試論房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制策略

劉濤

[摘 要]隨著我國城市化進程不斷加深，建筑物對建筑技術(shù)和建筑質(zhì)量的要求更加嚴格。但是現(xiàn)澆混凝土技術(shù)在推廣和應(yīng)用的過程中，混凝土裂縫問題層出不窮，嚴重影響著建筑物的質(zhì)量，制約現(xiàn)代建筑技術(shù)的不斷創(chuàng)新。本文從房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫出現(xiàn)的原因入手，提出控制混凝土裂縫的相關(guān)措施。

[關(guān)鍵詞]房屋建筑；混凝土裂縫；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：TU755.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）12-0218-01

前言

在建筑工程上，混凝土裂縫是不可避免的，它是長期困擾工程技術(shù)人員的一大技術(shù)難題。隨著新技術(shù)和新材料不斷應(yīng)用，混凝土裂縫已經(jīng)影響到人們的生活和生產(chǎn)，是建筑工程迫切需要解決的技術(shù)難題。近代建筑材料的研究認為，建筑物的裂縫是不可避免的，無裂縫是相對的，有裂縫是絕對的。本文結(jié)合大量工程實踐對建筑工程中最為常見的鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫問題進行了探討，從混凝土材料方面、施工因素方面、環(huán)境方面綜合歸納分析了這類裂縫產(chǎn)生的成因，提出了要防止該裂縫的出現(xiàn)，須從材料、溫度、濕度和施工等多個方面入手進行綜合控制的方法和措施。

一、采用合適的水泥，減少裂縫出現(xiàn)

水泥是建筑的主要材料，優(yōu)質(zhì)水泥直接決定了建筑物的質(zhì)量，所以在建筑施工中不能忽略水泥的配比。很多混凝土出現(xiàn)裂縫不是因為其他什么原因，而是水泥的質(zhì)量?；炷猎诔尚瓦^程，由于水泥的水化作用和拌合水蒸發(fā)必然產(chǎn)生失水收縮變形。在施工階段，盡管混凝土的養(yǎng)護條件能夠影響混凝土的收縮過程和收縮應(yīng)力分布，良好的養(yǎng)護質(zhì)量可以有效減少混凝土的早期收縮裂縫；但對混凝土的最終收縮影響很小。混凝土的相對收縮量主要取決于水泥的品種、用量和水灰比。合適的水泥配比能有效降低混凝土裂縫的出現(xiàn)?；炷恋慕^對收縮量與水泥的配比密切相關(guān)。

由此可見，混凝土的配比嚴重影響混凝土的凝結(jié)，所以建筑施工中一定要選擇合適的水泥，減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。

二、合理控制溫度和濕度，降低現(xiàn)澆混凝土裂縫

溫度裂縫是混凝土裂縫之一。溫度裂縫比較常見，常發(fā)生在經(jīng)歷溫度驟變的大體積建筑上。大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)最容易出現(xiàn)溫度裂縫?；炷猎谟不倪^程中，水泥水化必然會產(chǎn)生大量的水化熱。據(jù)數(shù)據(jù)顯示當水泥用量在350-550kg/m3，每立方米混凝土釋放出17500-27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度高達70℃左右，甚至更高?；炷康捏w積比較龐大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部得不到及時散發(fā)，從而導致混凝土內(nèi)部溫度急劇上升。但是混凝土表面散熱明顯要比混凝土內(nèi)部散熱快，因此形成強烈的內(nèi)外溫差?；炷羶?nèi)部與外部熱脹冷縮的程度由于溫度的不同而不同。由于膨脹程度的差異混凝土表面會產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力?；炷脸惺艿睦鞆姸扔邢?。一旦拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限，混凝士表面就會產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在混凝土施工中期和后期。新澆筑的混凝土構(gòu)件暴露于空氣中，由于混凝土在凝結(jié)之前，表面失水較快會產(chǎn)生收縮。這樣的收縮會產(chǎn)生塑形收縮裂縫。

混凝土急劇降溫受多種因素的影響。比如受到寒潮的襲擊，會導致混凝土表面溫度急劇下降。混凝土產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，而這種裂縫一般只在混凝土表面較淺的范圍產(chǎn)生。溫度裂縫的走向一般沒有一定規(guī)律，大面積的結(jié)構(gòu)裂縫一般交錯縱橫。梁板類的長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多與短邊平行，深入和貫穿性的溫度裂縫通常和短邊的方向平行或者接近于平行。裂縫會沿著長邊分段出現(xiàn)，中間部分比較密集。裂縫的寬度大小不一致。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫一般是中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化則不太明顯，這種裂縫的出現(xiàn)會引起混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕，從而降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

混凝土結(jié)構(gòu)成型后，需要覆蓋保濕。如果沒有及時覆蓋，表面水分散失快，體積會收縮比較大，而混凝土內(nèi)部濕度變化小，收縮也比較小，因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯，梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊。深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。這種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。

要防止此類房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫應(yīng)該注意建筑施工的天氣，盡量避開暴曬或者大雪冰雹等惡劣天氣。合適的季節(jié)對施工有重要的影響。比如結(jié)構(gòu)混凝土成型后，構(gòu)件的體積會隨著大氣溫度周期變化而活動。該變形的絕對數(shù)量基本上與溫度和構(gòu)件成型后的最大連續(xù)邊長成正比，最大變形發(fā)生在混凝土收縮變形完成之后。溫度降低時，構(gòu)件產(chǎn)生的縮短變形會由于混凝土的收縮變形相疊加，這正是在冬季容易發(fā)生結(jié)構(gòu)裂縫，或發(fā)現(xiàn)原有裂縫寬度有所增加的重要原因。

提倡建筑工程按季節(jié)施工完全脫離了施工的實際，避開暴曬和風雪等極端天氣相對而言比較實際。我們不能為施工選擇合適的季節(jié)來降低混凝土裂縫的出現(xiàn)，但是我們可以采取相應(yīng)的措施來減少由于溫度和濕度導致的裂縫，比如在暴曬天氣，我們可以做好混凝土的覆蓋工作，按時給混凝土澆水，保持混凝土在凝結(jié)過程中有合適的濕度，防止風雪對混凝土的吹刮風化，促進混凝土凝結(jié)。

三、從施工上降低混凝土裂縫的出現(xiàn)

房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫不是全部由混凝土的材料質(zhì)量造成的，施工過程的操作在很大程度上也影響著房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫的出現(xiàn)。就樓房厚度而言，樓房厚度有一定的承受力，超過樓房厚度的承受力就會有出現(xiàn)裂縫的危險。在施工進行中：樓板實際厚度達不到設(shè)計時的厚度，導致樓板的剛度減弱或過小，受力的鋼筋和混凝土應(yīng)力過大從而產(chǎn)生裂縫。

保護層過厚，導致樓板的正負受力鋼筋之間的有效高度不足，由于鋼筋應(yīng)力得不到發(fā)揮而使樓板產(chǎn)生裂縫。

踩踏樓板負筋下移，導致樓板的支座邊沿板頂產(chǎn)生裂縫。

樓板混凝土實際強度等級低于設(shè)計強度從而導致混凝土受壓不足開裂。

施工單位為了完成任務(wù)，趕進度，加快模板的周轉(zhuǎn)，樓板拆模過早，甚至在板上過早、過重地堆放材料，而導致樓板開裂。上述裂縫均會影響到結(jié)構(gòu)的安全，一旦出現(xiàn)這類現(xiàn)象，則需要對混凝土進行加固處理。所以要加強當前建筑工程監(jiān)督管理的加強和建立制度的實施，減少這類裂縫的出現(xiàn)。下面施工因素造成的裂縫也比較多見。在施工時找平層過厚，因找平層素混凝土抗裂性差，在溫度和收縮變形作用下極易產(chǎn)生樓板表面裂縫。

所以在施工過程中要特別注意樓房厚度的問題，加強建筑工程的監(jiān)督管理和巡查制度，一旦出現(xiàn)問題及時向上匯報。

其次在施工后，還有加強樓板的保養(yǎng)。在混凝土澆筑成型后，對其進行適時覆蓋澆水養(yǎng)護，防止混凝土遭受暴曬和大風的襲擊，確保濕養(yǎng)護的時間滿足規(guī)范的要求。混凝土的濕養(yǎng)護時間一般不得少于一周?；炷琉B(yǎng)護處在施工后，雖不能影響混凝土的最終收縮量，但可以減少混凝土的早期收縮，防止樓板早期裂縫的出現(xiàn)和展開。

四、結(jié)束語

雖說混凝土出現(xiàn)裂縫是不可避免的，但是通過施工時在濕度和溫度和混凝土材料上的選擇和關(guān)注可以減少澆筑混凝土裂縫的出現(xiàn)。本文從溫度、濕度和施工等方面分析了混凝土裂縫出現(xiàn)的原因，并提供了相關(guān)的建議，希望能為澆筑混凝土技術(shù)的發(fā)展提供一點理論依據(jù)。

參考文獻

[1]潘立.關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題的思考.[J].工業(yè)建材.2000.（30）.

[2]劉文.黃承逵.混凝土現(xiàn)澆樓蓋裂縫的成因和控制. [J].混凝土.2002.（5）.