摘要：混凝土结构在建筑中具有整体布局、性能稳定等方面的优势，因而如今在工业与民用建筑中，混凝土结构正逐步取代砖混结构在建筑行业中的地位。但从大量工程实践调查发现，由于混凝土结构承受负荷重、温度差沉降等原因，极易出现结构裂缝，进而导致混凝土结构无法发挥其建筑优势和特性，给工业与民用建筑使用者及开发商带来工作、生活上的不便。基于此，本文就从工业与民用建筑施工中混凝土结构裂缝形成及防治策略展开分析。
关键词：工业与民用建筑；施工混凝土结构；裂缝；形成及防治策略
1、工业与民用建筑混凝土结构裂缝的危害
1.1整体强度减弱
当混凝土结构出现裂缝时，工业与民用建筑工程的整体强度将会被直接影响，裂缝会使混凝土的钢筋暴露在建筑表面，钢筋更容易受到水、空气等外界因素的腐蚀而质量下降，工程项目强度也随之下降。另外，这一危害还会加重裂缝问题，使建筑工程出现恶性循环，建筑物的耐久性逐渐变低，影响工业与民用建筑在工程后期的使用性，减少建筑物寿命。
1.2建筑刚性减弱
当混凝土结构出现裂缝时，裂缝截面位置中轴会发生不同程度的上移，这种上移现象会影响建筑工程的整体结构设计。而裂缝不断加宽，会导致建筑内部结构严重变形，降低了建筑物的刚度性能，使建筑物不能长时间承受高压作用力，大大降低了工业与民用建筑整体结构的疲劳度。
1.3结构杭剪承载力减弱
混凝土结构裂缝的出现，会导致支撑抗剪作用的截面面积越来越小，建筑工程的抗剪力就会下降，建筑工程的抗剪承载力变低时，工业与民用建筑会更容易出现程度不同的裂缝问题，使建筑工程结构的完整性被严重破坏。
2、工业与民用建筑结构裂缝形成的原因
2.1水泥水化热大
在一般的建筑工程中水泥水化热引起混凝土的温升在20~30℃范围内，由于混凝土结构物多处在自然散热条件中，其实际最高温度多发生在混凝土浇筑的最初3d内。随着混凝土龄期的增长，混凝土强度越高，弹性模量也不断增大，混凝土内部降温收缩的约束也越来越大，从而导致混凝土内部产生较大的拉应力，当拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，就会产生温度裂缝。
2.2材料质量因素
①水泥。水泥的技术要求包括控制凝结时间、体积安定性，强度等级及碱含量等指标。水泥含氧化钙过多，会使混凝土构件产生膨胀性裂缝，强度不足会引起混凝土开裂；
②砂石。砂石级配不良，粒径太小导致水和水泥用量增加，使混凝土收缩增大；砂石中的有害物质如含泥、云母、有机质、硫酸盐及硫化物等都会降低骨料与水泥的黏附性，导致开裂。
2.3施工工艺因素
混凝土搅拌、运输的时间超过规范要求，会使水分蒸发过多，导致不规则收缩裂缝产生；模板拆模过早，混凝土强度不足，构件在自重或施工荷载作用下会产生裂缝；振捣方式不当造成混凝土分层离析，或造成混凝土砂浆大量向低处流淌，致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝；混凝土初期养护工作管理不严，造成混凝土早期强度增长时失水，收缩量大，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
3、工业与民用建筑施工中混凝土结构裂缝形成的防治策略
3.1降低混凝土散热量
①采用低水化热的水泥，优先选用矿渣、火山灰、粉煤灰、复合水泥，不宜采用硅酸盐水泥。
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②掺粉煤灰。优质粉煤灰水化热比水泥小，且需水性小，有减水作用，可降低混凝土的单位用水量和水泥用量，还可减小混凝土的体积收缩，有利于防裂；掺粉煤灰还能抑制碱-骨料反应，并防止因此产生的裂缝；
③优选大粒径粗骨料。集料粒径越大，表面积就越小，水泥及水的用量需求就越小，尽量采用中粗砂；在砂石堆场上搭设遮阳篷，必要时可在使用前冲洗骨料，以降低温度；
④合理选择外加剂。减水剂可起到减少水和水泥用量的作用，从而降低混凝土的温度。
3.2对混凝土浇筑的控制
①要在建筑材料方面确保混凝土的结构刚度符合要求，以提升建筑结构的刚度，避免混凝土内部结因收缩问题引起的不均匀沉降导致建筑开裂；
②一般情况下，需要在每个外墙角设置5~8根放射筋，配筋范围要大于楼板跨度的1/3，放射筋间距为0.1m，以满足板角应力的需要，提升混凝土的抗剪力；
③混凝土的终凝时间为12h，在浇筑后的12h内施工单位要采取相关措施对混凝土进行保温、保湿。常规情况下，混凝土表面与内部的温度应保持在25℃，施工人员应采取科学的材料温度测试办法，并根据混凝土的材料及施工环境制定保温方法，严格控制降温速率，同时用薄塑料膜对混凝土表面进行覆盖，维持混凝土的水分，提高混凝土的质量，避免建筑出现裂缝等问题。
3.3相关修补方法的应用
①灌浆法。主要是将沥青、水泥等材料注入裂缝中，使其在扩散过程中自然固化，恢复建筑物原有的使用功能；可选择的灌浆材料包括环氧树脂浆、水玻璃等；
②预应力法。主要是通过拧紧螺帽来达到减小裂缝或闭合裂缝的目的，比如利用钻机打孔，将相应长度的螺杆放入孔内拧紧，增强其预应力，控制裂缝；
③填充法。该方法在运用前，要先利用磨光机、风镐等设备对裂缝进行扩张、打磨处理，再利用沥青油膏、水泥砂浆等材料分层进行抹压，将裂缝封闭；
④涂覆法。该方法适用于一些细小且不影响施工工艺操作的裂缝，主要利用机械或手工喷涂的方式，将喷涂材料覆盖在裂缝表面，使其形成一层保护层。
3.4采用钢纤维的控制方式
一方面，混凝土中的钢筋可以起到抗裂作用，提高建筑结构的质量，比如钢筋钢钎维混凝土梁，当钢筋混凝土梁中掺入了1.0~1.5%的钢纤维时，钢纤维混凝土层的截面高度就会达到0.3倍作用，且其弯拉性能几乎与全截面钢纤维混凝土梁一致，故在钢筋混凝土梁中加入钢纤维可以起到很好的裂缝控制效果。
另一方面，钢纤维依靠粘合力对混凝土基体会实施一个反向的作用力，这种反向作用力能够有效缓冲混凝土基体裂缝端的应力集中问题，并且在荷载作用到达裂缝端后，使混凝土基体能防止结构构件过早发生开裂，保障混凝土构件的正常使用。
3.5原材料的控制
施工人员应明确规定工程所用的材料品种、规格及材料间的搭配，并且施工单位在选择材料时要根据国家规定严格审查，选择产品质量好、厂家信誉高的生产厂家长期合作；在运输过程中也实时监督，常与运输单位联系；在施工前，严格按照程序对材料进行审核检查，保证原材料质量和规格符合设计规定，从根本上保证混凝土结构的质量，防止裂缝问题产生。
结束语
综上所述，不同成因产生的裂缝问题一直困扰着我国工业与民用建筑工程的整体结构设计，阻碍着我国建筑业的发展。由分析可知，通过严格把控混凝土的浇筑质量、降低混凝土散热量等等方法，可有效减少工业与民用建筑混凝土结构中裂缝问题的出现，增强了建筑物的刚性和抗剪承载力，提高了建筑物整体强度，也推动了我国建筑行业的进一步发展。
参考文献
[1]蔡焕琴.玄武岩纤维修复加固综合法修补混凝土结构裂缝的研究[J].建筑技术，2012.
[2]苏卫强.钢筋混凝土结构开裂的非线性模型应用研究[J].水利水电技术，2015.
论文作者:伍志辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/10
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 混凝土结构论文; 水泥论文; 工业论文; 民用建筑论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;