摘要：城市建设的不断加快与建筑技术的不断发展使得城市中有了越来越多的高层房屋，其建设过程中大量使用梁、柱、板等大体积材料或组织结构，受到温差和应力等因素的影响，这些高层房屋更容易在混凝土施工过程中出现裂缝，给高层房屋结构的耐久性与安全性带来严重的影响。本文针对高层建筑房屋，试探究其混凝土温度裂缝的产生原因和解决对策。
关键词：高层建筑房屋；混凝土；温度；裂缝；施工技术
设计不合理、施工不当、使用不正确均会导致高层房屋建筑出现裂缝，其中施工不当是最为常见的裂缝产生原因，而施工不当是多种因素导致的，如施工者主观思想出现偏差、自身专业技术水平较差、施工企业管理不科学，等等，这些因素均可以通过一定的管理措施予以纠正。除此之外，外界因素如气候、温湿度也会导致高层建筑出现混凝土裂缝，其所造成的结果不仅是影响建筑的耐久性，也会使混凝土结构出现应力状态改变，拉伸性与收缩性将会明显减退。因此，对于混凝土所出现的温度裂缝，必须要加强温度控制，以保证建筑的整体质量。
一、温度裂缝
（一）具体分类
1.斜向裂缝
斜向裂缝即出现在墙体上的斜裂缝，一般大多分布在顶层的内外墙之上，此楼层两端的一开间与二开间均可能发生，若两端有窗户，则裂缝会出现在窗户两个对角的混凝土结构之上，且裂缝中间较宽，两端较为细窄。当然，顶层由钢筋混凝土筑成的楼板也会出现斜裂缝，但相对来说出现几率较小，且多分布于建筑四个端角的板块之上。
2.竖向裂缝
高层建筑容易在内外纵墙沿和门窗洞口上出现竖向裂缝，或是框架剪力墙结构高层建筑的填充墙和框架边柱的交界处。
3.水平裂缝
水平裂缝大多分布于混凝土屋盖和砌体结构的交界处，如女儿墙墙底或屋盖下，通常是缝隙两端多且明显，中间不明显且数量较少，这一点在外墙上表现得尤其明显。一些旧建筑无构造柱，为砖混结构，通过观察可发现其由山墙和外墙之间是贯通的，形成了包角水平缝。
（二）产生原因
导致混凝土出现温度裂缝的主要原因有如下几个：其一，混凝土自身脆性明显，并且强度越高质地越脆；其二，混凝土在高温和湿度较大的情况下会发生较大形态变化（膨胀），而在低温与干燥环境下，形态将会愈加缩小；其三，原材料发生碱集料反应或其本身质量不合格；其四，混凝土结构不合理，模板发生变形，基础出现不均匀沉降。
混凝土材料本身有明显的脆性特征，抗拉强度远远低于抗压强度，且前者只有后者的1/10。由于原材料本身并不均匀，在水灰比上有较大的波动，再加上混凝土运输与浇筑时出现的离析问题，使得同一块混凝土的不同部位在抗拉强度有所不同，非常容易在薄弱部位出现裂缝。
混凝土在硬化期间其内部的水泥释放了大量的水化热，使得混凝土内部处于较高的温度状态，基于热胀冷缩原理，内部结构出现膨化表现，混凝土表面将会产生拉应力；在随后的降温过程中，混凝土结构的其他受约束部分将会在内部再次产生拉应力。一旦拉应力高于混凝土在抗拉强度上的极限值，便会导致混凝土出现裂缝。
图1 导致裂缝产生的内外拉应力（1、2）
混凝土在进行结构设计时并没有在实验中考虑到拉应力，理想状态下拉应力为0或数值较小，但现实中混凝土在温度上的变化将会导致拉应力的产生，故可以说设计不合理是导致裂缝产生的原因之一。
除此之外，在混凝土结构的养护过程中，也可能因混凝内部发生较慢较小的湿度变化、混凝土外部有较大较剧烈的湿度变化而使得混凝土出现裂缝，究其原因是干缩形变程度超过了内部混凝土受到的束缚。
二、具体施工技术
高层建筑房屋在施工中应兼顾原材料质量和施工质量，而科学的施工技术可以确保整个房屋建筑具有良好的施工质量，原材料质量便是施工质量得到保证的基础，若原材料质量低劣，那么及时施工技术再好也无法确保房屋建筑质量。在进行高层房屋建筑施工时，应主导合理配置人力、物力等各种资源，以便于发挥出最高的建筑效果。对于房屋温度裂缝也是同理，可以从如下几个方面着手：
（一）浇筑
针对混凝土的脆性问题，应在施工时应按照“自然流淌→水平分层→斜向分段→持续推移→一次到顶”的流程进行浇筑，浇筑后应对浇筑效果进行检查，若不合格则要将混凝土送回搅拌站进行重新处理，而不能向搅拌完毕的混凝土中自行加水。分层处理时应注意把握厚度，必须保证上一层混凝土被完全覆盖后才能浇筑新的一层，这样可以准确把控混凝土的初凝时间，避免施工裂缝因时间间隔过长而出现。此外，浇筑混凝土前应关注气象变化，天气发生剧烈变化时不宜浇筑混凝土，以便温差较大导致裂缝出现。
（二）振捣
针对混凝土的结构问题，应在施工中为混凝土进行三道振捣，其要求分别为：第一道在混凝土坡脚，第二道在混凝土坡中间，第三道在混凝土坡顶。通过合理配合做好这三道振捣，便可以保证振捣覆盖了整个坡面，预期效果也可以达成。
振捣时通常使用振捣棒进行振捣，此时需要把控好振捣棒的振捣时间与插入深度。一般而言，振捣棒需插入下层混凝土超过5.0cm以上的深度，移动间距应在40.0cm左右，插入时较快而拔出时较慢，待振捣密实之后还应实用刮杠将混凝土平面刮平，再于其表面撒落直径为0.5~2.5cm的碎石，在终凝之前使用木棍将其搓平。
（三）控制温度
针对混凝土的形态变化问题，可以采取控温措施。控制温度是防止温度裂缝出现的最根本对策，而施工企业可以在工程建设中采取多种方法实现对温度的有效控制，其中最为常用的一种方法便是改变骨料级配来降低混凝土温度，其具体做法如下：在干硬性混凝土中加入适量的混合料，以减少混凝土中水泥的占比，减少“水化热”带来的影响。当然，还可以在混凝土拌合过程中加入适量的水，或是使用水来冷却碎石，如此同样可以在浇筑过程中降低混凝土的温度。除此之外，还可以控制混凝土浇筑的厚度、向混凝土中埋设水管、使用循环冷却水进行降温或借助浇筑层面进行散热，这些措施同样具有显著的降温效果。若降温效果不理想，则可以改善混凝土约束，尽早拆除模板，以此来减少温度给混凝土性能带来的不利影响。
结语：
受到温度、应力等因素的影响，高层建筑房屋可能在施工过程中出现混凝土裂缝，本文针对温度裂缝出现的原因、预防裂缝出现的具体施工技术进行了介绍与分析，旨在指出预防混凝土温度裂缝出现的对策，以供从事相关研究或工作的人员参考。
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[3]黄德樟.浅述房屋建筑现浇混凝土施工与防裂缝控制技术[J].福建建材，2013（01）.
论文作者:左红飞
论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第33期
论文发表时间:2017/1/10
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 温度论文; 应力论文; 房屋论文; 高层建筑论文; 将会论文; 《北方建筑》2016年11月第33期论文;