摘要：房屋建筑结构裂缝的产生对结构的安全使用以及耐久性会产生不同程度的影响，混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，本文从结构设计和施工的角度详细探讨了房屋建筑结构中的混凝土结构裂缝控制措施，对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。
关键词：建筑结构；混凝土；裂缝；控制技术
混凝土作为一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人，混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝，有外载作用引起的裂缝；在实际工程中要区别对待，根据实际情况解决问题，裂缝产生的原因与材料、设计、施工和温度等有关，根据大量的工程实践和对近代工程材料的微观研究，混凝土结构建筑的裂缝是不可避免的，其危害程度是可以控制的，我们可以通过各种方法，使裂缝产生的影响，满足规范和正常使用的要求。本文从怎样在施工阶段如何控制裂缝的发展和减小裂缝的宽度方面来讨论。
一、房屋建筑结构中混凝土工程中常见裂缝
混凝土裂缝是混凝土常见的一种。其大多都是在施工阶段发生，原因复杂多变，通常可将其分为微观裂缝与宏观裂缝两种。微观裂缝指的是肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的。宽度通常小于 0.05mm，这种混凝土本身固有的微观裂缝，荷载不超过设计规定的条件下，通常视为无害。宏观裂缝宽度在0.05mm 以上，且认为宽度小于 0.2-0.3mm 的裂缝是无害的，然而这里有个重要的前提，即裂缝不再扩展，为最终宽度。按成因主要可以分为以下三类：
（一）干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。
（二）塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
（三）不均匀沉降裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动致使混凝土结构产生裂缝。裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
二、混凝土结构裂缝的影响
混凝土作为建筑结构的主要构件，混凝土的破坏，就意味着结构的破坏。而在土木工程中，混凝土的破坏对结构的危害，主要表现在如下三个方面：
（一）开裂影响结构承载力
混凝土构件一旦开裂，就会使得受拉区混凝土退出工作而由钢筋承拉，同时混凝土开裂后就会降低其刚度和抗剪强度，进而降低其承载能力，影响其正常使用。
（二）开裂影响耐久性
当混凝土裂缝不是很宽时，本质上并不会影响其结构的承载力和正常使用。但是开裂会导致混凝土渗透性增强，导致一些有害物质抵达混凝土内部，从而加速钢筋的锈蚀和混凝土碳化导致混凝土结构耐久性降低。
（三）开裂影响结构封闭性。对于一些混凝土具有封闭性的要求，比如一些储水建筑物、核电站、疫苗培养空间，需要有较好的封闭性，而混凝土一旦开裂就会导致封闭性差，从而导致结构物不能正常使用，严重时甚至危害人民的生命财产安全。
除上述主要危害外，在寒冷地区的冬季，水分渗入裂缝后发生冻胀，导致混凝土结构破坏。混凝土构件在承载过程中会产生一些微裂缝，这些裂缝不影响结构的承载和正常使用，不易发现，但是长时间的承载，这些裂缝容易导致混凝土构件发生疲劳破坏。最后，混凝土结构开裂还会从感官上造成结构美观性差，而且从心理上给人们以不安全的感觉。
三、房屋建设中的混凝土产生裂缝的原因
（一）设计问题分析
建筑工程的设计对建筑工程影响巨大，而在建筑工程施工过程中经常会出现，由于设计问题所引起的混凝土裂缝现象，其原因主要包括以下几个方面：一是设计人员自身的原因。房屋建筑工程的建设对设计有着严格的要求，但是在实际的建筑工程设计中一些建筑工程设计人员由于自身专业素质的缺乏或是工作态度存在问题，导致在建筑工程设计的过程中缺乏规范性，致使建筑工程设计的各项指标难以达到国家标准，影响了建筑工程的施工质量；二是设计概念陈旧，缺乏创新。目前，在我国一些设计单位中，不少设计人员的设计概念明显存在着老化陈旧的现象。这些设计人员在设计的过程中受传统建筑工程设计思想的影响严重，只注重建筑工程设计过程中的结构强度问题，忽视了建筑工程中的一些其他影响因素，致使建筑工程设计本身存在欠缺，造成房屋建筑工程混凝土裂缝的产生。
（二）混凝土的选材和配比不合理
混凝土产生裂缝的一个重要原因就是没有进行适当的材料选择，如果水泥等复合物材料选择不当，超过使用期限或者调配比例不合理，都会导致混凝土裂缝的情况产生。另外，材料中所存在的有毒物质、钢筋的性能、物质发生相互反应、添加剂使用不当等因素，都是可以让建筑混凝土产生裂缝的重要方面。材料配制不当也是混凝土产生裂缝的一个常见原因，其中关键问题是水灰的配比不合理，没有按照水灰配比的标准进行配制。在一定程度上，水灰的配比问题影响着建筑混凝土的强度，一般来说，水与水泥的比例大约是1：4，但是为了让混凝土保持一定的流动性，水占水泥的比例可以适当提高，但是不能超过3：5。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于水泥经过水化热后通常产生一定的水分，这些水分会在材料中形成残留，从而产生许多水泡，这就让混凝土的抗重能力严重降低，在重力作用下，材料当中所产生的气泡会过分集中，从而导致裂缝的产生。
（三）具体施工方式不当
在施工过程中的操作不当，是引发建筑混凝土裂缝的关键原因。例如，如果在混凝土并没有完全达到终凝时间的时候就使其承担荷载，或者太早地对混凝土进行拆模等等，就很容易在施工过程中出现混凝土裂缝的情况；如果建筑混凝土中砂石的含泥量超过标准，会直接导致材料不符合要求，造成结构裂缝的产生；如果在施工过程中，工作人员在不适用其他任何工具和措施的情况下，对板的上层钢筋进行肆意踩踏，会导致钢筋因为过细出现变形的情况，最终造成板面裂缝的产生。另外，如果在施工过程中现场没有采取一定的保护措施，容易使混凝土出现脱水的情况，造成裂缝的产生；如果对于大型体积的工程，没有对混凝土进行重复抹面处理，也容易使混凝土表面出现收缩收缩裂缝。
（四）因收缩引起的裂缝
在房屋建筑的混凝土施工过程中，收缩裂缝是最常见的一种质量通病，主要分为塑性收缩裂缝、干燥收缩裂缝以及自生收缩裂缝三种形式。其中塑性收缩裂缝主要发生与混凝土浇捣后的凝结阶段，由于混凝土中的水泥具有水热化作用，可以加快混凝土内部水分的蒸发速度，当内部水分蒸发完毕，混凝土的可塑性也就会降低为0，最终导致其出现裂缝；干燥裂缝主要出现于凝结阶段，受到外界环境、作用力等各方面的因素，混凝土表面的水分不断蒸发，此时其表面的体积也就会降低，而混凝土内部的水分蒸发速度明显低于外部蒸发速度，此时混凝土的外部也就会产生一定的拉应力，当这一拉应力大于混凝土本身的抗拉强度，混凝土也就会出现裂缝；自生裂缝一般发生在混凝土的硬化阶段，在混凝土中，由于水泥具有水化作用，导致混凝土的体积逐渐变小，最终出现收缩裂缝。
四、房屋建筑结构中混凝土裂缝的预防措施
（一）控制混凝土的配合和材料
混凝土品种的选择需要根据所设计的房屋建筑结构类型来进行，选择适应结构设计标准强度和等级的水泥，并且尽可能的不采用早强高的种类。为了防止混凝土产生裂缝，建议在施工过程在采用硅酸盐水泥，普通水泥。对于大体积的混凝土构件，应该采用中热硅酸盐水泥，低热硅酸盐水泥护着低热矿渣硅酸盐水泥，以防止在灌注的过程中导致混凝土内外温差过大而导致裂缝的产生。特别对于抗裂缝要求较高的混凝土构件，使用的水泥中铝酸三甲的含有量不应该超过8%，使用水泥的过程中控制温度不超过六十摄氏度。在骨料选择方便，应该使用符合骨料的质量标准，特别直在地下工程或者室外工程时，其混凝土中的骨料应该选用碱性骨料，防止空气和水中的酸性物质对混凝土造成腐蚀作用。
（二）加强混凝土的施工控制
在进行房屋建筑混凝土施工的过程中，需要结合房屋建筑的整体构型以及功能要求，在适当的范围内提高混凝土的强度以及选择较高登记的钢筋，从本质上对房屋建筑的结构进行强化。与此同时，在混凝土房屋建筑的施工供，还要注意混凝土结构的养护，养护的时间应该在不影响建筑施工进度的前提下尽可能的延长，并且在混凝土的养护期间，避免混凝土收到外部荷载的作用。在施工过程中，安装模板必须紧密，保证模板不漏浆不渗水，在安装模板时，应该准确配置混凝土垫块或者缸径定位器以确保钢筋保护层的厚度。模板及其支架的拆除顺序应该按照相应的施工安全标准进行。在混凝土制备的时候应该优先采用预拌混凝土，在混凝土运输的过程中应该保持混凝土拌合的均匀性，不应弧线分层离析的现象。在混凝土的养护期间，一定要充分的重视，这是防止裂缝产生的重要措施，制定合理的养护方案，安排专人负责养护。在房屋建筑混凝土的施工过程中，不能盲目的加快工期，不能过早的上砖，施加荷载，也不能过早的拆除模具。
（三）进行合理的混凝土养护
在混凝土施工中，混凝土养护是其中的重点和难点，通过合理的养护不仅可以达到控制混凝土的降温速度，利用其抗拉强度来提升混凝土抗裂能力的目的，还可以通过降低混凝土的内外温差来控制混凝土的自约束应力，来避免由于温度原因到导致混凝土生成裂缝。
在养护的过程中通过提高环境温度来控制混凝土的降温速度以及减小温差，来达到增强混凝土强度和发挥应力松弛的作用，这样就可以一定程度上避免了由于混凝土表面温差过大而造成的塑性收缩。在养护期间，我们一定要控制混凝土表面和中心之间的温差，保证温差在 25℃的范围内。在混凝土浇筑的过程中，如果遇到大风、下雨等恶劣天气，在使用防御彩条布对混凝土进行遮挡的同时，在混凝土周边挖好排水沟，以防止雨水流入或者渗入到基坑中，来保证混凝土的浇筑质量。在混凝土的养护工作中，现浇板浇捣的养护工作是其中最为重要的一部分，如果做不好这部分的养护工作，不仅会造成由于缺水而产生裂缝，还会降低混凝土的强度，所以我们一定要加强混凝土的现浇板浇捣的养护工作。特别是在高温、大风等恶劣天气下，更是要经常浇水，避免在混凝土的硬化过程中由于缺水而导致的混凝土收缩，从而有效地控制裂缝的生成。
五、房屋建筑结构中混凝土裂缝防治展望
混凝土裂缝成因复杂，甚至不是一种原因造成的，这为混凝土裂缝开裂的防治工作带来了很大的麻烦，但是混凝土裂缝的危害又很大，它直接影响到混凝土的承载力和正常使用，同时还会大大降低结构的耐久性，所以混凝土防治工作是一项很重要的工作。随着智能化技术的发展，未来智能自修复技术将成为混凝土裂缝防治的技术发展方向，通过对各种结构构件开裂的观察，统计裂缝开展的部位，针对相应的部位施加自修复混凝土浇注，在混凝土开裂时，自行修复粘合裂缝，从而保证结构构件的强度、正常使用，增加结构的耐久性。
总结
总而言之，房屋建筑建设中的混凝土往往会在设计与施工的过程中因为各种原因而导致出现裂缝，由此则对建筑工程质量产生很大的影响，并对人们财产生命安全造成很大的伤害。所以，对于房屋建筑工程而言，有效的对混凝土发生裂缝的原因进行分析，并基于此提出控制裂缝出现的对策具备着至关重要的作用。在对混凝土裂缝进行控制的过程中，其中最为关键的对策则是预防，尽量从养护、设计与施工等方面着手来避免出现混凝土裂缝；而如果出现裂缝，则应该及时的采取有效的措施对其进行处理，以此避免裂缝呈现扩大化的趋势，从而有效的对混凝土裂缝进行控制。
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论文作者:许蓓1,欧阳润平2
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期
论文发表时间:2019/5/13
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 过程中论文; 结构论文; 房屋论文; 建筑论文; 原因论文; 《建筑细部》2018年第21期论文;