混凝土建筑物的裂縫分析及其控制

司金龍，曲雅楠，嚴甜，王玉曉

（中國建筑第二工程局有限公司北方分公司，沈陽110000）

1 混凝土建筑產生的主要裂縫及其原因

混凝土建筑物一旦產生裂縫，就會導致建筑內部的鋼筋出現銹蝕情況，這不僅會讓建筑物內部構件的承載能力降低，而且還會影響建筑物的外觀，縮短建筑物的使用年限。但是，在實際生活中，混凝土建筑或多或少都會產生一定的裂縫。為了將裂縫給混凝土建筑帶來的危害控制在一定的范圍之內，需要采取相關的措施來進行處理和預防[1]。混凝土建筑中出現的裂縫主要有以下幾種情況。

1）混凝土建筑出現的載荷裂縫。混凝土建筑之所以會產生載荷裂縫，主要是載荷變化或者不均勻，導致建筑物結構出現一定的裂縫。如果建筑物承受的載荷過大，就會導致建筑物出現一定的變形，嚴重時會產生裂縫。當然，在結構設計過程中，如果設計不符合要求，在施工過程中施工技術和方法不合理，建筑物本身的承載能力不足，或者建筑地基不穩定，存在有不均勻沉降的問題，這些都會在使建筑物出現一定的裂縫。

2）混凝土建筑出現的溫度裂縫。混凝土建筑在開展混凝土施工的過程中，混凝土澆筑硬化施工環節也會存在一定的水化熱現象，而且建筑物施工需要的都是大體積混凝土，這就會導致混凝土在發生水化熱現象的過程中內外散熱，出現了外快內慢不均勻的情況，使得混凝土內部和外部由于水化熱作用而產生的熱脹冷縮程度也存在一定的差異性，促使混凝土表面存在著一定的拉應力，進而提高了混凝土建筑溫度裂縫產生的概率。因為混凝土的導熱性比較差，在開展大體積混凝土作業的過程中，混凝土本身會產生較高的水化熱現象，雖然混凝土表面大部分裸露在外面，表面的散熱速度比較快，但是混凝土內部的熱量卻很難散發出來，導致部分熱量積聚在混凝土的內部，再加上晝夜溫差比較大，混凝土外部會出現一定的張力，而混凝土內部會出現熱膨脹現象，這就會在一定程度上導致混凝土出現收縮等變形情況。如果后期混凝土的抗拉強度低于自身所承受的拉應力，就會導致混凝土建筑產生不同程度的裂縫，進而影響混凝土建筑的質量和安全性。

3）混凝土建筑出現的干縮裂縫。混凝土建筑之所以會產生干縮裂縫主要是混凝土表面和混凝土內部水分含量不同所導致的。因為混凝土內部含有一定量的水分，這些水分一部分會通過混凝土表面蒸發而流失掉，另一部分會在水泥水化反應的過程中散失，還有一部分水分會通過混凝土表面泌出而流失。隨著混凝土內部水分的逐漸流失混凝土的體積也會逐漸縮小。如果在混凝土成型之后，工作人員沒有按照相關的標準和要求對混凝土進行科學合理的養護，那么，混凝土表面的收縮程度會越來越大。但是，由于混凝土密度比較大，強度比較高，它內部的濕度并不會受到外界環境的影響而發生很大的變化，所以，相比于混凝土表面來說，內部產生的體積收縮會比較小。這就會導致內部的混凝土會約束混凝土表面的收縮變形進而導致混凝土拉應力的產生，久而久之，混凝土表面就會產生一定的裂縫。一般，混凝土水分蒸發的速度越快混凝土裂縫產生的概率就越大，混凝土被吸收掉的水分越多混凝土裂縫產生的概率也會越大，所以混凝土裂縫與以上二者都成正比關系。

2 混凝土建筑物出現裂縫的預防措施

在混凝土建筑施工的過程中，一旦混凝土結構產生裂縫，就會對建筑物的性能和功能產生一定的影響，嚴重時會降低建筑物構件的承載能力，增加建筑物安全隱患發生的概率，因此，要加大對混凝土建筑裂縫的預防力度，采用不同的預防措施對混凝土建筑裂縫進行處理。主要有以下幾個方面。

2.1 混凝土建筑出現載荷裂縫的預防措施

混凝土建筑一旦出現載荷裂縫，需要采取以下3項措施來進行有效預防：（1）施工單位要根據相關的標準和要求科學合理確定模板的拆除時間，時間過早過晚都會影響模板的質量效果。并且在拆除模板的過程中，還要對其拆除的次序準確把握，以免對模板造成一定的損壞，影響施工質量[2]。（2）在搭建凍土模板的過程中，施工單位要提前采取相關的預防措施。（3）在開展模板施工的過程中，一定要確保模板的剛度和強度滿足相關的要求和標準，確保模板牢固支撐的同時還要保證地基均勻受力。

2.2 混凝土建筑出現的溫度裂縫的預防措施

混凝土建筑溫度裂縫的預防主要有以下5項措施：其一，合理選擇水泥材料，確保選擇的水泥熱量值比較低。比如，在混凝土施工中經常用到的粉煤灰水泥、礦渣水泥等。這些水泥材料都能夠在一定程度上降低水泥的水化反應。同時，在施工過程中，還要按照相關的標準和要求嚴格控制水泥用量。其二，嚴格控制混凝土的攪拌工藝。在具體施工的過程中，施工人員可以根據實際情況更新和調整混凝土的攪拌工藝，可以將傳統的冷卻技術與新空冷工藝結合起來使用，這樣，可以對混凝土澆筑的溫度科學合理的控制，提升混凝土澆筑的效果。其三，對水灰比科學合理地調整。一般在施工過程中會在原有基礎上對水灰比適度降低，并將其保持在0.6以下。其四，改善和優化混凝土拌和物的流動性。在施工過程中可以添加適量的添加劑，一方面可以達到保水的作用，另一方面可以降低施工過程中的水化熱現象，從而確保混凝土澆筑的質量。其五，在混凝土施工過程中，要對溫度進行實時監測并采取有效的措施，做好混凝土的養護工作。

2.3 混凝土建筑出現的干縮裂縫的預防措施

混凝土建筑干縮裂縫采取的預防措施主要有以下5方面：（1）因為混凝土的水灰比與混凝土的干縮性成正比，所以，在混凝土施工過程中一定要對水灰比科學合理地控制，可以在其中添加適量的減水劑；（2）盡量在施工過程中采用低熱型的水泥，同時按照施工標準對水泥用量進行科學控制；（3）按照設計要求和養護標準開展混凝土早期養護工作，并結合實際情況對混凝土養護時間科學合理地調整；（4）合理設置混凝土結構的伸縮縫；（5）對混凝土拌和嚴格控制，確保混凝土的用水量滿足相關設計要求，一般要控制在設計的用水量以下。

3 有效控制混凝土建筑物裂縫的相關措施

3.1 從設計環節著手對混凝土建筑物裂縫進行控制

1）科學進行建筑物平面選型設計。在建筑平面選型設計工作開展的過程中，一方面要確保設計工作符合相關的規范標準和設計要求，另一方面要確保整個設計方案不復雜，簡單明了。如果設計的平面結構比較復雜，就會增加應力集中產生的概率，嚴重時會導致墻體開裂或者樓板開裂。同時還要確保配筋結構的科學性和合理性，從而提升鋼筋的抗裂性能，避免建筑物結構截面發生應力集中的情況，進而讓建筑物的抗裂性能得到有效優化。此外，在設計過程中，設計人員還要控制好鋼筋的配置，按照相關的標準對鋼筋數量和尺寸科學選擇，確保設計的合理性[3]。但在結構設計的過程中，設計人員往往不重視構造鋼筋的重要性。因此，想要提高混凝土的抗裂性能，設計的鋼筋結構一方面要符合混凝土的使用要求，另一方面要達到一定的載荷標準，同時還要確保結構配筋的合理性。

2）嚴格控制地基沉降。為了避免地基出現不均勻沉降問題，需要設計人員在設計過程中對水平墻體和豎向墻體合理安排，如果要開洞盡量垂直墻體。因為建筑物的整體剛度與建筑物高長之比成反比。要想提升建筑物的整體剛度，就要將建筑物的高度與長度的比例控制得小一些，這樣，也能夠在一定程度上降低地基不均勻沉降問題發生的概率，提高地基的承載能力。當然，為了避免以上問題的發生，還可以根據實際情況來科學合理地調整建筑基礎設計圖紙。

3）嚴格控制變形縫。在設計過程中，設計人員需要結合構件的結構來科學合理地設置接縫的寬度和位置。然而，在設計建筑物抗震縫。沉降縫和伸縮縫的過程中，需要設計人員根據各項因素進行綜合考慮。建筑物在使用過程中始終是暴露在外面的，會受到各種氣候條件以及環境因素的影響，因此，需要按照相關的實際要求和外界環境因素對伸縮縫科學合理地設計。針對發生突變的伸縮結構，或者設置的伸縮縫間距不符合相關規定的情況，必須要采取科學合理的措施提前預防裂縫的產生。一方面可以通過對配筋率的合理設計來進行防治，另一方面可以采用連續配筋的方法來降低裂縫發生的概率，同時，還可以通過混凝土澆帶的方法來達到裂縫防治的目的。

4）嚴格控制保護層厚度。在設計過程中還要對保護層厚度科學合理地把握。通常，會通過保護層厚度和密度的增加以及質量的提升來預防裂縫的發生。也可以通過降低保護層的滲透性來降低混凝土碳化的速度，從而不斷強化建筑物的劈裂強度。如果保護層設置在地下結構中，需要針對保護層的厚度通過鋼絲網的設置來起到加固的作用。此外，還可以通過增加樓板厚度或者給地板配置一定的管道來降低建筑物裂縫產生的概率。

3.2 從施工環節著手對混凝土建筑物裂縫進行控制

1）嚴格控制混凝土的原材料。混凝土骨料的吸水率和含泥量和與混凝土的收縮力都呈正比關系。也就是說，吸水率越高，收縮率越高，含泥量越高，收縮率越高。在具體施工的過程中，施工單位一定要對混凝土原材料的配比科學合理地控制，可以根據建筑要求對配比進行相應調整。同時，為了改善混凝土的拌和性能，可以在混凝土拌和過程中適當地增加粉煤灰的顆粒度。通過水泥用量的增加來滿足混凝土的坍落度要求，會導致混凝土出現一定的干縮，增強水化熱作用，增加混凝土裂縫產生的概率。

2）嚴格控制混凝土的澆搗作業。在開展混凝土澆筑作業的過程中，施工人員一定要對混凝土壓實。如果澆筑的是大體積混凝土，還需要在澆筑作業中注意泌水問題，同時，還要采取相關的措施預防混凝土開裂，提升混凝土的抗裂性能。在澆筑柱的環節中，如果有垂直震動的情況出現，對需要施工人員根據現場混凝土的坍落度對振搗時間科學合理地調整，以免在振搗過程中出現漏振或者過振的情況，切實把握好振搗環節的作業質量。此外，還要在施工過程中做好混凝土清潔工作，以免散落的混凝土影響后期建筑施工。

3）嚴格控制混凝土的養護工作。在混凝土施工過程中一定要做好保溫工作。保溫工作的開展在一定程度上可以促進大體積混凝土在澆筑過程中減小自身的內外溫差。在落實保溫工作的過程中，可以通過降低模具溫度來減小內外溫差。也可以采取相關的絕緣保護措施來達到保溫的目的。一般混凝土冷卻的速度越慢，其混凝土成型的質量越好，強度越高，產生裂縫的概率越低。因此，在開展混凝土養護工作的過程中，要保持混凝土具有一定的濕度，以減少混凝土的收縮，改善混凝土的強度。

4 結語

綜上所述，在混凝土建筑施工過程中，混凝土裂縫作為最常見問題對混凝土建筑物的質量和安全造成了嚴重的影響，需要相關單位引起重視，有效分析混凝土建筑裂縫產生的原因并采取相關的有效措施進行預防處理，從而將混凝土建筑物裂縫發生的概率控制到最低，為混凝土建筑物的安全性和穩定性提供有效的保障。