房屋建筑混凝土结构裂缝防控对策

房屋建筑混凝土结构裂缝防控对策

谢显帅1 ,肖胜峰2

1.青岛银湖装饰工程有限公司 山东青岛 266000

2.青岛中青建安建工集团有限公司 山东青岛 266000

摘要：混凝土材料是可变性的材料，它在浇筑后的硬度很大，有强大的承载力，在建筑界已被广泛使用。浇筑过程中，因为水泥存在一定的变形特性，如不加以管理，极易产生裂缝病害，必须在施工前、事中、事后采取有针对性的防治措施。

关键词：房屋建筑；混凝土结构；裂缝；对策

1建筑施工中混凝土裂缝成因

1.1水泥水热化反应

水泥水热化反应会产生大量的水化热，导致混凝土内部温度急剧升高，与混凝土表面温度差异逐渐加大，进而使混凝土结构在温度应力的作用下产生裂缝。数据显示，普通硅酸盐水泥放出的热量可达到500J/g，再加上混凝土材料导热性能较差，水泥水热化反应产生的热量集中在混凝土结构内部难以散失。同时，工程资料表明建筑工程中混凝土材料内水泥水热化反应所引发的温升值可都达到20~30℃，不同种类、用量的水泥水热化反应剧烈程度不一，硅酸三钙、铝酸三钙含量较高的水泥水热化反应更为剧烈，产生的热量集中在混凝土成型的早期；水泥用量较高会导致其水热化反应放热集中在1~3d内，此阶段温升梯度最大，很容易导致混凝土表面产生裂缝。

1.2内外约束条件共同作用

建设施工中，混凝土体积会因温度影响产生变化，在收缩变形过程中限制其自由变形的约束作用主要包括内约束及外约束两种类型。其中内约束是指混凝土内部各个单元之间的约束作用；外约束是指混凝土结构与其体外结构的约束作用。浇筑成型后的混凝土结构与地基或其他结构相连，当温度变化引发的混凝土体积变形受到接触面层的阻碍时便会产生外部约束力，随着混凝土体积变形的加大，所受外部约束力也有所增加。早期混凝土弹性模量较小、应力松弛及徐变较大，此时混凝土结构在温度影响下发生膨胀，接触面层虽然产生压力但力度较小。但当混凝土结构内部温度降低后会产生较大的拉应力，如果混凝土结构形变大于其极限拉伸值便会诱发裂缝问题。

1.3外界环境温度变化影响

建筑施工阶段，混凝土结构对外部环境温度十分敏感。混凝土内部温度由水泥水热化绝热温升、浇筑温度及表面散热温度三部分叠加，其中混凝土浇筑温度与外界环境温度联系紧密，二者呈正向相关关系，当外界环境温度变化幅度较大、温度较低时，混凝土内部及表面的温度梯度便会大幅度增加，随之产生超限温度应力，进而导致混凝土结构产生温度裂缝。尤其是在大体积混凝土结构施工中，因其截面尺寸较大、散热情况不佳，混凝土内部温度可能达到80℃以上，并且会持续较长的时间。为此需要采取合理的措施降低混凝土内外部温度差异，避免混凝土结构产生裂缝。

1.4混凝土收缩变形

混凝土收缩变形包括混凝土沉缩、干缩及水泥合缩三种类型。其中沉缩是指在混凝土表面毛细管抽吸作用、内部粒子重力沉降影响下混凝土内部粒子空隙减小、体积减缩现象，对提升混凝土各种性能具有积极作用。但如果混凝土结构平面尺寸较大、厚度较薄，再加上原材料级配、配合比等不科学，会导致混凝土不均匀沉缩，进而诱发混凝土塑性收缩裂缝。混凝土干缩是指混凝土硬化后水分蒸发、长时间暴露在干燥空气中所产生的混凝土外包体积减缩现象。在空气干燥的环境下，混凝土表面的水分会优先蒸发，外界空气进入表层之内与内部湿空气进行交换，直至混凝土内部蒸气压与外界空气压力一致后此种交换才能停止。混凝土干缩会导致混凝土结构表面开裂甚至整体断裂问题。水泥合缩是指水泥化合物与水结合时产生的体积缩减现象，如果水泥合缩强烈且养护不及时便会诱发混凝土裂缝。

2混凝土裂缝的预防

2.1控制原料

2.1.1水泥

混凝土结构内部裂缝和表面裂缝有很大一部分来自于水泥水化过程中，所以要加强做好水泥水化过程的严格控制，应当积极选购低热水泥从而减少水化热的聚集，将内外温差尽量降低。当前常用的水泥包括硅酸盐水泥和粉煤灰水泥，在具体实践中需要对水泥实际强度要求、品种等多方面进行充分考虑，通过强度试验确定水泥的化学性能、物理性能。通常超过M2.5的砌筑砂浆所用的砂含泥量应当控制在5%以内，强度未超过M2.5的水泥混合砂浆的含泥量应当控制在10%以内。防水砂浆含泥量应当控制在3%以内。如果混凝土抗冻、抗渗方面有着特殊的要求那么所用砂的含泥量应当控制在3%以内。

2.1.2骨料

在选择混凝土骨料时最好使用高级配的材料，骨料的抗压能力和抗拉能力会随着级配的升高而增强，通常使用的粗骨料的直径范围为0.5～4cm之间。

2.2控制温度

混凝土常见的一种裂缝类型是温度裂缝，为此，施工中要严格控制温度裂缝，其中不但包括浇筑过程中的温度控制，也包括浇筑前的温度。具体来讲，在施工前可以通过添加冰块、用冷水搅拌原材料的方式将浇筑前的温度降低，避免水泥水化热大量聚集于内部。在浇筑过程中可以埋设冷水管，利用流动冷水及时将内部的水化热量带走。

2.3科学设计方案

科学地设计混凝土浇筑方案能够有效降低混凝土发生裂缝的概率。在浇筑前需要清理干净模板内部的杂物，涂刷脱模剂保证拆除阶段能够顺利脱模，合理拌制混凝土，并且做好运输路线的合理选择。在混凝土运输到施工现场后，要尽快完成浇筑作业，按照全面分层、分段分层或者斜向分层的方式进行分层浇筑施工。在浇筑过程中，需要充分考虑浇筑时间、气温、水泥强度等，根据试验将具体的参数确定。在建筑混凝土施工中需要边浇筑边振捣，加强控制振捣的时间、间距、深度，合理选用振捣设备。振捣人员要严格按照规范进行振捣作业，注意避免影响模板结构和钢筋结构，要加固处理发生松动的模板。振捣过程中要坚持快插慢拔的原则，尽量保证振捣的密实性。

2.4提高施工人员专业水平

建筑工程项目在具体实施之前，需要加强对施工人员的专业技能培训，对其在施工中遇到的诸多问题进行深入探究，提出有针对性的解决对策，这样能够避免出现严重误差，同时要加强对施工人员的定期考核以及监督管理力度，促使其自身专业理论知识以及实践操作水平的提升。

2.5合理养护

合理的养护方式可以将混凝土构件整体性能显著提高，为此，要重视混凝土的养护。蒸汽养护是常见的养护方法，通过混合蒸汽和空气养护混凝土构件，保证混凝土在良好的条件中快速硬化。在采用蒸汽养护方法时要按照室内外温差不超过20%的标准进行温度控制，同时要对养护湿度、温度、时间进行严格控制。通常在平均温度超过5℃的环境中可以使用常温浇水养护方法和阶段性养护。在养护初期有着较快的水化速度，所以要注意做好保湿处理。如果是雨雪等低温天气需要做好混凝土的保温处理，避免发生温度裂缝。通常建筑工程混凝土结构养护时间至少为14d，在其结构强度达到设计标准70%以上后可以逐渐将模板拆除。

结束语：在建筑结构中采用的混凝土施工若要进行裂缝预防，首先就是要进行材料质量管理，同时还必须对混凝土的浇筑流程实行技术管理，然后才能对混凝土结构中混凝土构件进行有效保护，进而确保混凝土构件的总体性能优良。

参考文献：

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