关键词：高层建筑；混凝土；裂缝原因；预防措施
1导言
改革开放以来，随着我国经济社会发展水平的不断提高，城乡的结合，人口的增加，城市住房供不应求，在这一促使下，建筑行业发展前景广阔。在建筑施工过程中，以混凝土结构占主导地位，它作为建筑中最常用的一种材料，它有很多的优点，例如：材料来源广泛、性能可调整范围大、在硬化前有良好的可塑性、施工工艺简易，多变、可用钢筋增强、有较高的强度和耐久性等。在优点共存的情况下也有一些缺点，例如：养护周期长、不耐高温、再生利用性较差、容易产生裂缝等缺点。然而现在有很多的高层建筑，由于建筑工期长，施工难度高，面积大，因此会存在许多质量问题，而混凝土易产生裂缝是施工过程中最常见问题，混凝土裂缝是结构由内外因素共同作用而产生的物理结构变化，会在施工工程中，液体从裂缝渗漏，从而导致钢筋生锈，保护层剥落，而建筑的强度持久性以及安全性、可靠性、稳定性都会降低。随着建筑面积增大，层数增高，混凝土浇筑过程中产生的裂缝问题再一次引起了广大学者的探索。本文主要针对高层建筑混凝土裂缝产生的原因提出了预防措施。
2高层建筑混凝土裂缝原因分析
2.1水化热原因
混凝土内热基本来自于水化过程中的水化热，它使内温攀升并且积聚在混凝土内部不易散去，而外部散热条件好、散热快。于是产生过大的内外温差，在块体中随机产生温度应力。当混凝土自身抗拉强度ft小于此应力时，结构就产生裂缝。混凝土内外的温差极值，一般认为发生在浇筑后3d～5d内。
2.2设计方面的原因
混凝土开裂的设计方面的原因多种多样，归纳如下：1）构造设计中配筋率过小或箍筋间距过大，引起表面出现裂缝；2）未充分考虑到混凝土的收缩变形；3）施加的预应力不当，造成构件裂缝；4）在高层结构设计中，为了节约采用变截面设计，从而产生应力集中导致构件裂缝。
2.3混凝土材料原因
1）混凝土施工配合比没达标，导致混凝土强度达不到设计配合比。级配不当的骨料导致块体表面麻面、蜂窝，最终导致混凝土自身强度下降，降低结构安全。
2）搅拌混凝土力度控制不当，拌和时间少，致使坍落度不达标，并产生离析现象，混凝土的和易性、保水性都不合格，降低混凝土的质量，也会给施工造成极大的问题。
3）混凝土中含泥量超标，导致了混凝土粘合性差，强度下降，混凝土在凝结后出现裂缝。
2.4混凝土施工及养护原因
1）混凝土的搅拌时间没达标，搅拌材料的比例也未达到设计要求，易产生裂缝；2）养护时间不够，混凝土在前期就受荷，产生结构裂缝；3）振捣时间、方式、强度不合要求，使结构的气泡难以排出，降低混密实性，产生裂缝；4）混凝土浇筑时间、高度均没不到位，造成离析并形成施工冷缝，易产生裂缝；5）模板存在缺陷，成型过程中出现蜂窝、麻面和漏浆、变形和位移等问题，导致出现裂缝。6）为赶工期降低技术要求，降低构件的保护支撑导致裂缝。
2.5干燥收缩和降温的原因
1）混凝土拌合水（化合水和自由水）以不同的形式存在于硬化后混凝土中。足量的化合水是保证充分水化、形成凝胶体的条件之一；足够的自由水则是为了保证施工过程的需要。经过水化热水泥硬化后，化合水基本不参与交换了，剩下自由水以毛细管水、吸附、孔隙水存在。在干燥环境下，大孔隙、粗毛细孔中的自由水分蒸发一般不会引起混凝土收缩；但毛、微毛细孔中水蒸发，则在内部逐渐形成负压区，导致块体变形收缩；之后假如还继续干燥，结合的吸附水、晶格间水、分子层的吸附水逐一蒸发后，引起混凝土更加明显的收缩。
2）混凝土材料由于降温体积收缩，但如此时外部环境的约束，如结构边界的外部约束等，则会在块体内部产生较大拉应力ft，叠加其他应力，形成超过混凝土极限抗拉强度的主拉应力，使的在边界、结构内部等部位出现收缩裂缝，更有甚者出现通缝。大体积混凝土的温差越大，收缩变形也就大。
2.6混凝土中钢筋锈蚀
钢筋混凝土内钢筋锈蚀，体积膨胀，致使钢筋周围混凝土承受径向膨胀应力，出现裂纹，并扩展成平行于钢筋的纵向裂缝。导致钢筋锈蚀的原因主要有：1）钢筋混凝土保护层厚度过小，密实度差、孔隙率大，受到侵蚀类物质的侵蚀生锈；2）混凝土碳化使得混凝土酸化，钢筋钝化膜遭到破坏而致锈蚀。
3建筑混凝土裂缝的控制措施
第一，对施工方面进行严格把控，在高层建设中，大体积混凝土主要指混凝土结构实体最小几何尺寸不小于1m，或预计会因混凝土中水泥水化引起的温度变化和收缩导致有害裂缝产生的混凝土。设计单位设计时应必须严格执行《混凝土结构设计规范》等，要加强房屋四角等特殊位置的构造，保证稳定性和安全性。要考虑施工现场的土质、气候以及施工投入资金，除此之外，还应做到及时与施工方接洽。而施工单位必须认真执行《砌体工程施工质量验收规范》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》的相关规定。在施工过程中，要在楼板间预埋钢筋，这样做是为了延长空载养护时间的效果，可以尽量避免早期出现荷载裂缝。混凝土浇筑完毕后，在混凝土收水前在墙体表面摸实压光。最后，要加强对楼面混凝土的养护。
第二，首先原材料必须严格按照要求购买，严禁使用不合格的水泥。配制大体积混凝土用材料宜符合下列规定：（1）水泥应优先选用质量稳定有利于改善混凝土抗裂性能，C3A含量较低、C2S含量相对较高的水泥。（2）细骨料宜使用级配良好的中砂，其细度模数宜大于2.3。（3）釆用非泵送施工时粗骨料的粒径可适当增大。（4）应选用缓凝型的高效减水剂。控制好骨料的含泥量，因为含泥量过多，会导致混凝土表面水分流失，会引起不规则的网状裂缝。其次要招聘专业技术过硬的施工人员，并在施工现场监督工作，由于建筑现场施工人员较多，必须要服从管理，切不可凭着经验多就可随意改变混凝土的配比，提高施工人员的专业性，要统一化、规范化，要科学施工。要在材料的配比上要认真对待，不可松懈马虎，有些骨料在搅拌后产生化学反应，例如：安山岩、玄武岩等活性骨料会产生碱性离子，会吸收施工环境的水分，生成有膨胀能力的化学成分，会引起结构膨胀而开裂，这种裂缝出现后很难补救，因此，要及时采取相应措施，将损失降到最小。
4高层建筑混凝土结构的施工质量控制
4.1混凝土施工前的质量控制
4.1.1拌制混凝土
拌制混凝土时，要严格控制混凝土的质量，确保混凝土具有不错和易性。在混凝土拌制时，针对混凝土应当要执行同一配合比，确保水灰比和原材料的合理性，同时，还应当依据具体情况，微调原配合比，从而完成对混凝土中坍落度情况的具体控制，确保其在规定范围内，保证混凝不会出现离析，以及泌水情况，使混凝土的质量可以满足应用需求。此外，混凝土拌制过程中的具体时间长度也会对混凝土质量造成不良影响，由此可见，要对混凝土拌合时间进行合理控制，为混凝土的质量能够满足高层建筑工程的需求提供保障。
4.1.2运输混凝土
现阶段，高层建筑工程施工过程中应用的混凝土，多数都采用泵送方式进行，也经常需要利用混凝土运输车辆完成对混凝土的运输，在实际作业过程中，要对混凝土搅拌的时间进行合理控制，因为天气、季节上的差别，对于时间的规定也会有所不同。此外，在进行大体积混凝土施工期间，要严格的要求混凝土的塌落度情况，应当将混凝土塌落度控制在一个合理的范围内，以免对工程的最终质量造成不良影响，而针对交通环境较差，或者施工地点与搅拌站之间的距离较远时，此时，在条件允许的情况下，应当将搅拌站设立在施工现场，确保高层建筑施工的顺利进行。
4.2做好施工过程中质量监督
4.2.1监督施工材料检测
混凝土浇筑过程中，会应用大量的材料，其中重要的材料有，水泥、砂石、水等，各项材料的质量情况对会对混凝土最终的质量情况造成影响。因此，要指派专人对这些材料的质量的检测过程中进行监督，确保检测的合理性，检测结果能够准确反应材料的性能，保证施工中应用的材料的性能都能够满足应用需求，确保高层建筑工程的质量能够满足应用需求。
4.2.2监督施工温度
（1）保温
对混凝土施工现有温度进行保护，可以在将一层草席覆盖在混凝土表面，通过该方式，确保温度，也可以通过向混凝土喷洒温水的方式，完成相应的养护，避免温度之间的差距过大，对工程质量造成不良影响。
（2）降温
向混凝土表面喷洒温度较低的水，从而达到相应降低温度的目的，使混凝土温度与外部温度相接近。此外，也可以在混凝土内部进行水管埋设，在水管中通入循环冷水，进而达到降温目的，通过对该方法的应用，能够降低混凝土内部最高温度，使混凝土的内外温度可以处于平衡状态。
4.2.3监督养护措施
混凝土施工期间，应当做好相应的养护工作，采用的养护措施会对混凝土的温度造成直接影响，要做好对养护措施的监督工作。从实际情况来看，早龄期混凝土所处的环境温度较低，表面温度高，同时，因为混凝土还具有收缩性，这会导致混凝土在应用过程中出现各种裂缝。针对浇筑弯沉的混凝土，要对拆模的时间进行安排，并且在该过程中要做好相应的监督工作，保证拆模时间的合理性。完成相应的拆模后，要做好相应的保护工作人，以免混凝土结构长期被太阳直射，或者在较低环境中，导致其遭受破坏。此外，为了避免温度出现突然性的变化，设置隔热层时，要避免隔热层的设置时间过长，以及过厚情况的发生，同时，需要额外注意，处于升温情况下的混凝土时不宜设置隔热层。
4.3控制混凝土施工过程中的质量
4.3.1控制浇筑方案
浇筑混凝土期间，要对混凝土浇筑的顺序进行严格控制，要严格进行薄层浇筑，保证新浇筑混凝土不会产生裂缝，采取合理的措施处理施工缝，并且，要对层间间隔时间进行控制，以免混凝土弹性模量增长过快，导致混凝土结合面出现裂缝。选择覆盖层的时间要得当，避免温度够高时对混凝土进行覆盖，影响混凝土散热，只有混凝土的温度降低到底一定值时，才能采取相应的措施，完成相应的覆盖作业。
4.3.2控制浇筑工艺
目前，生产混凝土期间，衡量生产水平，主要将强度标准差作为关键衡量指标。角度标准差越小，表明浇筑的混凝土的质量越好。如果混凝土质量没有达到相应的要求标准，在浇筑混凝土期间势必会存在一定的不足之处，在混凝土浇筑前，容易出现裂缝，这将会对工程的整体质量造成不良影响，而混凝土浇筑强度控制在合理范围内，则能够起到防范混凝土裂缝的作用。
在温度相同的情况下，在抗拉强度的混凝土部分容易出现裂缝，相邻混凝土间的温度变形情况会相互产生约束，抗拉强度较低混凝土发生变形收缩，此时，将会拉裂抗拉强度低的混凝土，如果在混凝土初始凝固前，完成相应的浇筑作业，则可以避免这种现象的发生。降低浇筑温度，一方面可以降低混凝土中的最高温度，另一方面也可以影响新旧混凝土温差，避免由于温度过高，对混凝土结构造成破坏。在温度较高的季节，应当将施工中应用的原材料保存在阴凉处，不得让阳光直射到材料上，并且可以利用冰水或通过预冷的方式对拌合水进行处理，通过该方式，使原材料的温度能够降低到一个合理的范围内，浇筑作业期间，应当边浇筑边进行隔热覆盖，提高混凝土质量。
结束语
在我国，目前的所有建筑中，高层建筑占着主导的趋势，随着社会的进步，未来，高层建筑仍然是主要发展方向，建筑裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能和美观，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低施工材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此，建筑中的设计，以及施工中的各项细节都非常重要，高层裂缝应引起广大工程技术人员和施工人员的重视，这一话题值得我们去探究探索，从现有的建筑调查报告以及各项时间数据显示，混凝土裂缝很常见，它影响着高层建筑的安全和稳定，也影响着人们的生活，在未来的高层建筑中，裂缝的形成原因多种多样，我们要积极探讨高层裂缝出现的各种原因，预防高层建筑裂缝，对无法避免的裂缝，要进行裂缝的防护，要想出针对性措施。这样避免裂缝的产生和发展，保证建筑物的安全。
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