建筑工程混凝土结构裂缝控制研究

2019-07-14 00:06:56单新龙
探索科学(学术版) 2019年12期
关键词:房屋结构拆模塑性

单新龙 王 燕

1.鄂尔多斯市东胜区城乡建设综合执法大队 内蒙古 鄂尔多斯 017000

2.鄂尔多斯市东胜区住房综合服务中心 内蒙古 鄂尔多斯 017000

1 混凝土裂缝的主要成因

1.1 温度、湿度裂缝 混凝土结构温度裂缝的产生主要是混凝土温度变化所引起的,当混凝土结构存在内外温差或混凝土结构体积较大时,混凝土整体温度变化很容易造成工程结构的开裂。在混凝土工程浇筑完成后,混凝土内部温度的增加会在其表面出现相应的内应力,而温度的降低过程又会在结构内部产生相应的内应力。当两种应力值大小超出混凝土结构本身所能承受限度后就会使混凝土结构产生裂缝。

1.2 材料与配合比 如果配合比设计有问题,将是形成后的抗拉强度受到影响,导致开裂,包括水泥的用量不合理、水灰比过大、含砂率不适应、骨料的品质较差等,彼此相互关联。资料表明,若用水量保持不变,当水泥的用量提高10%时,收缩现象将增大5%;若水泥的用量保持不变,则当水的用量提高10%时,强度将减小至少20%,并且和钢筋之间的粘结力将完全失去。常见导致混凝土收缩异常的配合比原因包括:粗、细集料使用前其含泥量较大,使收缩大幅增加;集料的级配较差,或为间断级配;骨料中含有大量针片状颗粒,使单位体积的用水量及用灰量都增加,引起较大的收缩;所选水泥品种不当,如与普硅水泥相比,矿渣水泥的收缩较大。

1.3 沉降不均匀引发的裂缝 地基土不均匀比较严重,若不能合理处理地基,受外荷载作用导致差异过大的沉降,使上部结构产生开裂。地基浸水、下陷在使用期间造成基础沉降,引发结构裂缝。房屋结构物使用中将用途改变增大了荷载,增大了地基不均匀沉降的幅度,使上部结构出现一定程度的裂缝。

1.4 塑性收缩裂缝 混凝土结构的塑性收缩裂缝具有不规则性,其实际长度、宽度和面积等并无明显规律可言,大多出现于混凝土结构表面,其裂缝深度不超过50mm。在此过程中,塑性收缩裂缝的产生主要由于混凝土结构浇筑后未能及时采取覆盖措施,而项目所在地的外界环境恰好为炎热和大风天气,从而使得整体混凝土工程表面水分蒸发速度极快,而混凝土浇筑模板和混凝土基础吸水较快,两方面的作用使混凝土结构在本身水化热影响下出现剧烈收缩现象,而此时未形成自身强度的混凝土结构对其内在应力并无明显的抵挡能力,最终使混凝土结构出现开裂。

1.5 设计缺陷引发的裂缝 结合有关资料及实际经验,建筑设计过程中考虑不周时,容易在混凝土结构物中产生不同程度的裂缝,这将使建筑结构降低稳定性,诸如部分凹角部位易发生裂缝 ;结构约束影响温度应力和混凝土收缩等方面在房屋结构设计中易被忽略,未设置相应构造钢筋对温度应力进行抵抗等表现。

2 预防混凝土结构裂缝的主要措施

2.1 合理选用原材料及用量 在深入了解工程项目实际建造目标和工程施工情况的基础上,科学选择低水化热和高强度的水泥品种,选择级配较好、外表较为粗糙且无碱性反应的粒径更为合适的骨料,选择膨胀剂和减水剂等外加剂以减少实际用水量,降低混凝土工程结构的水化热以减小收缩,最大程度上优化混凝土工程结构的性能,以提升其实际抗开裂能力。此外,施工人员还可采取科学正确的混凝土收缩补偿技术,以避免钢筋混凝土收缩裂缝的发生,进而抑制钢筋混凝土结构收缩开裂现象的发生。

2.2 加强混凝土养护 养护的关键在于设法降低温度,避免温差过大和干缩。一般养护都采用喷水的方法,这对普通结构的减少收缩与避免龟裂都是合理可行的。而对大体积混凝土而言,引起内外部温度有显著差异,且强度的增长速度也不同,所以不可只采用常规方法,需额外采取埋设循环冷却水管等方法。另外,拆模的时间应给出具体规定,不可过早和过晚,完成拆模后应立即予以覆盖和洒水,尽可能规避气温因素的影响,对于养护的时间,以混凝土实际强度达到设计要求为准确定和控制,通常不少于7d。

2.3 温度裂缝控制 进行温度裂缝控制,能够有效提升混凝土性能,增强其抗裂能力。房建施工中,温度裂缝控制策略如下:第一,进行混凝土结构件形态的确认,并实现差异化拆模,避免温差梯度造成结构裂缝;第二,进行混凝土搅拌控制,通过加水等方式实现粗细骨料的冷却,从而降低入模温度;第三,坚持分层、分段浇筑原则,对浇筑层进行散热控制;第四,为促进混凝土骨料等级的提升,应进行空气或增塑剂的合理添加;第五,浇筑后期对混凝土进行有效保养,如拆模后应及时覆盖保湿材料,而温度降低时,应实施保暖措施。

2.4 塑性沉降开裂处理措施 在应对塑性沉降引起的混凝土结构裂缝问题时,施工人员可从以下两个方面开展相关工作。一方面,工作人员可在混凝土结构浇筑完成后对其进行及时覆盖,保证混凝土结构的湿度、温度等条件符合相关要求,甚至可采用加大混凝土结构周围环境湿度的方式以降低混凝土的实际收缩量,进而避免混凝土裂缝的产生。另一方面,施工人员可在经济合理和技术可行的基础上,尽可能地降低混凝土坍落度,通过控制骨料含泥量和含砂率等方式提升混凝土工程整体质量,从而最大程度上避免塑性沉降的开裂问题。

3 结语

总之,混凝土房屋结构有很多原因会导致裂缝产生,是建筑业中比较常见的问题,应结合混凝土裂缝的产生原因,有针对性地制定控制措施,进一步优化工程设计,加强管理施工工艺,在日常养护方面应更加严格,才能使混凝土房屋结构中产生的裂缝尽可能减少。

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