对混凝土建筑结构裂缝问题的分析

2015-05-30 08:19马正伟
科技创新与应用 2015年29期
关键词:建筑结构类型裂缝

马正伟

摘 要:随着城市化进程的加速与各类基础设施的建设,混凝土建筑成为当前建筑的主要形式。在混凝土建筑施工中,建筑结构裂缝问题是对建筑质量影响最大的问题之一。文章针对混凝土建筑结构的裂缝问题,首先探讨了裂缝类型,进而对裂缝产生的原因进行了分析,最后对混凝土建筑结构裂缝的控制措施进行了论述。

关键词:混凝土;建筑结构;裂缝;类型;原因;措施

引言

从建筑物开始施工建设到投入使用需要很长一段时间,工程施工过程中会使用大量的混凝土,大量的混凝土结构会增加出现混凝土裂缝的发生概率。很大程度上阻碍了建筑项目的合格验收进程,也会增加房屋建设的成本,延长工期,影响施工质量和安全,因此解决混凝土裂缝问题显得尤为重要,如何有效避免混凝土裂缝的出现是我们需要解决的。

1 混凝土建筑结构裂缝的类型

很多因素都会导致混凝土结构出现裂缝,其是一个复杂的过程,最为常见的是建设前期容易出现裂缝,通过分析其形成原因,可分为以下三种类型:

1.1 塑性收缩裂缝

该类型的裂缝主要发生在建筑物表面,究其原因是在混凝土浇筑完成后没有在其表面覆盖遮盖物,导致其表面的水分都挥发掉,混凝土表面严重收缩,产生大量裂缝。特别是干燥天气,其挥发速度更快,更易导致开裂。

1.2 温度差应力裂缝

该类型的裂缝主要发生于浇筑混凝土的前后,其原因是混凝土内外层温度差别很大,过大的温差导致开裂现象。具体来说,内部大量的热量很难短时间内散发,温度高;外部的热量散失相对较快,温度相对低,过大的内外温差导致了压应力、拉应力,但浇筑初期混凝土没能固定成形,抗拉能力太弱,如果拉应力过大,就会产生裂缝。

1.3 塑性沉降裂缝

该类型裂缝一般发生于沉降过程中,若是在沉降时遭遇钢筋等骨架结构,特别容易产生裂缝。若施工中模板的质量不合格,易移动、沉陷,都会导致开裂现象,这对于混凝土凝固过程是不利的。

2 混凝土建筑结构裂缝的原因

2.1 原材料引起的裂缝

建设单位只顾自己利益,不管工程的质量安全,降低工程预算,在选购原材料时,没能按照工程需求,只顾价格高低,选择了不能满足工程需求的原材料。若是选择了所需的原材料,质量达标,但在混凝土搅拌过程中,调制的水和灰的比例不好,添加剂的投入量不当及混凝土的振捣不充分等,都使混凝土结构产生裂缝,严重降低混凝土结构的稳定性,外部的裂缝会降低建筑物的美观程度,结构的不稳定会产生安全隐患。所以要选购合格的原材料,正确制拌混凝土。

2.2 设计缺陷引起的裂缝

所有建筑物的施工过程都是依据设计图纸来开展的,正确合理的设计图纸不但能從力学上保证建筑物的质量,还能增加工程的使用年限。科学的设计结构能从理论上确定楼板的厚度、梁的长度及其钢筋的分布情况,从实践上确保工程的安全,符合人类的审美观念。因此科学的设计图纸、正确的施工建设可以从根本上避免建筑物混凝土结构出现裂缝。

2.3 施工技术不当引起的裂缝

在混凝土浇筑过程中,所需的混凝土量很大,传输混凝土的频率很快,但振捣速度是一定的,会导致振捣速率远小于混凝土的传输浇筑速率,这就会导致混凝土侧压力将模板压得变形,而其变形会使整个模板往下沉降,就会使混凝土产生变形裂缝。因此,在混凝土结构的浇筑过程中,要严格控制其输送速率,不能超过振捣速率,这样能有效地减少裂缝的发生。

2.4 施工环境引起的裂缝

整个施工过程都会受到外部环境的影响,特别是温度、风力温度等,这些外部因素都能引起裂缝的产生。温度较高的夏季,过高的温度及风速会带走混凝土表面的大量水分,表面水分的散失会导致混凝土凝固过程中太干燥,内部应力急剧增大,开裂缝隙会扩大。外部环境较大的温差使浇筑完成的混凝土发生强烈的热胀冷缩现象,使其内部结构发生开裂,这些都归结为施工环境的变化。

3 对混凝土建筑结构裂缝的控制措施

3.1 把好材料关

选择合适的混凝土可有效地避免裂缝产生,选择材料很重要。若是选购水热化程度很低的水泥,应用于体积较大的混凝土中,可通过添加一些掺合料来减少水泥的使用量,像粉煤灰等。对于用量很大的水泥可选择级配良好产品。选择粒径大、强度高的粗骨料,能避免混凝土发生沉降、变形的现象,另外,也要严格控制含水泥量和其它添加物质的含量。总之,混凝土原材料的选择很重要,不能有半点马虎,否则产生的裂缝会降低建筑物的安全性。对于混凝土细骨料的选购,要满足传送带的要求,一般使用细砂和中砂,在能使表面积和孔隙率最小的情况下,尽可能地降低水泥的使用量。

3.2 保证设计的科学合理性

(1)设计初期,结构设计必须使屋面的标高高于楼房高度;(2)由于圈梁能够增强建筑物墙体的抗压性能,所以设计时要增加圈梁,尽量避免墙体温差引起的裂缝。且圈梁要紧紧围在墙体周围,建设过程中要严格依照设计图纸来建造;(3)选购能轻微膨胀的水泥,其优点是防止温度裂缝的产生。加入微膨胀添加剂的时间和使用量要严格控制,随后使用一定的数学理论来验证这个添加量。

3.3 施工技术的升级

具体施工过程中,要选择插入式的方式进行混凝土振捣,使其振捣厚度大约为30厘米,在垂直方向上等距离放到下层间距小于60厘米,其高度基本是5-10厘米。建设工人一边振捣、一边观察,杜绝发生漏振或过振行为。由于搭建的梁体钢筋数量很多,所以要依据以下完善的措施来提高施工质量:水泥在搅拌过程中要集中,经过专业的运输车将混凝土运输到工地,选择合适的传送带输送到模板中;混凝土在浇注时,其分层厚度约为30厘米,选择合适的缓凝方式来保证混凝土在浇注初凝前后能够完全浇注;灌注混凝土要从梁端到跨中的顺序进行浇注,具体就是,用撬棍在钢筋数量较多的部位撬开钢筋,在混凝土灌注到该部位后,施工人员将钢筋绑扎好后,即将所有位置都覆盖完全后,按照混凝土沉降的进度为标准,当浇注的混凝土没有冒出气泡后,且其表面平滑,等到全部位置振捣结束后,再将振动棒慢慢地取出。在避免漏捣混凝土浇注过程前要用水分将模板泡到膨胀,防止其表面失水而变得干燥。

3.4 控制施工时湿度、温度

为减少外部环境对混凝土稳定性的影响,要尽最大可能地减小入模板的温度,降低内外温差,增强外部保养,薄片层要持续浇注,以此来给混凝土的凝固过程营造一个良好的条件。另外,要时刻保持混凝土的表面是湿润度,定期洒水,防止其表面出现开裂,增强其内部强度。在其表面还要设置伸缩缝,一旦建设的房屋长度大于其最大值,而且没建设必要的保护措施,就必须合理建设伸缩缝,以有效减少裂缝的产生。

4 结束语

在建筑施工过程中,要制定合理的管理条例和应对措施,来进一步解决混凝土结构的裂缝问题。出现裂缝的主要原因包含外部环境条件、施工技术、图纸的设计、原材料的选购和使用等,因此,要加强对这些因素的控制,以进一步降低裂缝的出现概率,增强混凝土的稳定性,减少建筑物的安全隐患。

参考文献

[1]何夕平,杨波,张运帅,等.碳纤维布加固某开裂现浇楼板效果分析[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2013(1).

[2]包永刚.基于冻融损伤的纤维混凝土耐久性研究[D].郑州大学,2014.

[3]李相仁.混凝土结构裂缝的成因与防治[J].考试周刊,2011(45).

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