哈尔滨工业大学建筑设计研究院
摘要：建筑物质量对人民生命财产安全有着重要的影响，而建筑裂缝又是威胁建筑物质量的重要隐患之一。本文从建筑结构设计层面混凝土结构的裂缝问题进行了分析。
关键词：结构设计；混凝土结构；裂缝；原因
混凝土结构建筑的内在特殊性以及外在因素的影响，共同决定了其出现裂缝在所难免，而裂缝则是建筑物整体质量下降的主要原因之一。如何在建筑结构设计中控制裂缝的出现便显得尤为重要。
1.建筑物裂缝的类型
正如前文所述，我国的多数土木建设都以混凝土结构为主，混凝土结构的建筑在我国大部门区域占据着主导地位，因此，本文着重从混凝土结构建筑分析入手，阐述建筑物裂缝的主要类型。
1.1从裂缝的发展形态来说，混凝土裂缝一般有三种状态：静止裂缝，活动裂缝，正在发展的裂缝。这种分类方法通俗易懂，静止裂缝是指裂缝出现并停止发展的一种终止状态；活动裂缝则是指裂缝并未完全停止发展，仍有扩大发展的一种中止状态；正在发展的裂缝则是正在形成并发展的建筑物裂缝。这三种裂缝形态的分类仅仅是对混凝土的发展样态的描述，至于其中原因可谓是千差万别，在此不再赘述。
1.2从另一角度，即建筑物裂缝形成原因来说，混凝土结构建筑的裂缝又可以分为塑性沉降裂缝、塑性收缩裂缝、温度应力裂缝、施工工艺形成的裂缝、原材料质量引起的裂缝等。这一类别的建筑物裂缝与裂缝的发展形态相互交叉，既有区别又有联系。此类明的裂缝形成原因分析：
1.2.1塑性沉降裂缝的产生原因主要是建筑物钢筋、模板等阻碍混凝土骨料沉降而产生的。除此之外，在施工过程中模板绑扎的处理不当也可能形成此类建筑物裂缝。
1.2.2与塑性沉降裂缝的产生原因不同的是，塑性收缩裂缝的形成原因是在建筑物混凝土浇筑过程中，由于环境原因（往往是大风、高温），混凝土呈现塑性状态后没有得到有效处理而使得水分蒸发过快而造成的。此类裂缝多出现在建筑物的表面。
1.2.3温度应力裂缝则是应为在混凝土浇筑后由于混凝土表面散热快而早晨内外温差悬殊所造成的。如果温差产生的表面拉应力超过混凝土所能承受的拉应力强度就极易形成裂缝，这种变化有时候可能是不明显的，但却足以影响建筑物质量。
1.2.4施工工艺形成的裂缝原因明显，主要是人为的施工工艺问题。特别是在细长薄壁的建筑结构中，如果施工质量存在问题更是容易出现裂缝。
1.2.5原材料质量引起的裂缝主要是之混凝土采用材料质量不合格。主要包括水泥、沙、水、骨料以及其他外加剂等等。例如，砂石含泥量超过规定，不仅会降低混凝土的强度和抗渗性，还会是混凝土干燥室产生不规则的网状裂缝。
2. 建筑工程中混凝土的施工温度因素分析
在建筑工程混凝土的施工过程中，温度因素的产生和形成经理了一个完整的形成过程，在这一形成过程中，导致裂缝产生的直接因素也是不同的，所以我们要对其进行逐个分析。
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2.1温度应力的产生
混凝土中温度应力的产生是需要经过三个阶段的，即早期、中期与晚期，温度应力形成的不同时期，其所存在的反应以及特征都是不同的。第一，温度应力形成早期。早期主要指的是从混凝土浇筑开始一直到水泥自身的放热结束，这个过程所经历的时间为一个月，在这一个月的时间里，混凝土会经历放热的过程和弹性模量变化的过程，这两个过程的相互作用就导致了残余应力的产生。第二，温度应力形成中期。该时间段大致为混凝土自身放热结束，到整个筑体的温度下降到一个稳定值，这一时期混凝土的温度应力并不是混凝土自身所造成的，大部分都是由外界的温度环境所导致的。第三，温度应力形成晚期。该阶段主要是在建筑工程混凝土筑体温度完全稳定之后的运转时期。在该时期内，最重要的温度因素就是外界温度变化，外界温度变化所引起的温度应力同早期和中期所形成的温度应力共同造成了混凝土裂缝的产生。
2.2温度应力成因分析
温度应力的成因可以从以下两个方面来分析，第一，混凝土自身产生的应力。自生应力主要是指“边界上没有任何约束或完全静止的结构”。如内部温度是非线性分布的，则会由于结构本身互相约束而出现温度应力。”通常情况下，这种情况发生在桥梁的桥墩上，桥墩自身的尺寸比较大，在混泥土冷却过程中，内外部温差不同就会导致桥墩内部出现压应力而桥墩的外部温度高的地区就会出现拉应力。第二，混凝土约束应力。约束应力主要是指“结构的全部或者部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。”就比如桥梁施工中的护栏，就会由于外界受到约束而产生温度应力。
3.建筑物结构设计中控制裂缝的措施
3.1严把选材关，避免引材料质量出现裂缝。对于大体积的混凝土应采用水热化值低的粉煤灰水泥或者矿渣水泥。同时，为了能进一步改善水泥浆的稠度，提高混凝土的拉伸度，可以适量添加盐水防裂剂等外加剂。除此之外，还应当严格按照国家标准，更具适宜的砂率进行骨料的选择和优化处理。选材是建筑物施工的基础，如果在选材、适材方面出现问题，则会影响整个工程的进度和质量。俗话说，好的开始就等于成功了一半，那么选材的就是这个开始阶段，因此必须严把选材关，尽量避免因为材料质量而影响建筑物质量。
3.2严把技术关，妥善处理混泥土的浇筑过程。建筑物混凝土浇筑看似简单，但却包涵着丰富的知识量和复杂的操作流程，如果处理不当，则会直接影响工程的质量。混凝土浇筑首要要处理好的便是浇筑的流程顺序问题，要做到分缝分块，合理安排顺序。再者一些细节同样要处理到位。例如，白天气温较高，可以采用分层浇筑的方法，利用浇筑面散热；可以通过埋设水管的方法给混凝土内部降温，减小内外的温差；同时还应当在浇筑时注意钢筋的位置，防止在浇筑过程中造成其位移，进而影响工程质量。
3.3严把监督关，做好混凝土浇筑后的养护工作。混凝土在浇筑后应当及时养护，最大程度的提高混凝土浇筑质量。混凝土浇筑后应在12小时以内对混凝土采取保湿措施。对混凝土养护的时间通常要根据其材料而定。同时，薄膜布养护应在振捣二次磨压后立即用塑料薄膜进行覆盖，保证混凝土在不失水情况下得到充足的养护。
3.4提高建筑结构设计人员整体素质。无论多么优良的设计方案，完善的选材步骤，说到底仍然是由人来贯彻执行。因此，建筑结构设计人员的素质高低往往从根本上决定了建筑物质量高低。建筑结构设计人员的素质高低不仅体现下各种技术操作与理念设计上，更重要的是要有责任感，即保障人民生命安全的神圣责任感，而后者往往是建筑结构设计人员素质的灵魂所在。定期进行培训与考核，提高对设计人员的学历与责任意识要求等提高行业门槛的做法都可以很好解决这一问题，减少滥竽充数的情况发生。只有技术人员的质量有了质的飞跃才能在工程建设中减少失误，提高建筑物的整体质量。
结语
建筑工程是一项复杂的定制型工程，在进行工程设计时需要考虑的因素较多。为了提高建筑安全，减少混凝土结构裂缝，进行结构设计时要引起足够的重视，通过措施预防、技术防备等措施，来减少混凝土裂缝带来的建筑危害。在建筑结构设计防治裂缝问题上应当予以高度重视，提高对建筑结构设计规范的理解与把握，同时还要提高建筑结构设计人员整体素质，合理利用高科技手段进行配合设计，严把选材关，避免引材料质量出现裂缝；严把技术关，妥善处理混泥土的浇筑过程；严把监督关，做好混凝土浇筑后的养护工作。
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论文作者:吴丽洁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/25
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 应力论文; 温度论文; 建筑物论文; 质量论文; 建筑论文; 《防护工程》2018年第17期论文;