混凝土裂縫設(shè)計防控研究

【摘要】混凝土施工是現(xiàn)代建筑工程項目施工中十分重要的一個環(huán)節(jié)，其直接影響著整個工程的施工質(zhì)量，近年來，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展與進步，我國建筑工程施工技術(shù)也在不斷的發(fā)展與提升，有效的促進了我國建筑行業(yè)施工質(zhì)量的進一步提升。文章主要探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和防止措施。

【關(guān)鍵詞】混凝土；設(shè)計；裂縫；防治措施

我國混凝土消耗量之多，幾乎是世界混凝土產(chǎn)量的一半。實際工程中混凝土的大量使用，相關(guān)問題層出不窮。其中，最常見的是混凝土的裂縫防治問題。對于建筑結(jié)構(gòu)來講，裂縫的出現(xiàn)是潛藏的安全隱患。主要表現(xiàn)為冰凍方面和間接使鋼筋遭到銹蝕，減小了建筑結(jié)構(gòu)的承載能力及結(jié)構(gòu)的整體防水性能。不僅影響了建筑結(jié)構(gòu)的整體外觀審美，還給人們的財產(chǎn)安全和人身安全留下了隱患。

1、混凝土裂縫造成的危害

（1）冰凍方面。建筑物一旦產(chǎn)生混凝土裂縫，水分就會趁虛而入，特別是在在遭遇到惡劣的天氣狀況時，水分甚至結(jié)冰膨脹。溶液結(jié)冰后產(chǎn)生膨脹壓力使裂縫越來越大，破壞混凝土結(jié)構(gòu)，比如冬天水管容易爆裂。當混凝土裂縫到達一定程度時，就變成了有害裂縫，有害裂縫對建筑物的適用性和耐久性都有一定的負面影響，容易造成建筑物的塌陷。不僅會損失經(jīng)濟利益，還引發(fā)一系列危害事故，威脅人身安全。

（2）使鋼筋遭到銹蝕。產(chǎn)生裂縫使鋼筋腐蝕，間接影響了建筑的結(jié)構(gòu)受力以及混凝土粘結(jié)性能?；炷恋氖湛s、溫度變化以及施工不當?shù)乳g接原因會導致混凝土裂縫越來越寬，以至于鋼筋與空氣之中的水分可接觸面積加大，構(gòu)件在相對濕度過大或者侵蝕性環(huán)境中，裂縫處的鋼筋就會遭到銹蝕，使鋼筋有效使用面積減少，從而影響其耐久性甚至安全性。此外，在鋼筋商品混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)，裂縫寬度過大，存在鋼筋與混凝土交界面上鋼筋銹脹力，而混凝土開裂會減弱混凝土對鋼筋的約束作用。裂縫還會引起滲漏從而影響正常使用，而且會沿鋼筋方向繼續(xù)開裂，同時伴隨著與空氣接觸出現(xiàn)銹跡，比如水池等構(gòu)件。還有很多老建筑由于長時間不加固維修，積累了很多有害裂縫，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故，嚴重威脅到人們的財產(chǎn)和安全。

2、混凝土裂縫的形成的原因

（1）荷載作用下形成的裂縫。混凝土其構(gòu)件在荷載作用或支撐不合適引起的主拉應(yīng)力大于自身的抗拉強度時導致混凝土構(gòu)件受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫。其主要特征是：裂縫較大，一般不具有規(guī)律性。

（2）溫度差異引起的裂縫。溫度差異引起的裂縫主要包括兩個方面的內(nèi)容：①對于配筋率較大的鋼筋混凝土構(gòu)件，當暴露在外界環(huán)境中時容易受到季節(jié)變化、晝夜溫度差；②對于在混凝土澆筑過程中會明顯受到水化熱的影響。在施工的過程中當一次性澆筑量過多時，不能有效的消耗其產(chǎn)生的大量水化熱，導致混凝土構(gòu)件的內(nèi)、外表面存在溫度差異，以至于產(chǎn)生裂縫，這種裂縫彼此之間具有規(guī)律性而且相對大，嚴重時可能會出現(xiàn)貫穿整個裂縫的現(xiàn)象。

（3）結(jié)構(gòu)不均勻沉降引起的裂縫。這個原因?qū)е禄炷翗?gòu)件產(chǎn)生協(xié)同變形，其產(chǎn)生的裂縫呈平行狀分布在鋼筋上部，隨著不均勻沉降越來越大或者不均勻性越來越強，裂縫也會隨之變大。

（4）混凝土收縮變形引起的裂縫?；炷潦湛s變形主要包括兩方面：①失水狀態(tài)下的干燥收縮是隨著空氣濕度的降低，灌漿料的失水引起收縮；②碳化引起的收縮，在符合某一溫度條件下，在空氣中的二氧化碳與水泥石中的水化物等不斷作用之下，釋放出碳酸引起混凝土產(chǎn)生裂縫。

（5）內(nèi)部化學反應(yīng)引起的裂縫。內(nèi)部化學反應(yīng)引起的裂縫主要指堿-骨料發(fā)生的化學反應(yīng)，其裂縫多為不規(guī)則的地圖樣裂縫，裂縫寬度也有粗細之分，很少交叉?；瘜W反應(yīng)主要包括：堿與硅酸鹽骨料之間發(fā)生的化學反應(yīng)以及堿與碳酸鹽骨料之間發(fā)生的化學反應(yīng)，這與使用的集料有關(guān)。

3、混凝土裂縫的防治對策

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計。從結(jié)構(gòu)設(shè)計方面采取相關(guān)措施控制裂縫：①荷載的分布要受力均勻；②從地基構(gòu)造的穩(wěn)定性分析，根據(jù)周圍地質(zhì)等環(huán)境的實際情況進行分析受力，確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)不會發(fā)生不均勻變形的或沉降現(xiàn)象；③合理的平面設(shè)計。保證其符合平面規(guī)則，減少凹凸面對混凝土的作用；④合理的鋼筋配置：比如把握好配筋率，構(gòu)造好鋼筋的設(shè)置。

（2）混凝土材料及配合比。①混凝土材料應(yīng)該嚴格按照國家相關(guān)行業(yè)規(guī)范和標準的規(guī)定，不能選擇劣質(zhì)的材料；②在水泥方面的選擇上，應(yīng)選擇實際工程性能較高的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或者礦渣硅酸鹽水泥。要有抗熱、抗水、抗腐蝕性能好、水化熱低的、干縮性小的水泥；③在對骨料進行選擇時，應(yīng)盡量選擇孔隙率小，級配良好以及干凈中砂的骨料④在對混凝土配比的過程中，應(yīng)嚴格按照規(guī)程進行相應(yīng)的設(shè)計，并計算水泥與水之間的相應(yīng)比例，提高混凝土強度以及抗?jié)B性。

（3）建筑施工以及外界因素。考慮到施工的過程中天氣對產(chǎn)生裂縫的影響，應(yīng)該避免在惡天氣劣的情況下進行施工。注意對于溫度的把控，避免產(chǎn)生溫差過大造成的問題。同時在混凝土現(xiàn)場養(yǎng)護方面上也要注意，施工人員需盡量減少表面混凝土的暴露時間，及時對混凝土暴露面用塑料布等進行覆蓋，防止表面水分蒸發(fā)，確?，F(xiàn)澆混凝土的施工質(zhì)量。在混凝土終凝后也應(yīng)立即進行養(yǎng)護，控制施工現(xiàn)場中混凝土的坍落度。

結(jié)語：

在現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，需要充分考慮其荷載作用，建筑物的空間和平面結(jié)構(gòu)，工程材料的選擇以及其他外界因素，同時還要注意澆筑完畢后養(yǎng)護工作等等。隨著社會科技的發(fā)展不斷進步，新型可代替材料的不斷出現(xiàn)，工程設(shè)計者積極采取滿足規(guī)范標準的各種防治方案和更為合理的設(shè)計構(gòu)造措施，從而保證裂縫寬度在一定的可控范圍內(nèi)，以達到防治裂縫的目的。

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