建筑设计中混凝土裂缝防治
混凝土其构件在荷载作用或支撑不合适引起的主拉应力大于自身的抗拉强度时导致混凝土构件受拉区出现裂缝。其主要特征是：裂缝较大，一般不具有规律性。
摘要：
随着住宅建设规模的扩大，混凝土结构得到了大范围的使用。混凝土开裂是多种因素交织下相互影响产生的，现代工程材料的发展能够尽量减少混凝土发生裂缝的危害。文章主要探讨建筑结构设计中混凝土裂缝产生的原因和防止措施。
关键词：
混凝土;结构设计;裂缝：防治措施
我国混凝土消耗量之多，几乎是世界混凝土产量的一半。实际工程中混凝土的大量使用，相关问题层出不穷。其中，最常见的是混凝土的裂缝防治问题。对于建筑结构来讲，裂缝的出现是潜藏的安全隐患。主要表现为冰冻方面和间接使钢筋遭到锈蚀，减小了建筑结构的承载能力及结构的整体防水性能。不仅影响了建筑结构的整体外观审美，还给人们的财产安全和人身安全留下了隐患。
1混凝土裂缝造成的危害
(1)冰冻方面。建筑物一旦产生混凝土裂缝，水分就会趁虚而入，特别是在在遭遇到恶劣的天气状况时，水分甚至结冰膨胀。溶液结冰后产生膨胀压力使裂缝越来越大，破坏混凝土结构，比如冬天水管容易爆裂。当混凝土裂缝到达一定程度时，就变成了有害裂缝，有害裂缝对建筑物的适用性和耐久性都有一定的负面影响，容易造成建筑物的塌陷。不仅会损失经济利益，还引发一系列危害事故，威胁人身安全。
(2)使钢筋遭到锈蚀。产生裂缝使钢筋腐蚀，间接影响了建筑的结构受力以及混凝土粘结性能。混凝土的'收缩、温度变化以及施工不当等间接原因会导致混凝土裂缝越来越宽，以至于钢筋与空气之中的水分可接触面积加大，构件在相对湿度过大或者侵蚀性环境中，裂缝处的钢筋就会遭到锈蚀，使钢筋有效使用面积减少，从而影响其耐久性甚至安全性。此外，在钢筋商品混凝土结构内，裂缝宽度过大，存在钢筋与混凝土交界面上钢筋锈胀力，而混凝土开裂会减弱混凝土对钢筋的约束作用。裂缝还会引起渗漏从而影响正常使用，而且会沿钢筋方向继续开裂，同时伴随着与空气接触出现锈迹，比如水池等构件。还有很多老建筑由于长时间不加固维修，积累了很多有害裂缝，一旦出现突发事故，严重威胁到人们的财产和安全。
2混凝土裂缝的形成的原因
(1)荷载作用下形成的裂缝。混凝土其构件在荷载作用或支撑不合适引起的主拉应力大于自身的抗拉强度时导致混凝土构件受拉区出现裂缝。其主要特征是：裂缝较大，一般不具有规律性。
(2)温度差异引起的裂缝。温度差异引起的裂缝主要包括两个方面的内容：①对于配筋率较大的钢筋混凝土构件，当暴露在外界环境中时容易受到季节变化、昼夜温度差;②对于在混凝土浇筑过程中会明显受到水化热的影响。在施工的过程中当一次性浇筑量过多时，不能有效的消耗其产生的大量水化热，导致混凝土构件的内、外表面存在温度差异，以至于产生裂缝，这种裂缝彼此之间具有规律性而且相对大，严重时可能会出现贯穿整个裂缝的现象。
(3)结构不均匀沉降引起的裂缝。这个原因将导致混凝土构件产生协同变形，其产生的裂缝呈平行状分布在钢筋上部，随着不均匀沉降越来越大或者不均匀性越来越强，裂缝也会随之变大。
(4)混凝土收缩变形引起的裂缝。混凝土收缩变形主要包括两方面：①失水状态下的干燥收缩是随着空气湿度的降低，灌浆料的失水引起收缩;②碳化引起的收缩，在符合某一温度条件下，在空气中的二氧化碳与水泥石中的水化物等不断作用之下，释放出碳酸引起混凝土产生裂缝。
(5)内部化学反应引起的裂缝。内部化学反应引起的裂缝主要指碱-骨料发生的化学反应，其裂缝多为不规则的地图样裂缝，裂缝宽度也有粗细之分，很少交叉。化学反应主要包括：碱与硅酸盐骨料之间发生的化学反应以及碱与碳酸盐骨料之间发生的化学反应，这与使用的集料有关。
3混凝土裂缝的防治对策
(1)结构设计。从结构设计方面采取相关措施控制裂缝：①荷载的分布要受力均匀;②从地基构造的稳定性分析，根据周围地质等环境的实际情况进行分析受力，确保基础结构不会发生不均匀变形的或沉降现象;③合理的平面设计。保证其符合平面规则，减少凹凸面对混凝土的作用;④合理的钢筋配置：比如把握好配筋率，构造好钢筋的设置。
(2)混凝土材料及配合比。①混凝土材料应该严格按照国家相关行业规范和标准的规定，不能选择劣质的材料;②在水泥方面的选择上，应选择实际工程性能较高的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥。要有抗热、抗水、抗腐蚀性能好、水化热低的、干缩性小的的水泥;③在对骨料进行选择时，应尽量选择孔隙率小，级配良好以及干净中砂的骨料④在对混凝土配比的过程中，应严格按照规程进行相应的设计，并计算水泥与水之间的相应比例，提高混凝土强度以及抗渗性。
(3)建筑施工以及外界因素。考虑到施工的过程中天气对产生裂缝的影响，应该避免在恶天气劣的情况下进行施工。注意对于温度的把控，避免产生温差过大造成的问题。同时在混凝土现场养护方面上也要注意，施工人员需尽量减少表面混凝土的暴露时间，及时对混凝土暴露面用蓬布、塑料布等进行覆盖，防止表面水分蒸发，确保现浇混凝土的施工质量。在混凝土终凝后也应立即进行养护，控制施工现场中混凝土的坍落度。
(4)温度控制。温度对混凝土影响较大，施工人员若能控制混凝土的内部温度，便能够降低混凝土产生裂缝的可能性，从而保证混凝土内部的水分不会迅速流失。施工人员在实施混凝土浇筑作业之前，需先在混凝土内部埋入热电耦测温器，可以观察混凝土内部温度的升降变化，进而通过一些科学有效的热保温措施对混凝土周边的温度进行控制。比如在混凝土表面覆盖两层农膜，达到保温的效果。在保温过程中，施工人员还需注意混凝土表面保持干净，及时清除杂物。保温工作完成后，施工人员用水将混凝土冲刷干净，并使混凝土保持干燥的状态，进行严格监督各项技术实施，提升混凝土的稳定性和适用性。
4结束语
在现浇混凝土建筑结构的设计中，需要充分考虑其荷载作用，建筑物的空间和平面结构，工程材料的选择以及其他外界因素，同时还要注意浇筑完毕后养护工作等等。随着社会科技的发展不断进步，新型可代替材料的不断出现，工程设计者积极采取满足规范标准的各种防治方案和更为合理的设计构造措施，从而保证裂缝宽度在一定的可控范围内，以达到防治裂缝的目的。
参考文献：
[1]王铁梦.浅析工程结构裂缝控制[J].国学咨询,2010,(4).
[2]冯海龙.住宅建筑裂缝机理及防治研究[D].河北理工大学,2005.
[3]张庆华.高性能混凝土的裂缝产生原因分析和防治技术[D].河北工业大学,2013.
【建筑设计中混凝土裂缝防治】相关文章：