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【摘 要】 混凝土质量问题在高层建筑施工中最容易出现，其中混凝土裂缝一直困扰着建筑工程技术人员和管理人员，是我们迫切需要解决的重要问题。本文就高层建筑混凝土裂缝的控制谈几点粗浅认识。
【关键词】 高层建筑；混凝土裂缝；成因分析；控制
【中图分类号】 TU755.25 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）01-062-02
1 前言
混凝土质量问题在高层建筑施工中最容易出现，其中混凝土裂缝一直困扰着建筑工程技术人员和管理人员，是我们迫切需要解决的重要问题。工程上通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。而由于混凝土原材料质量不合格、施工不当及结构设计过程中超静定结构的多余约束等原因，使混凝土在硬化成型后，内部会存在大量的微孔隙、气穴和微裂缝。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，温差产生的温度应力也能使混凝土产生裂缝，我们称这些裂缝为初始裂缝，随着混凝土承受荷载作用后微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的裂缝。无论是那种形式的裂缝，都会对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能产生危害。根据混凝土结构设计原理按正常使用的极限状态进行设计，当裂缝的宽度超过混凝土设计规程规定的限值时，就会影响建筑物和构件的适用性和耐久性，这样不仅对结构外观形象有影响，而且还会造成钢筋外露、腐蚀并减小建筑结构抵抗荷载的能力，降低建筑结构的整体性和稳定性。本文就高层建筑混凝土裂缝的控制谈几点粗浅认识。
2 高层建筑混凝土裂缝的成因分析
2.1 混凝土原材料及配合比。首先，水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的体积安定性差，就会使混凝土产生膨胀性裂缝。其次，砂子太细或含泥过多，会增加混凝土的干缩裂缝。再者，骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大，会诱导裂缝的产生。最后混凝土配和比不当也会使混凝土成型后产生裂缝，例如设计中水泥等级或品种选用不当；配合比中水灰比（水胶比）过大；配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值；配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当等等。
2.2 超静定结构设计。混凝土在硬化过程中，经过了水分蒸发、体积逐渐缩小，近而产生收缩，现如今大多数结构设计为超静定结构即结构中存在多余约束，根据力学分析，混凝土在收缩过程中由于受到约束，不能自由伸展。当混凝土的收缩所引起的约束应力超过一定程度时，必然引起结构开裂，例如某些剪力墙体裂缝产生于约束构件处，并向墙中呈45°开展等现象都是此类原因造成的。
2.3 集中荷载、动荷载。混凝土尚未达到规定强度，就承受弯、压、拉应力，这些应力效应最终导致混凝土裂缝。例如在实际施工有些施工场地狭小，施工单位常常利用已经浇筑完成的地下室顶板作为钢筋材料的堆放场，大型机械在地下室顶板作业施工等。这些由材料堆放引起的集中堆载及机械施工中振动引起的动荷载超过设计规定的限制时，势必会引起结构产生裂缝，甚至损坏结构。
2.4 混凝土养护。由于社会发展，城市化建设的加快，夏季施工已经是所有施工单位抢赶工期的关键点，在这过程中，很多施工单位不注意混凝土后期养护工作。由于水泥的特点是快硬、高强、水化热大，再加上多数工程的主体施工发生在夏季，混凝土浇捣后又未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而容易出现混凝土裂缝。
3 高层建筑混凝土裂缝的控制措施
3.1 严格控制混凝土原材料及配合比。第一，水泥产品一定要进行双控，采购入库的水泥批在取得出厂合格证的同时，还应在出库前送试验室检验，检验合格后方可投入使用。第二，混凝土中如果采用吸收率较大的骨料，干缩较大、骨料含泥量较多时，会增大混凝土的干缩性，所以最好采用中粗砂，且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。泵送混凝土宜采用中砂,筛除5mm以上颗粒后的细度模数应在2.3～3.0之间，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%。第三，掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩。最后，配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度。针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。最后，根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，减少空隙率以减少混凝土收缩量，提高混凝土抗裂强度。
3.2 严格按照图纸施工。首先引起结构裂缝的原因是综合性的，因此根据施工实践经验，施工单位应当采取必要的设计及施工措施，以控制裂缝的产生。由于估计不足等因素，即使出现少量有害裂缝，也要通过化学灌浆处理，使其满足设计使用要求。其次结构所受到的外部作用荷载，对结构变形起到十分重要作用，施工单位在施工过程中严格按照设计图纸施工，控制施工过程中产生的荷载，禁止结构超载。
3.3 重视混凝土养护工作。混凝土保温养护有利于减少混凝土内外温差、缓解温度应力产生的裂缝。也有利于混凝土强度增大和应力松弛发挥作用，可以避免混凝土因表面干裂而产生的塑性收缩。因此为了使混凝土正常硬化，必须在成型后一定时间内维持周围环境有一定温度和湿度。应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204－2002）中的7.4.7条规定进行养护。或按施工方案采取有效措施，当自然养护的温度随气温变化，应保持潮湿状态，在混凝土凝结以后（一般在12小时以内），表面覆盖，并不断浇水，这样能防止其发生不正常的收缩。使用硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣硅酸盐水泥时，浇水保湿应不少于7d；使用火山灰质水泥和粉煤灰水泥或在施工中掺用缓凝外加剂与及有抗渗要求的混凝土，浇水保湿不应少于14d。在夏季应特别注意浇水，保持必要的湿度，防止混凝土内部的水迅速蒸发而引起裂缝。在冬季应特别注意保持必要的温度。在混凝土浇筑后，注意加强养护，是控制施工过程中混凝土产生不必要的干缩裂缝出现，避免日后导致影响质量，这是施工确保混凝土及耐久性的一项措施。
4 结束语
综上所述，我们必须切实抓好混凝土的原材料、配比设计、规范施工操作、混凝土的养护等各个环节，尽量减少裂缝现象的产生，确保高层建筑混凝土质量。
参考文献
1 郝忠英.浅谈建筑混凝土裂缝的防治.黑龙江科技信息，2011.10
2 刘县立.建筑混凝土裂缝优化控制策略[J].魅力中国，2010.18
3 JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程[S]
4 廉慧珍等.关于混凝土配合比选择方法的讨论[J].混凝土，2009(5)
【关键词】 高层建筑；混凝土裂缝；成因分析；控制
【中图分类号】 TU755.25 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）01-062-02
1 前言
混凝土质量问题在高层建筑施工中最容易出现，其中混凝土裂缝一直困扰着建筑工程技术人员和管理人员，是我们迫切需要解决的重要问题。工程上通常讲的混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。而由于混凝土原材料质量不合格、施工不当及结构设计过程中超静定结构的多余约束等原因，使混凝土在硬化成型后，内部会存在大量的微孔隙、气穴和微裂缝。大体积混凝土水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快。混凝土内外温差较大时，温差产生的温度应力也能使混凝土产生裂缝，我们称这些裂缝为初始裂缝，随着混凝土承受荷载作用后微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的裂缝。无论是那种形式的裂缝，都会对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能产生危害。根据混凝土结构设计原理按正常使用的极限状态进行设计，当裂缝的宽度超过混凝土设计规程规定的限值时，就会影响建筑物和构件的适用性和耐久性，这样不仅对结构外观形象有影响，而且还会造成钢筋外露、腐蚀并减小建筑结构抵抗荷载的能力，降低建筑结构的整体性和稳定性。本文就高层建筑混凝土裂缝的控制谈几点粗浅认识。
2 高层建筑混凝土裂缝的成因分析
2.1 混凝土原材料及配合比。首先，水泥的强度和体积安定性直接影响混凝土的质量。水泥的体积安定性差，就会使混凝土产生膨胀性裂缝。其次，砂子太细或含泥过多，会增加混凝土的干缩裂缝。再者，骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大，会诱导裂缝的产生。最后混凝土配和比不当也会使混凝土成型后产生裂缝，例如设计中水泥等级或品种选用不当；配合比中水灰比（水胶比）过大；配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值；配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当等等。
2.2 超静定结构设计。混凝土在硬化过程中，经过了水分蒸发、体积逐渐缩小，近而产生收缩，现如今大多数结构设计为超静定结构即结构中存在多余约束，根据力学分析，混凝土在收缩过程中由于受到约束，不能自由伸展。当混凝土的收缩所引起的约束应力超过一定程度时，必然引起结构开裂，例如某些剪力墙体裂缝产生于约束构件处，并向墙中呈45°开展等现象都是此类原因造成的。
2.3 集中荷载、动荷载。混凝土尚未达到规定强度，就承受弯、压、拉应力，这些应力效应最终导致混凝土裂缝。例如在实际施工有些施工场地狭小，施工单位常常利用已经浇筑完成的地下室顶板作为钢筋材料的堆放场，大型机械在地下室顶板作业施工等。这些由材料堆放引起的集中堆载及机械施工中振动引起的动荷载超过设计规定的限制时，势必会引起结构产生裂缝，甚至损坏结构。
2.4 混凝土养护。由于社会发展，城市化建设的加快，夏季施工已经是所有施工单位抢赶工期的关键点，在这过程中，很多施工单位不注意混凝土后期养护工作。由于水泥的特点是快硬、高强、水化热大，再加上多数工程的主体施工发生在夏季，混凝土浇捣后又未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而容易出现混凝土裂缝。
3 高层建筑混凝土裂缝的控制措施
3.1 严格控制混凝土原材料及配合比。第一，水泥产品一定要进行双控，采购入库的水泥批在取得出厂合格证的同时，还应在出库前送试验室检验，检验合格后方可投入使用。第二，混凝土中如果采用吸收率较大的骨料，干缩较大、骨料含泥量较多时，会增大混凝土的干缩性，所以最好采用中粗砂，且含泥量和有机质的含量必须满足规范要求。泵送混凝土宜采用中砂,筛除5mm以上颗粒后的细度模数应在2.3～3.0之间，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应少于15%。第三，掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩。最后，配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度。针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。最后，根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比，严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，控制砂的粒径及含量，减少空隙率以减少混凝土收缩量，提高混凝土抗裂强度。
3.2 严格按照图纸施工。首先引起结构裂缝的原因是综合性的，因此根据施工实践经验，施工单位应当采取必要的设计及施工措施，以控制裂缝的产生。由于估计不足等因素，即使出现少量有害裂缝，也要通过化学灌浆处理，使其满足设计使用要求。其次结构所受到的外部作用荷载，对结构变形起到十分重要作用，施工单位在施工过程中严格按照设计图纸施工，控制施工过程中产生的荷载，禁止结构超载。
3.3 重视混凝土养护工作。混凝土保温养护有利于减少混凝土内外温差、缓解温度应力产生的裂缝。也有利于混凝土强度增大和应力松弛发挥作用，可以避免混凝土因表面干裂而产生的塑性收缩。因此为了使混凝土正常硬化，必须在成型后一定时间内维持周围环境有一定温度和湿度。应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204－2002）中的7.4.7条规定进行养护。或按施工方案采取有效措施，当自然养护的温度随气温变化，应保持潮湿状态，在混凝土凝结以后（一般在12小时以内），表面覆盖，并不断浇水，这样能防止其发生不正常的收缩。使用硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣硅酸盐水泥时，浇水保湿应不少于7d；使用火山灰质水泥和粉煤灰水泥或在施工中掺用缓凝外加剂与及有抗渗要求的混凝土，浇水保湿不应少于14d。在夏季应特别注意浇水，保持必要的湿度，防止混凝土内部的水迅速蒸发而引起裂缝。在冬季应特别注意保持必要的温度。在混凝土浇筑后，注意加强养护，是控制施工过程中混凝土产生不必要的干缩裂缝出现，避免日后导致影响质量，这是施工确保混凝土及耐久性的一项措施。
4 结束语
综上所述，我们必须切实抓好混凝土的原材料、配比设计、规范施工操作、混凝土的养护等各个环节，尽量减少裂缝现象的产生，确保高层建筑混凝土质量。
参考文献
1 郝忠英.浅谈建筑混凝土裂缝的防治.黑龙江科技信息，2011.10
2 刘县立.建筑混凝土裂缝优化控制策略[J].魅力中国，2010.18
3 JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程[S]
4 廉慧珍等.关于混凝土配合比选择方法的讨论[J].混凝土，2009(5)