建筑混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因及解決對策

(山西潞安工程有限公司， 山西 長治 046204)

0 前言

想要對混凝土裂縫問題進行控制及解決，需要認真的對混凝土出現(xiàn)裂縫的原因進行分析，根據(jù)分析結(jié)果，找出問題的源頭，并對此進行根治，以此來實現(xiàn)控制建筑物大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土在建筑中的應用，一旦因裂縫問題而出現(xiàn)安全隱患，或者是建筑物結(jié)構(gòu)破壞，那么所產(chǎn)生的影響將是非常重要的，因此現(xiàn)如今建筑行業(yè)將大面積混凝土裂縫問題的出現(xiàn)以及預防控制作為了一項非常重要的工作。在下文中，筆者就將對大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的成因以及預防控制措施，進行詳細的分析。

1 出現(xiàn)裂縫的原因

建筑中使用混凝土出現(xiàn)裂縫的成因主要可以歸結(jié)為兩類，分別是溫度以及濕度，混凝土自身的脆性以及不均勻性。當溫度以及濕度出現(xiàn)變化時，就會引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，表現(xiàn)出的行為就是混凝土產(chǎn)生裂縫。在施工時，使用后的混凝土會進行硬化，在硬化期間，水泥混凝土會釋放出大量的熱量，導致混凝土內(nèi)部的溫度逐漸上升，這種上升會使得混凝土表面出現(xiàn)非常顯著的變化，也就是出現(xiàn)表面拉應力。而硬化后期，會對混凝土進行降溫措施，在降溫過程當中，會導致混凝土內(nèi)部的應力也出現(xiàn)變化，這種應力表現(xiàn)為內(nèi)部拉應力。同時溫度的起伏變化，也會導致混凝土內(nèi)部的拉應力出現(xiàn)波動。

在鋼筋混凝土材料中，應力主要分為拉應力以及壓應力，其中拉應力的承擔者是材料內(nèi)部的鋼筋，而壓應力的承擔者則是混凝土自身，那就使得混凝土自身的應力也出現(xiàn)了變化。因此當混凝土其自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化時，會引起應力的變化，而應力的變化需要依靠混凝土自身進行承擔，當其變化程度超過了混凝土自身的承擔極限時，就會引起混凝土表面形態(tài)的變化，這就是裂縫出現(xiàn)的成因。裂縫的出現(xiàn)可以在混凝土的凝結(jié)期前，也可以出現(xiàn)在凝結(jié)期后。

1.1 混凝土凝結(jié)前期

在混凝土凝結(jié)的前期，引起混凝土出現(xiàn)裂縫的原因，主要是因為混凝土底是采用的主體材料是水泥，當水泥在凝結(jié)時期體積出現(xiàn)變化，就會引起混凝土自身應力的變化。因為水泥會與水反應，所產(chǎn)生的水泥水化物比水泥和水的體積小很多，同時再加上混凝土其自身內(nèi)部的自由水逐漸析出，在析出的過程中，會使混凝土內(nèi)部形成一道道毛細血管，也就是自由水的析出路線，也會導致體積出現(xiàn)變化。在水泥與水進行反應的過程當中，會釋放出大量的熱量，這種熱量會使混凝土內(nèi)部的溫度逐漸升高，升高的過程中就會導致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)體積膨脹，這種膨脹當水泥與水的反應結(jié)束之后就會出現(xiàn)收縮，收縮而出現(xiàn)的應力變化，就會導致混凝土自身表面出現(xiàn)大量裂縫。

1.2 凝結(jié)后出現(xiàn)裂縫

當混凝土完全凝固之后，往往會認為其自身并不會再繼續(xù)發(fā)生任何變化，但是實際上其內(nèi)部的物理化學反應并沒有進行停止，而是在以一種非常緩慢的速度在進行。當凝結(jié)后的混凝土處于未飽和空氣中時，其水分還會繼續(xù)喪失，而繼續(xù)喪失就會使混凝土出現(xiàn)干燥的現(xiàn)象，干燥就會導致體積收縮，體積收縮就會使其表面在應力的作用下形成裂縫。同時已經(jīng)凝結(jié)的混凝土，其自身的熱傳導性將會大大降低，但是又因為此時混凝土內(nèi)部的化學反應并沒有停止，而且在反彈的過程當中還會繼續(xù)釋放出一定程度的熱量，這種熱量就會使混凝土內(nèi)部的溫度出現(xiàn)繼續(xù)升高，這種溫度升高因為熱傳導性降低而不能夠及時散出，就會導致混凝土內(nèi)部的體積持續(xù)膨脹。等凝結(jié)后混凝土內(nèi)部的化學反應逐漸減慢，甚至停止時溫度就會急劇下降，導致混凝土自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)急劇收縮，這種收縮會與混凝土自身在水化反應過程中所出現(xiàn)的體積膨脹形成相反的作用，導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，在表面表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是裂縫。混凝土表面所形成的裂縫沒有任何規(guī)則，形狀與龜紋相似。

除此之外，使混凝土表面出現(xiàn)裂縫的成因還有很多，其中當水泥材料自身的煅燒不充分的時候，其組成成分氧化鈣以及氧化鎂會以游離形態(tài)在水泥當中存在，當發(fā)生水化反應的時候，就會形成大量的石膏。經(jīng)過這種反應所產(chǎn)生的石膏在水泥混凝土材料內(nèi)部的存在并不均勻，而且其還會繼續(xù)發(fā)生水化反應，所產(chǎn)生的不均勻熱量膨脹都會導致水泥混凝土表面出現(xiàn)裂縫。

2 混凝土裂縫控制措施

通過對以上混凝土表面出現(xiàn)裂縫的原因進行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)水化熱是導致混凝土表面出現(xiàn)裂縫的主要原因，所以在對其進行預防時，也主要從這方面進行入手。

首先，在進行水泥混凝土材料的選擇時，可以選用低熱或者是中熱的水泥，例如礦渣水泥以及粉煤灰水泥，利用這種性質(zhì)的水泥進行混凝土的調(diào)制，將會大大降低混凝土內(nèi)部水化熱程度。

其次，在水泥混凝土配制過程中使用合理的配劑進行調(diào)配。例如采用減水劑，能夠在進行混凝土配制的過程中減少水的用量，通過這樣的方式使水化反應所產(chǎn)生的熱量降低。除此之外還可以利用緩凝劑，使水泥混凝土在凝結(jié)時水化熱出現(xiàn)延遲甚至降低。

最后，在進行建筑物建設時，可以在將要進行混凝土施工的地區(qū)預先埋入冷卻水管，當混凝土進入凝結(jié)期時，向水管內(nèi)注入冷卻水，對混凝土進行降溫，防止水化熱引起混凝土內(nèi)部體積膨脹。

除此之外,房屋建筑在自然條件下進行使用，會受到光照以及雨水等侵蝕，久而久之會出現(xiàn)墻體變形，開裂，老化以及樓板裂縫等多種損壞現(xiàn)象。針對上述現(xiàn)象如果問題比較輕，那么就可以進行簡單的維修。但如果建筑年久失修，并且所出現(xiàn)的問題比較嚴重，就需要進行重新制定施工方案來進行加固。進行加固設計之前，需要對房屋整體結(jié)構(gòu)進行考慮，并且對加固費用進行規(guī)劃，坐在這兒要確保在進行加固修復之后，防污性能能夠得到改進與提升，不會影響到使用。所以在進行房屋建筑加固之前，一定要進行全面的考察與分析，確保方案可行。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)主要有以下幾種：地基加固法、粘貼纖維增強塑料、混凝土截面進行擴大、混凝土結(jié)構(gòu)加固、預應力加固法。這些加固措施，主要針對現(xiàn)如今建筑混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中出現(xiàn)的裂縫進行控制解決，經(jīng)過時間以及實踐的驗證，取得了非常好的成效。

3 結(jié)束語

近些年來，建筑工程的逐漸增多，鋼筋混凝土的使用也更加普遍，由鋼筋混凝土所帶來的結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題也更加突出。對這些問題進行仔細的分析研究，并提出針對性的方法，對于建筑物整體結(jié)構(gòu)的安全性，以及居民生命財產(chǎn)安全等具有重要意義。建筑施工企業(yè)要加強在這方面的研究，努力提升建筑工程質(zhì)量，促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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