環節，混凝土也會隨著溫度的變化而變化，溫度降低混凝土不斷收縮。這個時候，筏板因地基或者另外結構的干擾，使得混凝土的筏板中心部位因溫度的變化帶來了很大程度的收縮。假如混凝土在收縮過程中產生的應力高于混凝土本身的拉力，這樣就會造成混凝土中大面積的裂縫的出現，嚴重的影響了混凝土的使用壽命、抗滲程度、完整性，造成很嚴重的后果。此外，筏板型混凝土可能由于其中心的散熱程度慢，使其溫度較高，其表面散熱較快，表面溫度更低，導致混凝土內外的收縮量大幅度增長，差異增大，出現很大的表面的拉力，因此混凝土會出現表面的裂縫。

1.2 外界氣溫變化的影響

外部環境中溫度越高，灌注混凝土時的溫度也越高，但外部環境中溫度降低，混凝土表面的溫度也會大幅下降，尤其是外部溫度降低的速度快，混凝土表面以及內部會形成溫度應力，對于面積較大的筏板型基礎來講，更是劣勢。

混凝土內部會因為水泥的水化熱產生大量的熱，灌注溫度以及構造物發揮出的熱量致使各種溫度情況綜合在一起，產生了溫度差異導致溫度應力。溫度差異越大，溫度應力也會隨之增大。并且，外部環境溫度較高的情況下，體型較大的混凝土散熱情況不好，在這種條件下，探索適宜的溫度掌控技術，避免混凝土因溫度差異形成溫度應力，就變得十分重要。

1.3 內外約束條件

約束條件一般可概括為兩類：即外約束和內約束。外約束是指結構物的邊界條件，一般指支座或其他外界因素對結構物變形的約束。內約束是指較大斷面的結構，由于內部非均勻的溫度及收縮分布，各質點變形不均勻而產生的相互約束。具有大斷面的結構，其結構因斷面尺寸較大，其變形還可能受到其他物體的宏觀約束。

根據上面所講述的，我們能夠得出，筏板型基礎形成縫隙的主要原因是因為收縮形成的縫隙，威脅大。在筏板型混凝土建筑中，不僅要避免其表面出現縫隙，還要避免其因為干縮出現縫隙。因此，針對這兩方面的因素，我們進行探索研究從中得到掌控避免的方式。

2 筏板基礎混凝土表面裂縫控制的力學分析

剛灌注完畢混凝土之后，水泥整體會因為水化熱形成大量的熱量，促使筏板型混凝土整體溫度上升。不過因為其表面是在空氣中，散熱情況好，所以表面溫度不會上升很多；但是因為內部散熱情況不好，熱量散發不出去，導致內部溫度急劇上升。因此其內部以及外部的溫度有了很大的差距，在其內部出現壓應力，在表面上形成了拉應力，當這種在表面存在的拉應力比強度高時，再其表面就會出現縫隙。

形成縫隙的溫度應力是由兩個方面造成的：升溫過程，因為混凝土內部和外部存在溫度差異形成的相對來說的形狀改變因遭到限制出現的溫度應力；降溫過程，因為混凝土中心溫度從比較高的溫度下降到和外部環境差不多時形成收縮遭到外部條件的限制導致溫度應力。因此，在預防筏板型混凝土出現縫隙的重要步驟是把其表面溫度掌控在一定溫度，使混凝土中產生的溫度應力比混凝土自身的抗拉性小。綜合現在的技術以及建筑，國內頒發的技術規范中把混凝土內外部溫度差異的值最大為二十五攝氏度。

3 筏板基礎混凝土收縮裂縫控制的力學分析

筏板基礎混凝土收縮裂縫產生在混凝土的降溫階段，即當混凝土降溫時，由于逐漸散熱而產生收縮，再加上混凝土硬化過程中，由于混凝土內部拌和的水化和蒸發，以及膠質體的膠凝作用，促使混凝土硬化時收縮。這兩種收縮由于受到基底或結構本身的約束，會產生很大的收縮應力（拉應力），如果產生的收縮應力超過當時齡期的混凝土極限抗拉強度，就會在混凝土中產生收縮裂縫，它會貫穿全斷面，成為結構性裂縫，給住宅工程帶來嚴重危害。

施工項目的高度要比另兩個方向的高度低很多。如果底板的高度和長度比在零點二以及零點二之下，底板在溫度下降產生收縮時的影響下，脫離兩側部分，靠近中心位置全截面受力勻稱。因此針對這種情況產生的縫隙，我們在項目建筑以及理論探索中根據經驗來掌控溫度產生的應力，將溫度產生的收縮應力掌控在混凝土自身的抗拉強度之下。詳細的各個經驗公式要按照詳細的施工形式，混凝土所需的齡期時間決定，對于這方面的結果很多文獻都有講述到，進而有比較好的成果。

4 結束語

在建筑工程筏板基礎混凝土施工中，溫度與溫度應力的發展規律對混凝土的裂縫控制是至關重要的。溫度應力的計算要充分考慮施工條件、環境溫度、混凝土彈性模量、徐變、干縮及應力松弛的影響。

影響筏板基礎混凝土結構的溫度應力因素很多，其中混凝土的配合比、澆注環境及邊界散熱條件是主要因素，所以基于前文分析論證，在今后的工程實踐中應從以下幾個方面入手來控制溫度裂縫。

（1）改進混凝土配合比，在混凝土中摻入混合材料（如減水劑和粉煤灰等），降低水泥水化熱，減少單位體積水泥用量。

（2）在混凝土中加入一定的膨脹劑，利用混凝土的補償收縮原理提高混凝土的抗裂性，這種已“抗”為主，“抗”與“放”相結合的方法能較好的解決筏板基礎混凝土的裂縫控制問題。

（3）降低混凝土的澆注溫度，可以降低混凝土的最高溫度，從而可減少基礎溫度和內外溫差。控制澆注溫度應盡量避免在高溫季節施工或采用與骨料預冷等辦法降低入模溫度。

（4）改善邊界散熱條件和約束條件，采取保溫保濕的養護措施，不使表面混凝土散熱太快，使混凝土表面保持較高的溫度，降低混凝土的內外溫差。

言而總之，施工項目筏板型混凝土出現縫隙的重要原因是上面所說的兩個原因，我們在以后的項目建筑中要根據標準規范和匯總的經驗開展，就能夠把這種現象消滅，進而促進我們的品質在很大程度上有所提升，促進我們在經濟、社會以及環境方面的利益有所提升。

參考文獻

[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京：中國建筑工業出版社.

[2]混凝土施工質量驗收規范[S].

[3]混凝土外加劑應用技術規范[S].