王拯岳

陜西古建園林規(guī)劃設計研究院有限責任公司，中國·陜西 西安 710000

1 引言

隨著中國經濟的不斷發(fā)展，中國基礎建設也如火如荼，規(guī)模不斷擴大。建筑工程也離不開混凝土結構的使用，在廣泛應用的過程中，發(fā)現有不少的建筑工程的混凝土結構有裂縫現象發(fā)生，裂縫的成因多種多樣，處理起來也比較煩瑣，對建筑結構的質量和施工進度都有不好的影響。建筑結構設計從業(yè)人員，應該結合建筑施工環(huán)境和工藝環(huán)節(jié)的實際情況，探究各種裂縫現象發(fā)生的原因，并提出避免裂縫現象發(fā)生的措施，給出處理裂縫現象的方法。

2 混凝土結構出現裂縫的原因

2.1 施工工藝因素

建筑施工過程中的每個環(huán)節(jié)的施工質量都實實在在地直接關系到建筑結構的整體施工質量，若施工不當，在施工過程中就會產生各式各樣的混凝土結構的裂縫現象。例如，混凝土成分配比不當、成品品質差或拌合物性能不佳等建材原料因素產生的建材裂縫；混凝土模板變形、拆模時間過早、模板配置不當等原因產生的模板裂縫；澆筑時的搗振環(huán)節(jié)不合格引起的混凝土夾渣、分層、漏漿等離析問題產生的澆筑裂縫；混凝土接槎時后澆帶、截面處理不當產生的接槎裂縫；養(yǎng)護環(huán)節(jié)的表層壓抹處理不力、覆蓋不及時、保溫保濕不當等產生的養(yǎng)護裂縫；預應力估算不當引起的錨固段局部構造張拉失控產生的預應力裂縫。

2.2 溫度因素

混凝土中含有水泥、水、砂、石子、礦物摻合料等等成分，通過合理的配比，用作建筑工程的主要建筑材料，也具有熱脹冷縮的特點，因此溫度的變化引起的熱量改變，也會引起混凝土結構的狀態(tài)變化，若熱量變化值劇烈，混凝土就會產生裂縫。第一種類型的裂縫是水化熱引起的，即在混凝土在新拌時期，各成分發(fā)生水化反應而釋放熱量，在凝固的過程之中，體積慢慢變大，若這個階段的混凝土中的熱量沒有完全揮發(fā)，殘留下來的熱量便會隨著時間慢慢積聚，混凝土內部的溫度慢慢升高，而混凝土表面的溫度較內部的溫度低，熱量從內部到表面發(fā)生熱脹現象，從而導致混凝土開裂，這種裂縫類型常常發(fā)生在大體積的混凝土結構之中。第二種類型的裂縫是外部溫度環(huán)境變化引起的，即大氣的溫度和濕度在不同季節(jié)和一天之中的不同時間段有很明顯的差異變化，因保溫不良、預制裝配式屋蓋的暴露部分不一等情況，由溫差引起的應力強于混凝土本身的約束力而產生裂縫。同時，因混凝土泵送工藝和免振混凝土的普及運用，混凝土的原材料成分配比的變化，水泥細度加大，膠凝材料活性加大等等因素都進一步加大了現代混凝土的收縮變形，使得混凝土的體積變化在凝固過程中加劇，從而加大了產生裂縫的可能性[1]。

2.3 其他因素

混凝土結構運用在建筑工程中，必須承擔荷載重量的任務。建筑結構的重量壓力從上往下傳遞，各個樓層的重量壓力從水平面的結構梁傳至豎向構件，再由豎向構件傳至基礎構件和地基土，若地基平面不是絕對的水平，就一定會使得基礎構件有不同程度的沉降，這時整體差異的沉降和局部沉降都會引起上部結構的裂縫。除此之外，混凝土的徐變現象也可能導致裂縫，即從微觀角度，混凝土本身也是有裂縫的，雖然肉眼不可見，但如果遇上大壓力的荷載，會催化混凝土材料的微觀運動，長時間下來，裂縫也會慢慢累積出現。

3 混凝土結構裂縫的防治對策

3.1 管控建材質量

建筑工程質量得以保障的最重要的基礎因素是優(yōu)質的建材原料，尤其是水泥的質量，這直接關乎到混凝土的成品質量、力學性能及成品的安全，在選購水泥等各類建材原料時，必須選擇正規(guī)廠家生產的有質量保證文件認證的產品。同時，在建筑結構的不同部分，使用性能優(yōu)勢不同的產品，如在對抗裂性要求高的建筑局部結構，可以選擇纖維混凝土，并注重骨料與摻合料的配比，控制砂的細度、含泥量和泥塊含量，降低含砂率，加入水泥用量的20%～30%的粉煤灰，以提高混凝土的抗裂性能，防止混凝土開裂[2]。在混凝土各成分配比合理且滿足強度要求的前提下，可以盡量減少水泥用量，水膠比控制在0.4～0.55 的范圍內，使沉降離析適當，以保證澆筑密實度。在滿足施工性能的前提下，選用坍塌度低的拌合物，盡可能減少離析、泌水現象發(fā)生的可能性。通過對建筑原材料的各個成分的物理和化學性質的熟悉，根據建筑結構施工要求，優(yōu)化各成分的用量配比，使得建材原料的力學性能、強度性能、防裂性能等各方面的品質都有所保證，并在正式施工前開展開裂實驗檢測，最大程度地保障建筑施工質量。

3.2 合理布置結構縫

建筑工程一般施工面積較大、項目較多，需要的混凝土結構體量也非常大，結構常常很復雜，這時需要將龐大的施工工程分解成若干個項目單元，照顧到各個單元的結構約束應力，通過合理的設計來避免間接裂縫的產生。根據結構縫的類型和構造的特點，考慮其在不同體量大小的建筑結構中傳遞內應力的性能、容納消解約束變形和強迫位移的能力，同時還要滿足其密封性、耐久性、可行性和美觀性等各方面的綜合要求，遵循相關建筑規(guī)范準則對結構縫進行設計，尤其需要注意結構縫設定的位置，避免凹角處、插筋、截面削弱處的應力過于集中[3]。各類結構縫的功能優(yōu)勢不同，最好能夠根據實際情況，運用構造簡單、施工方便的方式巧妙安排結構縫的數量和位置，設計一縫多用又保證質量和美觀的可行的設計方案。設計人員應該根據每個建筑結構的各自的特點，通過合理科學的精巧構思，對結構縫進行整體規(guī)劃。

3.3 有效控制溫度

溫度因素受到天然的氣候環(huán)境、人為控制的環(huán)境、建筑的體量與面積等等各方的影響。除了運用現代機器設備來改善施工場地的溫度、濕度等條件的措施之外，建筑結構設計的技術人員也可以從專業(yè)技術的角度提出相對應的改善措施，通過合理科學的設計方案，避免溫度因素發(fā)生劇變從而引起的裂縫現象[4]。例如，建筑工程各單元的形狀構造與溫度之間也有一定的關聯性，要避免溫度裂縫的產生，可以先從結構規(guī)劃布局入手，在滿足建筑結構強度和施工工作的條件之下，遵循簡單實用的原則，確定混凝土的結構，盡可能減少凹凸的不規(guī)則結構的數量，選用合適的工藝形式，合適的結構尺寸，通過縮小建筑結構之間的溫度差異，盡可能減少溫度伸縮導致的原材變形，也就能盡可能避免結構裂縫的產生。

4 結語

建筑結構設計的每個環(huán)節(jié)都會對建筑工程質量產生重要的影響，其中混凝土結構產生裂縫現象對建筑工程的質量危害是很大的，為了更好地把控建筑工程質量，需要各環(huán)節(jié)的人員進行相應的配合。技術人員做好建筑結構的設計方案，原材料選購人員根據工程質量要求采購最適合的建材原料，并在施工之前做好對建材原料質量的檢查，施工人員嚴格按照設計圖紙進行施工，并注重混凝土結構攪拌、澆筑、養(yǎng)護的各步驟實施質量，從整體規(guī)劃上和細節(jié)上都有效地避免裂縫現象的發(fā)生。