浅析工业建筑结构混凝土裂缝的成因和处理

浅析工业建筑结构混凝土裂缝的成因和处理

郭博

郭博

中国化学赛鼎宁波工程有限公司浙江宁波315801

摘要：由于我国建筑业的快速发展，使得工业建筑成多元化建设，既满足了社会发展需求，也满足了生产需要，但目前在我国工业建筑中存有一些问题，比较常见的就是混凝土裂缝。工业建筑中的裂缝对结构的安全性及耐久性造成不良影响，通过分析工业建筑结构设计与混凝土裂缝之间的关系，提出了在混凝土设置伸缩缝、沉降缝等措施进行预防，再针对混凝土施工养护等方面存在的问题进行了分析，得出了结论对工业建筑结构混凝土裂缝的处理具有一些积极意义。

关键词：工业建筑；结构设计；裂缝处理

在当前建筑工程中出现常见的问题便是混凝土裂缝，建筑结构的繁杂性与超大型都是导致裂缝出现的主要原因。工业建筑施工时，需着重注意混凝土裂缝，来规避其影响施工效率与质量，只有切实保障工业建筑的施工质量，才会使得人员处在安全的生产空间中。

1工业建筑结构混凝土裂缝的成因

1.1施工材料

混凝土内的水灰比是在一个合理范围内的，若是超出此范围，势必会影响建筑安全。在对混凝土施工时，时常会出现因为原料配制不合理的现象，这严重的偏离了施工要求，导致混凝土出现裂缝。除此之外，还有施工人员所应用的施工方案不合理，从而出现不可控制的混凝土裂缝。

1.2温度因素

因为温度所造成的混凝土裂缝，主要是因为混凝土受温度影响较大。在当前建筑施工中会应用到的材料，基本上都会受温度影响出现热胀冷缩的现象。若是施工温度超出混凝土的承受范围，势必会引发不利于建筑物使用的混凝土裂缝。

1.3设计因素

在设计过程中，设计人员未衡量混凝土裂缝对建筑物的影响，未衡量应力集中、突变对结构产生裂缝的影响，未按规范要求进行相应的混凝土裂缝计算和采取相应的构造措施，未按规范要求核验最小配筋率，未充分，未充分考虑使用环境对建筑物的影响等，从而出现混凝土裂缝不满足规范限制的情况，后期对建筑物的外观和正常使用产生不利影响。

1.4地基沉降

建筑地基的深度也是导致混凝土结构的重要因素之一，通常情况，地基沉降越大越容易使混凝土结构生产缝隙。

2工业建筑结构设计对混凝土裂缝的控制措施

2.1工业建筑结构设计对预防混凝土裂缝具体包括多种因素，例如结构跨度、结构的横截面尺寸等等，因此，设计院应按照建筑的功能，对结构的使用年限、结构的地理位置和环境等等进行综合考虑，在结构基本参数、荷载大小确定的情况下对结构的受力体系进行选择（目前工业建筑中多选用框架结构、排架结构等），在结构体系确定之后，要根据设计方案对结构梁、柱、辅助结构的位置进行确定，明确好传力途径，并根据传力途径对混凝土构件的截面尺寸、钢筋类型及混凝土等级进行初步确定。对于梁或屋面跨度较大的工业建筑，应尽量选择钢结构或预应力混凝土作为梁和屋面的主要材料，屋盖的材料也可选择其它质量轻、刚度较大的材料，这样可降低对混凝土梁的竖向荷载，从而减少和避免裂缝的发生。

2.2在结构设计时，应采用计算软件对结构的整体进行计算分析。根据结构的设计荷载对结构的应力进行分析，描绘出结构的水平及竖向位移变化和构件的内力图，然后根据数据对结构可能产生的裂缝进行计算，得出最大裂缝出现的位置以及尺寸，再对结构的进行相应的调整。

2.3各方面条件允许的情况下，在设计过程中，应适当提高混凝土等级及受力主筋的等级，应主要以满足荷载要求和裂缝限制进行配筋计算，在配筋过程中，在满足规范的前提下，适当选用带肋钢筋和直径较小的钢筋，以增大钢筋和混凝土的接触面积，提高钢筋与混凝土的粘结强度，减小裂缝间距。如果结构的荷载较大或其他原因无法避免裂缝的产生时，应在结构合适的位置设置伸缩缝或施工缝，允许结构发生一定的变形或抵消一定的结构变形，降低结构内部应力对结构的损坏并减小裂缝。

3混凝土结构材料的选择和对裂缝的处理

混凝土的水热化性能影响混凝土浇筑时释放的热量大小，当水热化系数较高时，浇筑形成的构件中积聚了大量的热量散发缓慢，混凝土表面与内部的温差过大而导致温差应力，致使混凝土受拉而开裂，甚至破坏，因此在大体积混凝土工程中，应选择低热水泥。另外，为了防止混凝土的氯离子对钢筋的腐蚀，应控制混凝土的氯离子含量。在钢筋配置时，应严格按照规范《混凝土结构设计规范》执行，应满足结构受拉钢筋的配筋率和钢筋等级要求。对受力状态不同的构件，应调整结构中构造筋的位置，尽量使钢筋承受拉应力，降低裂缝出现的可能。

3.1材料选择

选择水热化较低的水泥，检查安定性不合格的水泥。选择有利于抗拉性能的混凝土配级，在允许的范围内，减小水灰比、减少坍落度、降低砂率，降低砂率增加骨料粒径，降低含泥量和杂质含量。在混凝土中加入合适的膨胀剂来补偿混凝土的收缩，但随意添加外加剂和掺合料，以及掺入量不当有可能会导致混凝土收缩量增大。

3.2配筋设计

在《混凝土结构设计规范》中对受拉钢筋的最小配筋率做出了明确规定：0.2和45ft/fy中较大值。对梁、板不同构件，其配筋率和钢筋间距都有明确规定。对梁、板的受力钢筋配置，在满足计算的前提下，选择直径较小间距较密为原则，可减小构件裂缝。在设计中如果有裂缝难以控制的情况，应采取更换设计方案来减小和避免裂缝的发生，如：用钢结构或者预应力构件局部代替、设置变形缝、沉降缝等。

3.3选择合适的混凝土浇筑方法

混凝土经常采用分层浇筑，这种浇筑方法能避免证混凝土裂缝的产生。还可以采用分段分层法，从混凝土底层浇筑，在浇筑层里面的时候再返回去浇筑第二层，这样逐层浇筑。

3.4混凝土养护

混凝土产生开裂的一重要原因是养护部到位，所以一定要重视混凝土的养护，指定养护方案，派专人进行养护工作。混凝土浇筑完成后，即须进行妥善的保温、保湿工作，要进行洒水养护，养护期间要注意温度变化，保证混凝土温差控制在适当的范围之内。冬季施工时，不能向混凝土直接浇水养护，混凝土表面覆盖薄膜、草袋，减少混凝土表面的热扩散，为混凝土提供潮湿和适当的温度环境。在夏季等高温天气，很容易发生干缩裂缝，要尤其注意防干保湿。

3.5加强裂缝的监测和处理

对产生裂缝的混凝土结构进行分析和监测，对于较小的裂缝采取表面处理。表面涂抹法是当裂缝细小而浅，可以采用这种方式控制裂缝，表面涂抹主要应用于裂缝深度还没有达到钢筋深处，且不漏水、不伸缩的裂缝；对与裂缝较大影响结构安全的裂缝应采取填充和加固的方式进行处理。

总结

工业建筑结构应根据结构的服务功能确定合理的结构形式，为了防止裂缝出现，对每一个构件的受力状态及变形可能性进行计算，同时保证工程造价的合理性。文章通过分析工业建筑结构裂缝的成因中应注意的问题，采取设置伸缩缝、沉降缝、混凝土中添加膨胀剂等措施，然后根据混凝土设计、施工养护等方面出现的问题进行了一些分析，得出了结论对工业建筑结构设计及混凝土裂缝的处理具有积极意义。

参考文献

[1]王建.工业建筑大体积混凝土结构裂缝控制设计探讨[J].工业建筑,2015,(S1).

[2]王建敏.论工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝的处理[J].化工管理,2017,(10).

[3]赵东阳.超长混凝土结构的防裂措施研究[J].工程技术研究,2017,(8).