馬正偉
摘 要:隨著城市化進(jìn)程的加速與各類基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),混凝土建筑成為當(dāng)前建筑的主要形式。在混凝土建筑施工中,建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題是對建筑質(zhì)量影響最大的問題之一。文章針對混凝土建筑結(jié)構(gòu)的裂縫問題,首先探討了裂縫類型,進(jìn)而對裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,最后對混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:混凝土;建筑結(jié)構(gòu);裂縫;類型;原因;措施
引言
從建筑物開始施工建設(shè)到投入使用需要很長一段時(shí)間,工程施工過程中會(huì)使用大量的混凝土,大量的混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)增加出現(xiàn)混凝土裂縫的發(fā)生概率。很大程度上阻礙了建筑項(xiàng)目的合格驗(yàn)收進(jìn)程,也會(huì)增加房屋建設(shè)的成本,延長工期,影響施工質(zhì)量和安全,因此解決混凝土裂縫問題顯得尤為重要,如何有效避免混凝土裂縫的出現(xiàn)是我們需要解決的。
1 混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的類型
很多因素都會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,其是一個(gè)復(fù)雜的過程,最為常見的是建設(shè)前期容易出現(xiàn)裂縫,通過分析其形成原因,可分為以下三種類型:
1.1 塑性收縮裂縫
該類型的裂縫主要發(fā)生在建筑物表面,究其原因是在混凝土澆筑完成后沒有在其表面覆蓋遮蓋物,導(dǎo)致其表面的水分都揮發(fā)掉,混凝土表面嚴(yán)重收縮,產(chǎn)生大量裂縫。特別是干燥天氣,其揮發(fā)速度更快,更易導(dǎo)致開裂。
1.2 溫度差應(yīng)力裂縫
該類型的裂縫主要發(fā)生于澆筑混凝土的前后,其原因是混凝土內(nèi)外層溫度差別很大,過大的溫差導(dǎo)致開裂現(xiàn)象。具體來說,內(nèi)部大量的熱量很難短時(shí)間內(nèi)散發(fā),溫度高;外部的熱量散失相對較快,溫度相對低,過大的內(nèi)外溫差導(dǎo)致了壓應(yīng)力、拉應(yīng)力,但澆筑初期混凝土沒能固定成形,抗拉能力太弱,如果拉應(yīng)力過大,就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
1.3 塑性沉降裂縫
該類型裂縫一般發(fā)生于沉降過程中,若是在沉降時(shí)遭遇鋼筋等骨架結(jié)構(gòu),特別容易產(chǎn)生裂縫。若施工中模板的質(zhì)量不合格,易移動(dòng)、沉陷,都會(huì)導(dǎo)致開裂現(xiàn)象,這對于混凝土凝固過程是不利的。
2 混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的原因
2.1 原材料引起的裂縫
建設(shè)單位只顧自己利益,不管工程的質(zhì)量安全,降低工程預(yù)算,在選購原材料時(shí),沒能按照工程需求,只顧價(jià)格高低,選擇了不能滿足工程需求的原材料。若是選擇了所需的原材料,質(zhì)量達(dá)標(biāo),但在混凝土攪拌過程中,調(diào)制的水和灰的比例不好,添加劑的投入量不當(dāng)及混凝土的振搗不充分等,都使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重降低混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,外部的裂縫會(huì)降低建筑物的美觀程度,結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定會(huì)產(chǎn)生安全隱患。所以要選購合格的原材料,正確制拌混凝土。
2.2 設(shè)計(jì)缺陷引起的裂縫
所有建筑物的施工過程都是依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來開展的,正確合理的設(shè)計(jì)圖紙不但能從力學(xué)上保證建筑物的質(zhì)量,還能增加工程的使用年限。科學(xué)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能從理論上確定樓板的厚度、梁的長度及其鋼筋的分布情況,從實(shí)踐上確保工程的安全,符合人類的審美觀念。因此科學(xué)的設(shè)計(jì)圖紙、正確的施工建設(shè)可以從根本上避免建筑物混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
2.3 施工技術(shù)不當(dāng)引起的裂縫
在混凝土澆筑過程中,所需的混凝土量很大,傳輸混凝土的頻率很快,但振搗速度是一定的,會(huì)導(dǎo)致振搗速率遠(yuǎn)小于混凝土的傳輸澆筑速率,這就會(huì)導(dǎo)致混凝土側(cè)壓力將模板壓得變形,而其變形會(huì)使整個(gè)模板往下沉降,就會(huì)使混凝土產(chǎn)生變形裂縫。因此,在混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑過程中,要嚴(yán)格控制其輸送速率,不能超過振搗速率,這樣能有效地減少裂縫的發(fā)生。
2.4 施工環(huán)境引起的裂縫
整個(gè)施工過程都會(huì)受到外部環(huán)境的影響,特別是溫度、風(fēng)力溫度等,這些外部因素都能引起裂縫的產(chǎn)生。溫度較高的夏季,過高的溫度及風(fēng)速會(huì)帶走混凝土表面的大量水分,表面水分的散失會(huì)導(dǎo)致混凝土凝固過程中太干燥,內(nèi)部應(yīng)力急劇增大,開裂縫隙會(huì)擴(kuò)大。外部環(huán)境較大的溫差使?jié)仓瓿傻幕炷涟l(fā)生強(qiáng)烈的熱脹冷縮現(xiàn)象,使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂,這些都?xì)w結(jié)為施工環(huán)境的變化。
3 對混凝土建筑結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施
3.1 把好材料關(guān)
選擇合適的混凝土可有效地避免裂縫產(chǎn)生,選擇材料很重要。若是選購水熱化程度很低的水泥,應(yīng)用于體積較大的混凝土中,可通過添加一些摻合料來減少水泥的使用量,像粉煤灰等。對于用量很大的水泥可選擇級配良好產(chǎn)品。選擇粒徑大、強(qiáng)度高的粗骨料,能避免混凝土發(fā)生沉降、變形的現(xiàn)象,另外,也要嚴(yán)格控制含水泥量和其它添加物質(zhì)的含量??傊炷猎牧系倪x擇很重要,不能有半點(diǎn)馬虎,否則產(chǎn)生的裂縫會(huì)降低建筑物的安全性。對于混凝土細(xì)骨料的選購,要滿足傳送帶的要求,一般使用細(xì)砂和中砂,在能使表面積和孔隙率最小的情況下,盡可能地降低水泥的使用量。
3.2 保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性
(1)設(shè)計(jì)初期,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須使屋面的標(biāo)高高于樓房高度;(2)由于圈梁能夠增強(qiáng)建筑物墻體的抗壓性能,所以設(shè)計(jì)時(shí)要增加圈梁,盡量避免墻體溫差引起的裂縫。且圈梁要緊緊圍在墻體周圍,建設(shè)過程中要嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖紙來建造;(3)選購能輕微膨脹的水泥,其優(yōu)點(diǎn)是防止溫度裂縫的產(chǎn)生。加入微膨脹添加劑的時(shí)間和使用量要嚴(yán)格控制,隨后使用一定的數(shù)學(xué)理論來驗(yàn)證這個(gè)添加量。
3.3 施工技術(shù)的升級
具體施工過程中,要選擇插入式的方式進(jìn)行混凝土振搗,使其振搗厚度大約為30厘米,在垂直方向上等距離放到下層間距小于60厘米,其高度基本是5-10厘米。建設(shè)工人一邊振搗、一邊觀察,杜絕發(fā)生漏振或過振行為。由于搭建的梁體鋼筋數(shù)量很多,所以要依據(jù)以下完善的措施來提高施工質(zhì)量:水泥在攪拌過程中要集中,經(jīng)過專業(yè)的運(yùn)輸車將混凝土運(yùn)輸?shù)焦さ?,選擇合適的傳送帶輸送到模板中;混凝土在澆注時(shí),其分層厚度約為30厘米,選擇合適的緩凝方式來保證混凝土在澆注初凝前后能夠完全澆注;灌注混凝土要從梁端到跨中的順序進(jìn)行澆注,具體就是,用撬棍在鋼筋數(shù)量較多的部位撬開鋼筋,在混凝土灌注到該部位后,施工人員將鋼筋綁扎好后,即將所有位置都覆蓋完全后,按照混凝土沉降的進(jìn)度為標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)澆注的混凝土沒有冒出氣泡后,且其表面平滑,等到全部位置振搗結(jié)束后,再將振動(dòng)棒慢慢地取出。在避免漏搗混凝土澆注過程前要用水分將模板泡到膨脹,防止其表面失水而變得干燥。
3.4 控制施工時(shí)濕度、溫度
為減少外部環(huán)境對混凝土穩(wěn)定性的影響,要盡最大可能地減小入模板的溫度,降低內(nèi)外溫差,增強(qiáng)外部保養(yǎng),薄片層要持續(xù)澆注,以此來給混凝土的凝固過程營造一個(gè)良好的條件。另外,要時(shí)刻保持混凝土的表面是濕潤度,定期灑水,防止其表面出現(xiàn)開裂,增強(qiáng)其內(nèi)部強(qiáng)度。在其表面還要設(shè)置伸縮縫,一旦建設(shè)的房屋長度大于其最大值,而且沒建設(shè)必要的保護(hù)措施,就必須合理建設(shè)伸縮縫,以有效減少裂縫的產(chǎn)生。
4 結(jié)束語
在建筑施工過程中,要制定合理的管理?xiàng)l例和應(yīng)對措施,來進(jìn)一步解決混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題。出現(xiàn)裂縫的主要原因包含外部環(huán)境條件、施工技術(shù)、圖紙的設(shè)計(jì)、原材料的選購和使用等,因此,要加強(qiáng)對這些因素的控制,以進(jìn)一步降低裂縫的出現(xiàn)概率,增強(qiáng)混凝土的穩(wěn)定性,減少建筑物的安全隱患。
參考文獻(xiàn)
[1]何夕平,楊波,張運(yùn)帥,等.碳纖維布加固某開裂現(xiàn)澆樓板效果分析[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013(1).
[2]包永剛.基于凍融損傷的纖維混凝土耐久性研究[D].鄭州大學(xué),2014.
[3]李相仁.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因與防治[J].考試周刊,2011(45).