建筑設計中混凝土裂縫防治
混凝土其構件在荷載作用或支撐不合適引起的主拉應力大于自身的抗拉強度時導致混凝土構件受拉區出現裂縫。其主要特征是：裂縫較大，一般不具有規律性。
摘要：
隨著住宅建設規模的擴大，混凝土結構得到了大范圍的使用。混凝土開裂是多種因素交織下相互影響產生的，現代工程材料的發展能夠盡量減少混凝土發生裂縫的危害。文章主要探討建筑結構設計中混凝土裂縫產生的原因和防止措施。
關鍵詞：
混凝土;結構設計;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量的一半。實際工程中混凝土的大量使用，相關問題層出不窮。其中，最常見的是混凝土的裂縫防治問題。對于建筑結構來講，裂縫的出現是潛藏的安全隱患。主要表現為冰凍方面和間接使鋼筋遭到銹蝕，減小了建筑結構的承載能力及結構的整體防水性能。不僅影響了建筑結構的整體外觀審美，還給人們的財產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，水分甚至結冰膨脹。溶液結冰后產生膨脹壓力使裂縫越來越大，破壞混凝土結構，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。不僅會損失經濟利益，還引發一系列危害事故，威脅人身安全。
(2)使鋼筋遭到銹蝕。產生裂縫使鋼筋腐蝕，間接影響了建筑的結構受力以及混凝土粘結性能。混凝土的收縮、溫度變化以及施工不當等間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，構件在相對濕度過大或者侵蝕性環境中，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構內，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開裂，同時伴隨著與空氣接觸出現銹跡，比如水池等構件。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，一旦出現突發事故，嚴重威脅到人們的財產和安全。
2混凝土裂縫的形成的原因
(1)荷載作用下形成的裂縫。混凝土其構件在荷載作用或支撐不合適引起的主拉應力大于自身的抗拉強度時導致混凝土構件受拉區出現裂縫。其主要特征是：裂縫較大，一般不具有規律性。
(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容：①對于配筋率較大的鋼筋混凝土構件，當暴露在外界環境中時容易受到季節變化、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生的大量水化熱，導致混凝土構件的內、外表面存在溫度差異，以至于產生裂縫，這種裂縫彼此之間具有規律性而且相對大，嚴重時可能會出現貫穿整個裂縫的現象。
(3)結構不均勻沉降引起的裂縫。這個原因將導致混凝土構件產生協同變形，其產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。混凝土收縮變形主要包括兩方面：①失水狀態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生裂縫。
(5)內部化學反應引起的裂縫。內部化學反應引起的裂縫主要指堿-骨料發生的化學反應，其裂縫多為不規則的地圖樣裂縫，裂縫寬度也有粗細之分，很少交叉。化學反應主要包括：堿與硅酸鹽骨料之間發生的化學反應以及堿與碳酸鹽骨料之間發生的化學反應，這與使用的集料有關。
3混凝土裂縫的防治對策
(1)結構設計。從結構設計方面采取相關措施控制裂縫：①荷載的分布要受力均勻;②從地基構造的穩定性分析，根據周圍地質等環境的實際情況進行分析受力，確保基礎結構不會發生不均勻變形的或沉降現象;③合理的平面設計。保證其符合平面規則，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，構造好鋼筋的設置。
(2)混凝土材料及配合比。①混凝土材料應該嚴格按照國家相關行業規范和標準的規定，不能選擇劣質的材料;②在水泥方面的選擇上，應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、干縮性小的的水泥;③在對骨料進行選擇時，應盡量選擇孔隙率小，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，應嚴格按照規程進行相應的設計，并計算水泥與水之間的相應比例，提高混凝土強度以及抗滲性。
(3)建筑施工以及外界因素。考慮到施工的過程中天氣對產生裂縫的影響，應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，避免產生溫差過大造成的問題。同時在混凝土現場養護方面上也要注意，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蓬布、塑料布等進行覆蓋，防止表面水分蒸發，確保現澆混凝土的施工質量。在混凝土終凝后也應立即進行養護，控制施工現場中混凝土的坍落度。
(4)溫度控制。溫度對混凝土影響較大，施工人員若能控制混凝土的內部溫度，便能夠降低混凝土產生裂縫的可能性，從而保證混凝土內部的水分不會迅速流失。施工人員在實施混凝土澆筑作業之前，需先在混凝土內部埋入熱電耦測溫器，可以觀察混凝土內部溫度的升降變化，進而通過一些科學有效的熱保溫措施對混凝土周邊的溫度進行控制。比如在混凝土表面覆蓋兩層農膜，達到保溫的效果。在保溫過程中，施工人員還需注意混凝土表面保持干凈，及時清除雜物。保溫工作完成后，施工人員用水將混凝土沖刷干凈，并使混凝土保持干燥的狀態，進行嚴格監督各項技術實施，提升混凝土的穩定性和適用性。
4結束語
在現澆混凝土建筑結構的設計中，需要充分考慮其荷載作用，建筑物的空間和平面結構，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護工作等等。隨著社會科技的發展不斷進步，新型可代替材料的不斷出現，工程設計者積極采取滿足規范標準的各種防治方案和更為合理的設計構造措施，從而保證裂縫寬度在一定的可控范圍內，以達到防治裂縫的目的。
參考文獻：
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