混凝土建筑物的裂缝分析及其控制

司金龙，曲雅楠，严甜，王玉晓

（中国建筑第二工程局有限公司北方分公司，沈阳110000）

1 混凝土建筑产生的主要裂缝及其原因

混凝土建筑物一旦产生裂缝，就会导致建筑内部的钢筋出现锈蚀情况，这不仅会让建筑物内部构件的承载能力降低，而且还会影响建筑物的外观，缩短建筑物的使用年限。但是，在实际生活中，混凝土建筑或多或少都会产生一定的裂缝。为了将裂缝给混凝土建筑带来的危害控制在一定的范围之内，需要采取相关的措施来进行处理和预防[1]。混凝土建筑中出现的裂缝主要有以下几种情况。

1）混凝土建筑出现的载荷裂缝。混凝土建筑之所以会产生载荷裂缝，主要是载荷变化或者不均匀，导致建筑物结构出现一定的裂缝。如果建筑物承受的载荷过大，就会导致建筑物出现一定的变形，严重时会产生裂缝。当然，在结构设计过程中，如果设计不符合要求，在施工过程中施工技术和方法不合理，建筑物本身的承载能力不足，或者建筑地基不稳定，存在有不均匀沉降的问题，这些都会在使建筑物出现一定的裂缝。

2）混凝土建筑出现的温度裂缝。混凝土建筑在开展混凝土施工的过程中，混凝土浇筑硬化施工环节也会存在一定的水化热现象，而且建筑物施工需要的都是大体积混凝土，这就会导致混凝土在发生水化热现象的过程中内外散热，出现了外快内慢不均匀的情况，使得混凝土内部和外部由于水化热作用而产生的热胀冷缩程度也存在一定的差异性，促使混凝土表面存在着一定的拉应力，进而提高了混凝土建筑温度裂缝产生的概率。因为混凝土的导热性比较差，在开展大体积混凝土作业的过程中，混凝土本身会产生较高的水化热现象，虽然混凝土表面大部分裸露在外面，表面的散热速度比较快，但是混凝土内部的热量却很难散发出来，导致部分热量积聚在混凝土的内部，再加上昼夜温差比较大，混凝土外部会出现一定的张力，而混凝土内部会出现热膨胀现象，这就会在一定程度上导致混凝土出现收缩等变形情况。如果后期混凝土的抗拉强度低于自身所承受的拉应力，就会导致混凝土建筑产生不同程度的裂缝，进而影响混凝土建筑的质量和安全性。

3）混凝土建筑出现的干缩裂缝。混凝土建筑之所以会产生干缩裂缝主要是混凝土表面和混凝土内部水分含量不同所导致的。因为混凝土内部含有一定量的水分，这些水分一部分会通过混凝土表面蒸发而流失掉，另一部分会在水泥水化反应的过程中散失，还有一部分水分会通过混凝土表面泌出而流失。随着混凝土内部水分的逐渐流失混凝土的体积也会逐渐缩小。如果在混凝土成型之后，工作人员没有按照相关的标准和要求对混凝土进行科学合理的养护，那么，混凝土表面的收缩程度会越来越大。但是，由于混凝土密度比较大，强度比较高，它内部的湿度并不会受到外界环境的影响而发生很大的变化，所以，相比于混凝土表面来说，内部产生的体积收缩会比较小。这就会导致内部的混凝土会约束混凝土表面的收缩变形进而导致混凝土拉应力的产生，久而久之，混凝土表面就会产生一定的裂缝。一般，混凝土水分蒸发的速度越快混凝土裂缝产生的概率就越大，混凝土被吸收掉的水分越多混凝土裂缝产生的概率也会越大，所以混凝土裂缝与以上二者都成正比关系。

2 混凝土建筑物出现裂缝的预防措施

在混凝土建筑施工的过程中，一旦混凝土结构产生裂缝，就会对建筑物的性能和功能产生一定的影响，严重时会降低建筑物构件的承载能力，增加建筑物安全隐患发生的概率，因此，要加大对混凝土建筑裂缝的预防力度，采用不同的预防措施对混凝土建筑裂缝进行处理。主要有以下几个方面。

2.1 混凝土建筑出现载荷裂缝的预防措施

混凝土建筑一旦出现载荷裂缝，需要采取以下3项措施来进行有效预防：（1）施工单位要根据相关的标准和要求科学合理确定模板的拆除时间，时间过早过晚都会影响模板的质量效果。并且在拆除模板的过程中，还要对其拆除的次序准确把握，以免对模板造成一定的损坏，影响施工质量[2]。（2）在搭建冻土模板的过程中，施工单位要提前采取相关的预防措施。（3）在开展模板施工的过程中，一定要确保模板的刚度和强度满足相关的要求和标准，确保模板牢固支撑的同时还要保证地基均匀受力。

2.2 混凝土建筑出现的温度裂缝的预防措施

混凝土建筑温度裂缝的预防主要有以下5项措施：其一，合理选择水泥材料，确保选择的水泥热量值比较低。比如，在混凝土施工中经常用到的粉煤灰水泥、矿渣水泥等。这些水泥材料都能够在一定程度上降低水泥的水化反应。同时，在施工过程中，还要按照相关的标准和要求严格控制水泥用量。其二，严格控制混凝土的搅拌工艺。在具体施工的过程中，施工人员可以根据实际情况更新和调整混凝土的搅拌工艺，可以将传统的冷却技术与新空冷工艺结合起来使用，这样，可以对混凝土浇筑的温度科学合理的控制，提升混凝土浇筑的效果。其三，对水灰比科学合理地调整。一般在施工过程中会在原有基础上对水灰比适度降低，并将其保持在0.6以下。其四，改善和优化混凝土拌和物的流动性。在施工过程中可以添加适量的添加剂，一方面可以达到保水的作用，另一方面可以降低施工过程中的水化热现象，从而确保混凝土浇筑的质量。其五，在混凝土施工过程中，要对温度进行实时监测并采取有效的措施，做好混凝土的养护工作。

2.3 混凝土建筑出现的干缩裂缝的预防措施

混凝土建筑干缩裂缝采取的预防措施主要有以下5方面：（1）因为混凝土的水灰比与混凝土的干缩性成正比，所以，在混凝土施工过程中一定要对水灰比科学合理地控制，可以在其中添加适量的减水剂；（2）尽量在施工过程中采用低热型的水泥，同时按照施工标准对水泥用量进行科学控制；（3）按照设计要求和养护标准开展混凝土早期养护工作，并结合实际情况对混凝土养护时间科学合理地调整；（4）合理设置混凝土结构的伸缩缝；（5）对混凝土拌和严格控制，确保混凝土的用水量满足相关设计要求，一般要控制在设计的用水量以下。

3 有效控制混凝土建筑物裂缝的相关措施

3.1 从设计环节着手对混凝土建筑物裂缝进行控制

1）科学进行建筑物平面选型设计。在建筑平面选型设计工作开展的过程中，一方面要确保设计工作符合相关的规范标准和设计要求，另一方面要确保整个设计方案不复杂，简单明了。如果设计的平面结构比较复杂，就会增加应力集中产生的概率，严重时会导致墙体开裂或者楼板开裂。同时还要确保配筋结构的科学性和合理性，从而提升钢筋的抗裂性能，避免建筑物结构截面发生应力集中的情况，进而让建筑物的抗裂性能得到有效优化。此外，在设计过程中，设计人员还要控制好钢筋的配置，按照相关的标准对钢筋数量和尺寸科学选择，确保设计的合理性[3]。但在结构设计的过程中，设计人员往往不重视构造钢筋的重要性。因此，想要提高混凝土的抗裂性能，设计的钢筋结构一方面要符合混凝土的使用要求，另一方面要达到一定的载荷标准，同时还要确保结构配筋的合理性。

2）严格控制地基沉降。为了避免地基出现不均匀沉降问题，需要设计人员在设计过程中对水平墙体和竖向墙体合理安排，如果要开洞尽量垂直墙体。因为建筑物的整体刚度与建筑物高长之比成反比。要想提升建筑物的整体刚度，就要将建筑物的高度与长度的比例控制得小一些，这样，也能够在一定程度上降低地基不均匀沉降问题发生的概率，提高地基的承载能力。当然，为了避免以上问题的发生，还可以根据实际情况来科学合理地调整建筑基础设计图纸。

3）严格控制变形缝。在设计过程中，设计人员需要结合构件的结构来科学合理地设置接缝的宽度和位置。然而，在设计建筑物抗震缝。沉降缝和伸缩缝的过程中，需要设计人员根据各项因素进行综合考虑。建筑物在使用过程中始终是暴露在外面的，会受到各种气候条件以及环境因素的影响，因此，需要按照相关的实际要求和外界环境因素对伸缩缝科学合理地设计。针对发生突变的伸缩结构，或者设置的伸缩缝间距不符合相关规定的情况，必须要采取科学合理的措施提前预防裂缝的产生。一方面可以通过对配筋率的合理设计来进行防治，另一方面可以采用连续配筋的方法来降低裂缝发生的概率，同时，还可以通过混凝土浇带的方法来达到裂缝防治的目的。

4）严格控制保护层厚度。在设计过程中还要对保护层厚度科学合理地把握。通常，会通过保护层厚度和密度的增加以及质量的提升来预防裂缝的发生。也可以通过降低保护层的渗透性来降低混凝土碳化的速度，从而不断强化建筑物的劈裂强度。如果保护层设置在地下结构中，需要针对保护层的厚度通过钢丝网的设置来起到加固的作用。此外，还可以通过增加楼板厚度或者给地板配置一定的管道来降低建筑物裂缝产生的概率。

3.2 从施工环节着手对混凝土建筑物裂缝进行控制

1）严格控制混凝土的原材料。混凝土骨料的吸水率和含泥量和与混凝土的收缩力都呈正比关系。也就是说，吸水率越高，收缩率越高，含泥量越高，收缩率越高。在具体施工的过程中，施工单位一定要对混凝土原材料的配比科学合理地控制，可以根据建筑要求对配比进行相应调整。同时，为了改善混凝土的拌和性能，可以在混凝土拌和过程中适当地增加粉煤灰的颗粒度。通过水泥用量的增加来满足混凝土的坍落度要求，会导致混凝土出现一定的干缩，增强水化热作用，增加混凝土裂缝产生的概率。

2）严格控制混凝土的浇捣作业。在开展混凝土浇筑作业的过程中，施工人员一定要对混凝土压实。如果浇筑的是大体积混凝土，还需要在浇筑作业中注意泌水问题，同时，还要采取相关的措施预防混凝土开裂，提升混凝土的抗裂性能。在浇筑柱的环节中，如果有垂直震动的情况出现，对需要施工人员根据现场混凝土的坍落度对振捣时间科学合理地调整，以免在振捣过程中出现漏振或者过振的情况，切实把握好振捣环节的作业质量。此外，还要在施工过程中做好混凝土清洁工作，以免散落的混凝土影响后期建筑施工。

3）严格控制混凝土的养护工作。在混凝土施工过程中一定要做好保温工作。保温工作的开展在一定程度上可以促进大体积混凝土在浇筑过程中减小自身的内外温差。在落实保温工作的过程中，可以通过降低模具温度来减小内外温差。也可以采取相关的绝缘保护措施来达到保温的目的。一般混凝土冷却的速度越慢，其混凝土成型的质量越好，强度越高，产生裂缝的概率越低。因此，在开展混凝土养护工作的过程中，要保持混凝土具有一定的湿度，以减少混凝土的收缩，改善混凝土的强度。

4 结语

综上所述，在混凝土建筑施工过程中，混凝土裂缝作为最常见问题对混凝土建筑物的质量和安全造成了严重的影响，需要相关单位引起重视，有效分析混凝土建筑裂缝产生的原因并采取相关的有效措施进行预防处理，从而将混凝土建筑物裂缝发生的概率控制到最低，为混凝土建筑物的安全性和稳定性提供有效的保障。