混凝土结构裂缝成因与控制措施

康明河 1 陈惠祥 2

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　　摘 要：在建筑工程施工过程中，混凝土结构出现裂缝是最为常见的质量问题之一。因此，如何准确的分析混凝土结构裂缝的形成原因，并采用有效的方式对其进行控制具有非常重要的作用和意义。它不仅有效的降低各类安全事故的发生，同时还可获得巨大的社会效益和经济效益。本文首先对常见混凝土材料的结构特征进行了认识，然后进一步分析了当前我国混凝土结构裂缝形成的主要原因，最后深入探讨了混凝土结构控制的有效措施。 
　　关键词：混凝土结构;裂缝成因;控制措施 
　　在我国的建筑工程中，以混凝土为主要材料的工程结构不仅具有造价低廉，经济成本低等优势，同时还具有使用寿命长，绿色环保等特点。因此，该建筑形式被广大建筑单位和企业所采用。但是，在混凝土结构工程的实际施工过程中，也常常出现一些质量问题，如混凝土结构的裂缝问题就是最为常见的问题之一。它不仅给建筑施工管理人员和基层作业者带来巨大困扰，同时也严重阻碍了整个施工项目的顺利进行。因此，正确认识混凝土材料的结构特征及其形成的主要原因，同时采取有效的措施进行预防有着至关重要的作用[1-2]。 
　　1 混凝土材料的结构特性概述 
　　混凝土通常是由水泥、砂石以及一些其他辅助材料通过机械混合、搅拌以及振捣所形成的非均匀性材料复合体。混凝土材料具有许多独特的物理化学性质，其中脆性特征就是其最为典型的性质。由于混凝土特殊的物理化学特性，在其凝固过程中非常容易出现一些孔状间隙或者物理性裂缝。造成混凝土施工过程中通常有一些无法规避的原始性缺陷。因此，混凝土裂缝是整个施工过程中质量控制的重要内容。 
　　混凝土结构中一些微小的裂缝对整个结构危害不大，对整体机构的承重以及负荷抗压功能并无较大影响，但是混凝土结构受到来自外界超强负荷以及极端天气等外部环境的影响后，这些微小的裂缝就会经过不断演化和扩展而合并成较大的裂缝，会造成会凝土内部结构腐蚀，给整个建筑工程带来巨大的质量影响。同时，有裂缝的混凝土结构在使用过程中，空气中的有害气体以及雨雪等随裂缝渗透到混凝土结构内部，进一步造成钢筋材料以及其他组成材料发生化学反应和降解，大大缩短建筑工程的使用寿命大大缩短，可能引发严重安全事故，影响使用者的生命安全[3]。 
　　2 混凝土结构裂缝形成原因分析 
　　要防止混凝土结构裂缝，控制施工质量，必须正确认识和把握混凝土材料所具有的结构特性，采取针对性的手段来降低出现雷锋的概率。产生裂缝的原因有多，筆者从以下几个方面对混凝土结构裂缝形成原因进行了分析： 
　　2.1 设计因素的影响 
　　在混凝土结构设计过程中，由于设计原因会导致裂缝产生。在设计过程如果计算出现误差，不能保证荷载预留安全参数，在长期使用过程中会产生裂缝;混凝体在后期使用过程中，会增加混凝土的荷载，因此在前期设计过程中要充分考虑这些因素;同时设计过程中的刚度差异也会造成裂缝，在相同荷载下，刚度较小的部位更容易产生裂缝。如果在混凝土设计过程中设计师没有充分考量这些因素，可能会造成混凝土机构出现裂缝。 
　　2.2 受原材料的影响 
　　水泥、砂石以及各类骨性添加剂等原材料是组成混凝土结构的主要成分，而这些成分也是产生混凝土结构裂缝的直接原因。通过对过往施工经验的总结，原材料对混凝土结构裂缝的产生以进一步扩展具有非常重大的影响。混凝土材料的骨料颗粒的粒径大小，也是造成混凝土结构裂缝的重要因素。如果骨料颗粒粒径较小，需要大幅度增加用水量以及灰量，而混凝土结构的实际收缩量而随之增大。另外，混凝土材料中的各类外加剂使用不合理，也是造成混凝土结构裂缝形成的一大因素[4]。 
　　2.3 受外部环境的影响 
　　经过大量建筑实际数据表明，在外部环境的影响下，混凝土结构会出现裂缝，例如温度的变化。当外部温度发生变化是，回应影响混凝土的温度。如果混凝土结构内外温差较大，很容易造成混凝土结构开裂。在混凝土工程浇筑施工完成后，如果内部温度急剧变化，会导致混凝土表面出现相对应的内应力，当应力数值超过混凝土能够承受的极限值时，就会造成其结构裂缝的产生。 
　　2.4 钢筋受腐蚀后的进一步开裂 
　　在建筑工程施工中，钢筋材料通常与混凝土材料所交替使用，且用量比较大，因此在施工现场需要合理的保存钢筋材料。如果没有做好钢筋材料的保管工作，会造成腐蚀和表面降解。将腐蚀的钢筋材料用于混凝土施工中，会造成混凝土结构的质量，造成开裂。同时，混凝土搅拌的过程中会产生一些碱性化学粒子，也会导致钢筋材料的腐蚀，从而进一步导致混凝土结构裂缝的产生。 
　　3 混凝土结构裂缝控制的有效措施 
　　3.1 加强混凝土结构设计工作 
　　在混凝土结构设计过程中，设计人员需要根据实际情况做好设计工作，对施工地点的地势情况、天气情况进行深入的探究，收集现关参数并做好数据分析，根据分析结果做好混凝土结构设计工作。在设计时要尽量选择规则的结构形状，在有异性结构时要适当增加配筋，提升荷载能力以及高抗拉强度，避免出现裂纹。总之，设计人员需要根据实际情况做好设计工作，保证混凝土结构的强度，为混凝土施工打下坚实的基础。 

　　3.2 加强物料管控 
　　在混凝土结构施工中，施工人员应根据设计方案合理的选择原材料，并准确的对各类原材料进行配比，从源头上最大限度的降低混凝土结构裂缝的产生。首先，现场施工人员要明确施工方案，对工程项目和施工环境进行全面的了解，从而科学的选择适合原材料，尤其是水泥材料的选取，尽量选择低水化热和高强度的品种。其次，在选择混凝土骨料时，尽量选择级配级别优良、外表较为粗糙高品质材料。再次，在混凝土膨胀剂以及各类减水剂的使用上，应尽量减少实际用水量，从而降低混凝土结构表明的水化热，最大程度优化整个混凝土工程结构性能。 
　　3.3 降低温度应力和塑性沉降的影响 
　　首先，施工人员可以利用材料温控方法进行相应的优化，有效降低温度应力所引起的混凝土结构开裂。其次，操作人员对混凝土骨料进行合理级配，减少混凝土结构内部的水泥使用量，降低混凝土结构内外的温差，从而预防形成裂缝。同时，对于塑性沉降所形成的混凝土结构裂缝，现场施工人员可通过如下两方面减少其形成。一方面，操作人员在混凝土结构浇筑施工完成后，用保护材料覆盖表面，从而保证混凝土结构的湿度和温度符合相关要求。如果混凝土结构的温度和湿度变化较小，可以降低实际收缩量，有效预防了裂缝的生产。 
　　　　4 结语 
　　随着我国建筑工程技术的不断进步，混凝土机构所带的裂缝问题也在不断解决中。因此，要改善现有混凝土结构的质量并有效提高其使用寿命，负责该类工程项目的相关工作人员及单位就必须从裂缝形成的原因入手，并通过相关因素的现场考察和验证，从而找到切实可行的预防和保护措施。同时，为了使混凝土工程充分满足不同环境下的使用需求，相关建筑单位应尽量在平时的施工过程中进行实践总结，从而形成长期参考价值的混凝土结构裂缝养护解决方案。 
　　参考文献： 
　　[1]管明亮，管山湖.混凝土结构物裂缝的成因分析与控制措施[J].中华建设，2019（12）：176-178. 
　　[2]张彦辉.混凝土裂缝成因及控制措施[J].绿色环保建材，2019（7）：216-217. 
　　[3]张龙铉.混凝土裂缝成因及控制措施[J].居舍，2019（14）：28. 
　　[4]钱远桥.工民建中混凝土结构裂缝控制技术措施分析[J].四川水泥，2020（8）：39+41.