李贵强
摘 要:混凝土对建筑工程有不可或缺的重要作用,混凝土结构产生的裂痕严重威胁到建筑工程的安全质量,对混凝土裂痕的产生因素也不尽相同,就裂痕的产生进行分析,对不同的建筑工程以及混凝土裂缝原因提出建议与完善措施。
关键词:混凝土结构;裂痕;控制;治理
在当下建筑行业迅猛发展的今天,对工程质量要求不断提高,作为工程建筑重要的环节之一,提升混凝土的质量同时成为了重要额工作目标之一,虽然我国建筑行业在国际上跻身于世界前列,但依旧有部分问题成为威胁到工程建筑质量的重要因素。
一、混凝土技术工艺
混凝土技术工艺经过几十年的技术革新与优化,已经具有一定的稳定性,安全性与可靠性,但在面对人为伤害以及自然灾害时依旧略显脆弱。混凝土作为一栋建筑的肌肉结构体,承载着重要的作用,但混凝土的安全性依然成为不可忽视的重要问题,随着工程建筑难度的不断提高,对工程建筑工艺的要求也与日俱增,在建筑施工过程中混凝土产生裂缝在所难免,由于外力过大导致混凝土超过其荷载重力以至于变形产生裂痕则成为混凝土裂痕出现较为普遍的原因所在,同时混凝土也会受到温度变化受到一定程度的影响导致产生裂痕,但这种情况并不多见,只要建筑设计合理,温度变化温差不高,一般不会由温度变化原因产生较大裂痕。在遭到火灾后产生裂痕尤为危险,由于化学物质的影响,导致混凝土得到剧烈腐蚀,严重的火灾产生额裂痕极有可能导致整栋建筑的坍塌,在受到自然灾害的影响下同样会产生不同程度的裂痕,混凝土结构的不同的地形地埋也会对混凝土的结构强度产生外力导致出现裂痕,但在一般情况下,符合标准的混凝土建筑不会产生威胁到建筑物安全的裂痕。
二、裂缝原因分析
1.荷载裂缝
外来荷载的作用会使钢筋混凝土构件变形,当混凝土的抗拉强度不承受外界的拉应力时,混凝土就会产生裂缝,而这个裂缝会沿着主拉应力的方向慢慢扩展,形成与主拉应力方向垂直的走向。
2.变形裂缝
由于受到外界温度、湿度及沉降差的影响,混凝土构件会产生变形,构件因变形会引起相应的应力,但当这种应力超过构件的抗拉强度时,构件就会产生裂缝。裂缝的产生满足或部分满足了构件的变形,使得构件的刚度下降,能引起的应力也会发生松弛。混凝土材料种类众多,裂缝的产生可能是受混凝土的收缩、沉缩等因素影响。混凝土构件用于建筑物当中,通常会存在构件两面的温度及湿度不同而产生裂缝。在构件使用到后,由于受到火灾、碳化或浸入氯化物等的影响,构件内部的钢筋容易生锈,致使构件容易产生裂缝。施工现场经常会出现不按比例计量混凝土、长时间搅拌混凝土、不充分振捣混凝土或混凝土养护条件差的现象,同时施工后又会出现拆模过早、振动还未石化的混凝土、不正确处理施工缝等情况,导致构件容易出现裂缝。地面受荷过大。地基变形、结构物的差异会使构件产生沉降差,使地面的受荷力过大而产生裂缝。
三、裂缝的控制
1.现在,国际上的混凝土规范对于裂缝控制等级的划分,一般都是根据结构的功能要求,钢筋受环境条件影响的腐蚀程度,不同种类的钢筋对于腐蚀的敏感度和荷载作用能作用于构件的时间等因素来考虑的。我国混凝土规范基于以上因素的考虑,一般将裂缝控制等级分为以下三级:一级标准是严格要求在使用上不出现裂缝;二级标准是一般要求在使用上不出现裂缝的构件;三级标准是允许在使用上出现裂缝的构件。
2.提高增配構造筋的抗裂性能增配构造筋的作用是为了抵抗温度应力,提高抗裂性能。如果要使用增配构造筋,应该尽可能地选择小直径、小间距的配筋。一般来说选择直径为8毫米至14毫米之间,间距为150毫米的钢筋比较合适,而且配筋率最好是在0.3%到5%之间。
3.后浇缝是指在施工期间为防止现浇的整体钢筋混凝结构因临时温度收缩而产生变形所预留的变形缝,一般在施工期间会保留一段时间,之后再将缝隙填充并封闭,使其能与刚开始建成的混凝土结构形成一个连续整体且无伸缩缝的结构。后浇缝的主要作用是有效防止混凝土结构微缝扩大伸缩间距,使结构中永久伸缩缝消失。
4.无论是工业方面的建筑物还是民用建筑的建筑物,都不可避免地要出现打孔或钻洞的现象,而且也会遭遇有些结构在长度方向有断面突变的情况,受温度收缩的影响,在这些孔洞和变断面的转角部位会引发应力集中,容易使裂缝产生。针对这些情况所产生的裂缝,目前最有效的控制方法就是加强建筑物结构,可采取以下两种方式进行:一种方法是加强圆孔边或转角的结构筋,在建筑物的转角处增配斜向的钢筋或网片;另一种方法是为孔洞边界处加上护边角的钢筋,以抑制这些地方产生裂缝。
5.控制裂缝产生的主要因素与大块式、厚臂的混凝土工程不同,影响控制裂缝的主要因素是因水及化学物品需要热降温而引起的拉应力,因此控制裂缝的最关键一环是要缓慢降温,使用应力松弛的混凝土。除了在入模时尽量减少温度、连续浇薄层、加强养护以减少内外温差外,还需要保持良好的混凝土温度,针对这个问题可采用自动给水的方式进行养护,这有得提高混凝土结构的强度减少结构的收缩,有效控制了裂缝的产生。
四、不均匀沉降引起的裂缝
混凝土的裂痕处理,不仅要加强国际合作,不断的学习经验,吸取教训,还要运用高科技技术来弥补,同相关的专家讨论并给出指导性建议,有关部门对于混凝土的浇灌要严格的监督与管理,杜绝不合符标的混凝土建筑进行施工,要加大人力,物力,财力的投入,将混凝土裂痕的处理工作作为重要的工作目标。
房屋建筑是由地基、基础和建筑物共同组成,影响其内力及变形的因素有很多。针对不同情况我们需要设计不同的方案对裂缝进行预防。
避免设置沉降缝而设计刚度很大、很长的结构物。为加大结构刚度,具体方法可提高混合结构的整体性,增设砌体结构中的圈梁等。除此之外,可选择空间刚度较大、对不均匀沉降能力具有较高可“抗”能力的箱形基础,或是锚杆静压桩及其它桩基形式,这些措施都能有效预防因不均匀沉降而产生的裂缝。适应地基的变形而设计较小的建筑物刚度。在实际工作中,要根据地基的具体情况、建筑物的不同荷载量以及高低差来设置沉降缝,为避免因不均匀沉降而产生裂缝,可把建筑物看成是一个个的小单元而设置不同的沉降缝。
工程质量的安全性一直关系到公众的生命财产安全,混凝土裂缝更是威胁到整个建筑的重要安全隐患,如何落实好保护公众生命财产安全,保证建筑工程的安全性可靠性,成为了当前建筑工程质量的重中之重。
参考文献:
[1] 邢海博.住宅工程裂缝和渗漏的成因及防治[J].科技创新与应用,2013(08).
[2] 任小普,邱永展.浅谈建筑工程裂缝成因及防治措施[J].河南建材,2011(02).