分析高層混凝土結構裂縫及防治

桑超 張濤 冉超

（中聯西北工程設計研究院有限公司 陜西省 西安市 710082）

分析高層混凝土結構裂縫及防治

桑超 張濤 冉超

（中聯西北工程設計研究院有限公司 陜西省 西安市 710082）

隨著我國社會經濟的高速發展和人民生活水平的逐漸提高，高層建筑成為了目前我國主要的建筑形式，高層建筑的混凝土結構的裂縫問題是目前我國高層建筑所面臨的主要問題，分析高層建筑混凝土裂縫的原因并制定出具體的防治方案，對我國高層建筑的發展具有十分重要的意義。

高層混凝土結構；裂縫；防治

混凝土是目前我國高層建筑的主要使用材料，混凝土主要由水泥、砂石骨料和一些其它配料配制而成，是一種并不均勻的脆性材質。混凝土的材質在施工過程中容易受到外部環境的影響，混凝土材質本身也會出現變形等問題，因此，混凝土在施工結束之后，容易出現裂縫或微小的空隙，一般情況的混凝土裂縫屬于比較正常的現象，不會對高層建筑帶來太大的影響，但是，如果高層建筑受到一些外部環境的影響，比如承重產生變化，外部氣溫有所變化，高層建筑的裂縫就會逐步擴大，許多微小的，不能對高層建筑構成危害的裂縫就會聯通在一起，變成能夠對高層建筑產生影響的大裂縫，有些大裂縫甚至可以通過觀察發現，這種能夠對高層建筑構成危害的大裂縫，是目前人們較為關注的問題。

1　高層混凝凝土結構干縮裂縫的問題和防治措施

1.1高層混凝土結構干縮裂縫的問題

在大多數高層建筑施工結束后一段時期，往往會出現干縮裂縫的問題，高層建筑混凝土澆筑完成之后，會進入一段時間的養護期，養護期大多在7d左右[1]。在這7d左右的時間里，混凝土的水分會隨著時間的變化逐步散發，水分的散發會使得混凝土出現變形，如果水分散發的快，混凝土結構的變形也會比較快，如果水分散發的慢，混凝土的變形速度也會相應下降，混凝土表面如果變化的太快，而內部的水分不會那么容易散發，這樣混凝土結構內外的變化就會不同，這就會導致混凝土結構因受到壓力產生裂縫，這種裂縫被稱作干縮裂縫[2]。大多數情況下，如果濕度較低，混凝土結構的干縮裂縫就會很大。干縮裂縫的形式較為單一，大多是混凝土結構的表面出現較淺的裂縫，這些裂縫可能會像一張網一樣，均勻的分布于混凝土結構表面，也有的是以直線的形式存在的，這些裂縫的寬度大約在0.05～0.2mm之間，在大型混凝土結構當中，平面的部分干縮裂縫問題比較多見，而比較薄的混凝土結構當中，干縮裂縫往往呈現出短線分布的狀態。

1.2高層混凝土結構干縮裂縫的防治措施

高層混凝土結構的施工人員，要盡可能選擇收縮性比比較小的水泥，作為混凝土的主要材質，可以嘗試著將粉煤灰水泥和水化熱較低的水泥作為主要材質，以達到減少水泥使用量的目的[3]。施工人員要對水灰比具備一定程度的認識，如果混凝土結構的水灰比比較大，則容易出現干縮裂縫問題，如果水灰比控制的比較科學，混凝土結構則能夠避免干縮裂縫的問題，因此，施工人員要科學的控制混凝土結構的水灰比，在施工過程中要注意選擇適量的減水劑，合理的配備到混凝土當中，使混凝土結構不容易出現干縮裂縫的問題[4]。在加水的過程中，要注意加水量，要按照設計方案給混凝土配備科學的用水量，不能超出設計方案為混凝土配備特別多的水，保證混凝土結構不會出現干縮裂縫的問題。另外，施工人員還要注意混凝土結構的前期養護工作，盡可能將混凝土結構的養護時間延長，使混凝土機構得到更好的保養，在建筑冬季施工的時候，要將混凝土結構的養護時間盡可能延長，選用保溫性良好的材質對混凝土結構進行保溫覆蓋，并在混凝土結構表面涂抹一定數量的養護劑，以此確保混凝土結構不出現干縮裂縫[5]。

2　混凝土結構塑性收縮裂縫的問題及防治措施

2.1高層混凝土結構塑性收縮裂縫的問題

塑性收縮也是混凝土結構較為多見的裂縫原因之一，塑性收縮的問題大多在氣候干燥，或者氣候炎熱的時候出現，大風氣候也比較容易造成混凝土結構的塑性收縮[6]。塑性收縮是由于混凝土結構的表面因為水分散發過快而在混凝土硬化之前出現裂縫現象。混凝土結構的塑性裂縫大多形態各異，這些裂縫的距離并不相同，有的甚至差別非常大，而且這些裂縫彼此之間距離較大，沒有聯通的可能。但是這種裂縫確有一個共同點，就是裂縫的中間比較寬大，而兩側較為狹窄。塑性收縮導致的混凝土結構裂縫長短差別很大，比較短的混凝土結構裂縫長度大約在20～ 30cm之間，而較大的裂縫則在2～3m之間，較大的裂縫寬度也很大，足以對高層建筑形成危害，寬度較小的在1mm左右，而寬度較大的能達到5mm左右。造成這些問題的原因有很多，有的是因為混凝土結構在硬化之前，強度很低，有的是因為混凝土結構在硬度很低的時候收到了外部環境的影響，比如氣溫過高或者風速太大，外部環境的變化使得混凝土結構是水分很快的流失，最終導致混凝土結構內部快速收縮變形，混凝土在沒有完全硬化的時候，它的硬度不足以抵抗內部收縮的壓力，而出現塑性裂縫的問題。

2.2高層混凝土結構塑性裂縫的防治措施

科學的選取材料是防止高層混凝土結構出現塑性裂縫的主要方式，要盡可能選擇干縮值比較小的混凝土材質，如果前期的硬度較強，也可以選擇作為混凝土材質，水泥要盡可能選擇一般的硅酸鹽水泥，干縮值較低和前期硬度較強的硅酸鹽水泥能夠有效防止高層混凝土結構出現塑性裂縫。水灰比的管控也是防止高層混凝土機構塑性裂縫的主要方式，要選擇性能良好的減水劑，科學的加入混凝土材質當中，切實提高混凝土的和易性，要盡可能向混凝土中少加入水，在保證質量的前提下，減少水泥的使用量。在澆筑混凝土的工作開始之前，要對模板進行處理，在模板上均勻的澆水，使水分滲透到模板內部。要將濕潤的草席掩蓋在高層混凝土結構上面，在混凝土硬化之前，保持濕潤性，避免出現塑性裂縫的問題，濕潤的草席還可以用不透氣的塑料薄膜代替，塑料薄膜可以有效避免水分的散失，切實保證高層混凝土結構的濕潤性。在施工現場，要盡可能布置遮擋陽光和避免風吹的設施，避免外部自然環境對高層糊弄他機構造成過大的影響，切實保證高層混凝土結構塑性裂縫的有效防治。

3　高層混凝土結構溫度裂縫的問題和防治措施

3.1高層混凝土結構溫度裂縫的問題

溫度裂縫能夠對高層混凝土結構造成很大的影響，因此，施工人員必須加強對溫度裂縫的重視。混凝土結構施工中，局部會出現溫度變化較大的現象，這種溫度的快速變化是引起混凝土結構裂縫的主要原因，水泥的水化熱是造成混凝土結構溫度變化的主要原因，在混凝土澆筑過程中，混凝土隨著時間的變化而逐步硬化，在此期間，混凝土內部由于水泥產生的水化熱不能得到及時的散發，而這些熱量很容易在混凝土結構內部融合，形成更高的溫度，這種非常高的溫度，使得混凝土結構內外溫差過大，而過高的溫度能夠使混凝土結構膨脹，過低的溫度能夠使混凝土結構收縮，這種膨脹和收縮的差異導致的混凝土結構出現了溫度裂縫。

3.2高層混凝土結構溫度裂縫的防治措施

科學的選擇水化熱低的水泥，是最有效的防止高層混凝土結構溫度裂縫的措施，礦渣水泥是較為多見的低水化熱的水泥，施工人員可以考慮使用礦渣水泥作為混凝土結構的主要材質，在保證混凝土結構質量的同時，節約水泥成本。施工人員要將水灰比控制在0.6左右，還要盡可能引進新型混凝土制作技術，利用最新的風冷技術，降低混凝土結構的溫度，避免出現溫度裂縫。外加劑的使用也是有效避免高層混凝土結構溫度裂縫的方式，要選用具備吸水性能和整數性能的材料作為外加劑，科學的填入混凝土之中，提高混凝土的保水性，避免水化熱對混凝土結構造成影響，要對高層混凝土機構的施工過程進行科學的管理，將施工內容分成若干模塊并逐一加以施工，使每個模塊的混凝土結構可以散發熱量，避免溫度裂縫的出現。

4　結束語

在我國基礎設施建設快速發展的過程中，高層建筑的混凝土結構裂縫成為了制約我國高層混凝土結構發展的重要問題。分析高層混凝土結構裂縫的原因，并根據原因制定出切實可行的防治措施，對我國改善混凝土結構質量，具有重要意義。

[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[2]張建勛.高層混凝土結構中幾個主要受力部位的裂縫分析及控制[J].北京建筑，2014（X）（1）：28～29.

[3]王漢春.高層建筑混凝土結構的裂縫問題[J].深圳大學學報：理學版，2000（Z1）.

[4]翁依春.鄭州金溥大城超高層建筑應力的計算[J].建筑結構，2014（9）：37～39.

[5]王鐵夢.工程結構裂縫控制的綜合方法[J].施工技術，2014（5）：7～11.

[6]《混凝土結構設計規范》（GBJ10-89）[S].

TU755

A

1673-0038（2015）34-0074-02

2015-8-5

桑超（1982-），女，工程師，本科，主要從事結構設計工作。