工民建中混凝土結構性裂縫的原因與控制措施

韓 峰

(太原市建設工程質量監督站，山西太原 030009)

0 引言

在工程的建設中，混凝土結構中的裂縫為在質量控制方面的最為重點的一個問題，假如在工民建的工程中有較為嚴重的裂縫，必然會在工程建設的工作中引起一定的麻煩。在這篇文章中，就對工民建混凝土結構裂縫的原因進行了研究，同時提出了一些控制的措施。

1 裂縫產生原因的分析

1.1 由材料自身的特性引起

混凝土的制作原理是，首先把原材料進行混合，根據水泥與水的放熱的反應，在水泥硬化的過程中，將一直有恒量的熱度釋放出來，但是如果溫度控制的不合理，水化熱將會進行偏移，即會引起混凝土中水化熱的裂縫。此外，每一種原料混合的比例也會對質量造成影響，從而引起混凝土裂縫的出現，裂紋將對硬化的過程中的凝固和收縮造成影響，但是混凝土的不正確的原料配比，極易引起裂縫的出現，從而影響到混凝土材料的強度。

1.2 現場的監督控制等的因素

在混凝土的施工現場中需要對混凝土的質量進行監督與檢查，倘若檢查與監督的任務處理的不夠全面，將會在建設中引起很多的麻煩，從而影響混凝土質量。例如，如果沒有現場的監督，對計算的負載考慮的不周全，將引起混凝土的建筑物出現裂縫。所以在施工的過程中務必對混凝土實施檢測，以保證正確的混凝土中的拌合料的配比。

1.3 結構變形的因素

混凝土的結構因外面的溫度影響，使其結構有不均勻沉降的現象，從而引起混凝土在擴張與收縮的過程中有了裂紋。這個過程中結構的變化和混凝土施工的技術有著密切的關系，與生產質量密切相關，因此在施工過程中務必要把引起混凝土出現裂縫的變形因素一一列舉出來，而且最好在全部施工的步驟中想到混凝土裂縫的原因，在預防的根本上還需要運用高明發達的技術來對混凝土所有的裂縫進行修補。混凝土結構示意圖見圖1。

圖1 混凝土結構示意圖

2 工民建中混凝土裂縫的性質

根據經驗與無數研究得出，混凝土的結構能夠出現裂痕，影響它的因素是多方面的，它會因為外界的溫度、混凝土本身的收縮率而受到影響，并且沒有考慮到基礎設計、施工中質量的問題、材料的失效、經驗相關缺乏等因素也會引起混凝土產生裂痕。在工民建的建筑過程中，最容易出現的裂紋有兩種，一類是因為干燥收縮引起的裂縫，另一類即為溫度裂縫。

2.1 干燥收縮的裂縫

采用粘土進行燒結磚或者其他燒結的制品，其中包含的材料，收縮中的變形量很小，變形時所用的時間很短。但是運用灰砂磚與粉煤灰磚等的建筑，會因為施工以后水分的含量越來越少，材料就會較大程度的收縮與變形。混凝土的結構中將會存在于這些磚中，所以只要磚出現干燥而收縮變形將會導致混凝土中出現裂痕。

2.2 溫度裂縫

溫度的變化必然會導致材料的熱脹冷縮，由于熱力效應從而導致的變形受溫度的影響非常大，溫度對于混凝土的變形有很大的約束力，當受到的影響力很大時墻壁就容易有溫度裂縫。其中平屋的頂部各面的混凝土的墻壁是最經常出現裂紋的地方，例如在門和窗周圍的混凝土的墻壁就比較容易有正字符的傾斜的裂痕，平屋的屋頂或者是屋頂的圈梁周圍經常出現沿水平方向的裂紋，尤其是在磚孔邊緣的地方出現灰縫隙，拐角的地方經常會有水平的裂紋。溫度的變化會讓混凝土出現很多的張力并且在平屋頂引起裂痕，在屋頂的溫度大于在墻地下的條件下，混凝土頂部的磚體膨脹的系數遠高于墻壁的混凝土，所以，屋頂與墻體的溫度變形有著很大的差別。混凝土的出機溫度參數計算見表1。

表1 混凝土出機溫度參數計算

混凝土的出機溫度:

其中，To為混凝土的出機溫度，℃;Wi為熱容度;Ti為材料的入罐溫度，℃;ci為材料的比熱，取0.94 kJ/(kg·K)。

混凝土出機溫度:

3 對混凝土的裂縫采取的控制措施

3.1 對原材料的控制

在建設的過程中應該盡量運用低熱量和低收縮種類的水泥，對于低熱水泥種類選擇是來調節混凝土的內部溫度的最根本的方法。并且在選用的過程中需要注意:對于每立方米的混凝土必須運用大于290 kg的普通硅酸鹽水泥，一般運用低熱水泥每立方米的混凝土需要350 kg，換句話講就是在選擇水泥時要依據實際中水泥的水化熱來判斷是選擇礦渣硅酸鹽水泥或者是低熱的水泥。不只是水泥，其他原材料的選擇控制同樣相當重要。例如，對于水的選擇經常選擇無污染的地下水或者是自來水，并且是廣泛的使用，務必注意水成分里的有害離子不可超標;對石子的選擇也十分重要，石子顆粒的形狀直接影響到混凝土和易性的水平，因此務必選擇好石子，就必須對所選擇的石子實施實驗檢測，重要的測量指標是石子在打碎之后能否在混凝土中還有強度，在保證石子質量的情況下，為了更好的達到混凝土的強度，盡可能選擇間隙相對較小，間隙的范圍控制在適度情況下的原料。

3.2 工地試驗的監督

工程實驗的監督與控制混凝土的裂痕主要有兩個步驟:

1)需對混凝土的混合比進行測試，務必依據對混凝土的性能工程的結構作出混凝土配比的試驗，然后得出性能好并且成本較低的最佳的混凝土配比方案。水灰比對影響混凝土的強度起決定性作用，因此在混凝土攪拌之前，務必依據實驗室中測試的規定對其砂的含水率與石材的含水量實施測驗，并且對混凝土中的含水率進行恰當的調節，以達到混凝土最佳的水灰比。務必做好施工的現場監督，對混凝土的施工現場過程實施傳統監督控制，以確保混凝土強度，保證所有的建筑物所用的混凝土是嚴格依據實驗室所得出的數據配比的。

2)實施全面的施工工藝試驗。實驗最重要的是建設部分的測試，為了能保證在建設碾壓的過程中，速度與質量滿足規定，以保證混凝土達到技術指標的規定，而且不出現裂痕。以確定所規定的碾壓次數、確保松散敷設的系數厚度與壓實程度，測試所設計的配比，保證施工過程中的配比，確定水分的含量，達到混合所需要的配比，保證攪拌、攤鋪、運輸與碾壓等各種機械的組合，最后確定合適施工的長度。

3.3 把握好混凝土入模時的溫度

為了能降低混凝土的內部與外部的溫度差別，對混凝土進行更好的溫度控制，以避免過度的收縮，一項根本的工作任務即是控制把握第一入模的溫度，這是溫度控制中的一個主要的指標。在中國對混凝土的入模溫度控制在不大于28℃，可是建筑施工過程中混凝土會因為外界的溫度而產生溫度偏差，要控制好溫度就需要對溫度內部與外部的溫差實施具體的測量計算。倘若有混凝土的內外溫差等問題，務必需要先降低水溫，然后減少石頭的溫度。另外，對溫度的測量點的設置，務必要選擇具有代表特點的測量點，能夠反映出每一部分溫度的變化。裝置中的結構，能在基板和選取的測量點所在的局部區域設置澆筑混凝土，對溫度的測量經常選取在混凝土結構的中心部分和邊緣等的位置。

4 結語

根據上文所說的，要想控制好工民建中混凝土的結構裂縫問題，務必要在保證混凝土的施工質量基礎上，分析裂縫出現的原因，從原材料的控制、施工過程中試驗的監督和對混凝土中入模的溫度等幾個方面進行控制，從而保證其不因混凝土的裂縫問題影響工程的高效進行。

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