褚健 姚红霞

摘 要：随着我国经济的快速发展，高层建筑逐渐成为现代城市的重要部分之一。混凝土又作为高层建筑主要的结构形式，影响着整个建筑工程质量、寿命及安全性，所以混凝土的质量好坏受到业内广泛关注。混凝土本身是一种非均质脆性材料，由骨料、水泥和水组成。而结构中常出现开裂问题，裂缝会大大降低抗渗能力，直接导致耐久性的下降。而高层建筑混凝土产生裂缝的因素多种多样，本文就当前我国高层建筑混凝土产生的裂缝的原因进行分析研究。

关键词：高层；裂缝；机理

一、绪论

我国经济的迅猛发展，城镇化三十多年来，步伐不断扩大，导致城市建设用地用房趋于紧张，由此带动建筑业逐渐往高层发展。混凝土的原料丰富、工艺简单、抗压强度高、耐久性好等优点使它成为建筑工程最常用材料之一。而高层混凝土施工由于大体积混凝土浇筑施工规模大、工期长、施工难度高，普遍存在很多质量问题，裂缝就是最为常见的问题之一。

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，一旦开裂，会使结构物承载能力、耐久性及防水性降低。

混凝土以水泥为胶结材料，大约已有百年历史，随着新型混凝土的不断研发，增加了很多添加剂的高性能混凝土已得到较广运用。混凝土本身是带裂缝工作的，但裂缝超限会影响美观；会对结构造成影响：工程渗漏、钢筋锈蚀、保护层剥落、强度耐久性和可靠性降低；更会危及整体结构。随着大体积高层建筑混凝土的浇筑，裂缝问题又摆到了人们面前。

高层建筑混凝土的裂缝问题是学者们争讨的焦点，由于受设计、施工及养护等多方面因素影响，混凝土在一定程度上仍会出现裂缝问题。本文就当前我国高层建筑混凝土产生的裂缝的原因进行分析与研究。

二、高层建筑混凝土裂缝原因分析

（一）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。

（二）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。

（三）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，并产生離析现象，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。

（四）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。

（五）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。[6，7]

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。[7]

（六）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。

三、结语

本文研究的重点是高层建筑混凝土产生裂缝的原因。主要从设计、原材料、水化热、干燥收缩和降温、钢筋生锈、施工等方面着手分析原因，为将来进一步研究高层建筑混凝土裂缝防治做理论指导。

参考文献：

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].中国建筑工业出版社，1997.

[2]龚建斌.高层建筑混凝土结构裂缝的成因及控制措施[J].黑龙江科技息，2008（12）：239.

[3]杜兴亮.高层建筑混凝土裂缝的成因分析与控制措施[J].河南科技，2013（10）：174+200.

[4]盖莎.高层建筑混凝土裂缝质量控制要点分析[J].山西建筑，2017，43（04）：126-127.

[5]康德君，李永斌，李勇军，韩鹏，冯丽娜，刘振东.大体积混凝土裂缝控制和施工设计[J].膨胀剂与膨胀混凝土，2007（04）：26-29.

[6]陈康寅.浅析大体积混凝土裂缝形成原因和控制措施[J].科技促进发展，2010（S1）：140-141.

[7]王适.浅议大体积混凝土裂缝的成因及预防措施[J].科技创新与应用，2015（01）：126.