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房屋建筑结构施工中的现浇混凝土裂缝控制研讨

作者

罗燕

越西县农业和文化旅游投资有限责任公司 四川凉山 616650

随着我国建筑行业的持续发展,现浇混凝土结构已成为房屋建设中的主流形式,其应用规模不断扩大,结构形式也日趋复杂。然而,在混凝土硬化及使用过程中,因水泥水化热引起的温度应力、自身干燥收缩以及外部荷载等因素导致的裂缝问题始终困扰着工程界。这类裂缝不仅影响建筑物的视觉完整性与使用功能,更严重的是可能引起钢筋锈蚀、降低结构刚度,甚至影响建筑的抗震性能与安全储备。长期以来,尽管许多研究人员与工程师致力于裂缝防控技术的探索,并提出了一系列材料和施工上的改进措施,但由于裂缝成因复杂、牵涉因素众多,在实际工程中仍频繁出现不同程度的开裂现象,反映出当前控制措施尚存在系统性与执行层面的不足。因此,从设计、材料、施工及维护等多个阶段实施全过程控制,构建更为完善的裂缝防控体系,已成为行业亟需解决的关键课题。

一、房屋建筑结构施工中的现浇混凝土裂缝的成因分析

(一)材料性质与配合比设计因素

现浇混凝土裂缝的产生与材料本身的性质以及配合比设计密切相关,水泥品种的选用直接影响水化热的高低,早期强度发展过快或胶凝材料用量过大的配合比均会加剧混凝土内部的温升现象,进而引发显著的温度梯度与收缩应力,骨料的粒径与级配若不合理则难以对水泥石的收缩形成有效抑制,砂率过高或采用细度模数偏小的细骨料会增加混凝土的需水量,导致硬化过程中因水分蒸发而形成的毛细管张力增大,同时外加剂与掺合料的种类与掺量需经过严谨试验确定,若与水泥适应性不佳或超量使用极易引起工作性与耐久性的下降,所有这些材料层面的因素若未在配合比设计阶段予以充分考虑和优化,都将成为诱发混凝土开裂的潜在根源[1]。

(二)施工工艺与现场操作影响

施工过程中的操作方法与工艺控制水平对混凝土的抗裂性能具有决定性作用,浇筑时若未采取分层浇筑或有效振捣可能导致结构内部出现不均匀沉降或局部空洞,振捣不足会使混凝土密实度不够而强度偏低,过度振捣则可能引发粗骨料下沉与表面泌水,从而造成塑性沉降裂缝的产生,模板支撑体系的刚度不足或安装存在缺陷会在混凝土尚未具备足够强度时承受不应有的变形应力,拆模时间过早不仅会影响混凝土的最终强度发展,更会因其无法抵抗外部荷载或自身收缩而生成裂缝,施工缝与后浇带的留设位置若不符合规范要求或处理不当,也会成为结构中的薄弱环节并诱发应力集中现象。

(三)温度与湿度变化效应

混凝土在硬化阶段会因水泥水化反应释放大量热量,致使构件内部温度显著升高而表面因与空气接触散热较快,这种内外温差使得内部混凝土受压而表面受拉,当拉应力超过混凝土早期抗拉强度时便会导致温度裂缝的生成,在后续的降温阶段混凝土整体又会产生收缩变形,这种收缩受到外部约束或内部钢筋限制时即转化为拉应力并可能引发开裂,环境湿度的变化同样不容忽视,混凝土表面水分蒸发速率过快而内部湿度相对较高,干燥收缩在截面分布不均便会引起翘曲或表面收缩裂缝,特别是在风速较大或空气干燥的环境中,若未及时采取保湿措施,塑性收缩裂缝将在初凝前便已形成。

二、房屋建筑结构施工中的现浇混凝土裂缝控制的策略

(一)优化混凝土材料选择与配合比设计

控制裂缝的首要措施在于对混凝土原材料及其配合比进行科学优化,优先选用水化热较低的中热或低热水泥以减少温度应力,并在满足强度要求的前提下尽可能降低胶凝材料用量,掺加优质粉煤灰或矿粉等矿物掺合料不仅可以部分替代水泥从而降低水化热,还能改善混凝土的和易性与后期耐久性,粗骨料应选用级配良好且粒径适当的碎石以增强骨架作用抑制收缩,细骨料的细度模数与含泥量需严格控制避免增加用水量,外加剂方面宜采用高效减水剂以降低水灰比同时保证工作性,配合比设计必须通过多次试配验证其工作性、强度发展与热学性能,确保配比方案兼具经济性与抗裂性。

(二)强化施工过程控制与操作规范性

施工阶段的有效管理对于预防裂缝至关重要,浇筑过程中应遵循分层分段原则控制浇筑速度与高度避免不均匀沉降,振捣作业需由熟练工人操作做到不过振不漏振确保混凝土密实均匀,模板工程必须经过严格计算与检查保证其具有足够刚度与稳定性,在安装过程中确保接缝严密且支撑牢固避免发生变形或漏浆,拆模时间不能仅凭经验确定而需以同条件养护试块强度作为依据,防止因过早拆模导致构件受损或产生应力裂缝,对于施工缝及后浇带等特殊部位应预先制定专项施工方案并做好界面处理与清理工作,保障新旧混凝土之间的良好结合。

(三)实施温度与湿度动态监控与调节

针对温度与湿度变化引发的裂缝问题需采取全过程控制策略,在大体积混凝土内部预埋温度传感器实时监测中心与表层温差以便及时调整保温措施,采用分层浇筑或铺设冷却水管等方法来加速内部热量散发减小温差,对于表面保湿应及时覆盖塑料薄膜或湿麻布并定期洒水维持湿润状态,在风速较大或日照强烈的施工环境中应搭设临时遮阳与挡风设施减缓水分蒸发速率,根据环境条件与混凝土性能变化动态调整养护方案避免出现干燥或温度骤降情况,通过持续监测与灵活调控将温湿度参数维持在有利于抗裂的合理范围内[2]。

(四)完善混凝土养护方案与持续维护

养护是保证混凝土强度发展与缺陷控制的关键环节,必须在终凝后立即开始并持续足够长时间尤其对于高性能混凝土与大体积构件,采用覆盖保温保湿材料或自动喷淋系统等方式确保表面长期处于湿润状态防止水分过早散失,养护期间需定期检查覆盖物的完整性以及湿度情况并及时采取补救措施,对于有特殊要求的混凝土结构可采用养护剂形成保护膜以减少水分蒸发,养护时间应根据水泥品种气候条件及构件尺寸等因素综合确定不得盲目缩短,建立规范的养护记录与责任制度确保各项养护措施得到落实执行,通过精心维护为混凝土创造良好的硬化环境从而提升其抗裂性能[3]。

总结

综上所述,现浇混凝土裂缝控制是一项贯穿设计、施工与维护全过程的系统性工程,需要从材料优化、工艺改进、温湿度调控以及精细养护等多个维度采取综合性措施。裂缝控制技术将更加注重多学科交叉与智能化发展,新型抗裂材料与数字化监控技术的深度融合有望实现对混凝土温度与收缩变形的实时感知与自主调控,进一步推动裂缝控制从被动治理向主动预防转变,从而为建筑结构的安全性与耐久性提供更为可靠的保障。

参考文献

[1]徐凯. 房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因及技术控制策略 [J]. 佛山陶瓷, 2024, 34 (01): 36-38.

[2]毕大博. 房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制 [J]. 建筑技术开发, 2021, 48 (13): 3-4.

[3]蓝彬彬. 浅析房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略 [J].居舍, 2019, (15): 89.