謝麗霞
(遼寧天緣匯豐建筑安裝有限公司)
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑業(yè)的施工對(duì)象呈現(xiàn)出大型化和異體化的趨向,建筑工程施工中的鋼筋混凝土構(gòu)件的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鋼筋混凝土在澆筑和施工過(guò)程中由于各種因素的影響會(huì)出現(xiàn)裂縫,這些裂縫對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件的使用性能和壽命造成重要的影響,因此,有必要對(duì)鋼筋混凝土裂縫的問(wèn)題做一重點(diǎn)的研究。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),主要針對(duì)鋼筋混凝土建筑施工中裂縫的預(yù)防與控制進(jìn)行分析和討論。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;裂縫成因;裂縫預(yù)防;微裂縫
近年來(lái),建筑施工中混凝土所占的比例呈逐年上升的趨勢(shì)。施工中混凝土裂縫問(wèn)題成為相當(dāng)普遍性的問(wèn)題,有的裂縫會(huì)破壞結(jié)構(gòu)整體性,降低結(jié)構(gòu)剛度,影響結(jié)構(gòu)承載力;有的裂縫雖對(duì)承載能力無(wú)太大影響,但會(huì)引起鋼筋銹蝕,降低耐久性,或發(fā)生滲漏而影響使用,給生產(chǎn)施工帶來(lái)了不便和安全隱患。
1 混凝土的微裂縫
鋼筋混凝土構(gòu)件是帶裂縫工作的。確切的說(shuō),混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中就有微裂縫存在,這是因?yàn)榛炷林械乃嗍凸橇显跍貪穸茸兓瘲l件下產(chǎn)生不均勻的體積變形,而它們又粘結(jié)在一起不能自由變形,于是形成相互間的約束應(yīng)力;一旦此約束應(yīng)力大于水泥石和骨料間的粘結(jié)強(qiáng)度,以及水泥石自身的抗拉強(qiáng)度,就產(chǎn)生微裂縫。
2 混凝土產(chǎn)生裂縫的原因
2.1 因環(huán)境因素影響形成缺陷和裂縫
主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結(jié)構(gòu)不合理,原材料不合格(如堿骨料反應(yīng)),模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等?;炷翗?gòu)件多次受冰凍,即溶解循環(huán)作用,使混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,促進(jìn)已有裂縫發(fā)展,結(jié)構(gòu)疏松,表面龜裂,表層剝落或整體崩潰。
2.2 因構(gòu)件受力、變形形成缺陷和裂縫
包括中心受拉、中心受壓、受彎、受剪、受沖切、梁的混凝土收縮和溫度變形、板的混凝土收縮和溫度變形。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則需依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。
2.3 施工違反操作規(guī)程形成缺陷和裂縫
塑性混凝土下沉,被頂部鋼筋所阻,形成沿鋼筋的裂縫;混凝土振搗不密實(shí),出現(xiàn)蜂窩,易形成各種受力裂縫的起點(diǎn);混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使水分蒸發(fā),引起混凝土澆注時(shí)坍落度過(guò)低,使得在混凝土體積中出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫;混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)急劇干燥使得在混凝土與大氣接觸面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫;過(guò)早拆模,混凝土尚未建立足夠強(qiáng)度,構(gòu)件在實(shí)際施加與自身的重力荷載作用下,容易發(fā)生各種受力裂縫等。
2.4 材料選配不當(dāng)形成缺陷和裂縫
使用過(guò)期水泥,骨料含泥過(guò)量,含活性SiO2,水泥中含堿量過(guò)高,骨料石灰石,水泥水化熱等。
3 控制和防止裂縫的措施
3.1 設(shè)計(jì)過(guò)程注重細(xì)節(jié),保證合理性
在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要注意細(xì)節(jié),不疏漏每一個(gè)環(huán)節(jié),才能保證設(shè)計(jì)的建筑可以合理性和投入施工的可能性。首先要注重建筑物高度、水平面積等比例,防止因比例失調(diào)而造成承重不均產(chǎn)生裂縫。另外,在設(shè)計(jì)窗口時(shí)要考慮窗口的大小對(duì)墻體承重的影響,不能只一味追求美觀,設(shè)計(jì)過(guò)大的窗口忽視了墻體的受力而造成墻體承力過(guò)大而產(chǎn)生裂縫。其次,對(duì)建筑物受重做出客觀、實(shí)際的評(píng)價(jià),并且按照應(yīng)達(dá)要求經(jīng)過(guò)精密計(jì)算,算得準(zhǔn)確的鋼筋截面大小。對(duì)于特別承重部位要設(shè)計(jì)加固措施。最后,要合理的設(shè)計(jì)后澆帶和伸縮縫,認(rèn)真計(jì)算其位置,確定其合理、安全,能夠發(fā)揮應(yīng)有的穩(wěn)固作用。
3.2 從混凝土性能及選材上控制
3.2.1 對(duì)水泥、水、骨料、外加劑、鋼筋等材料方面選用不當(dāng)形成的裂縫,必須用對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收的辦法加以預(yù)防,使用粗骨料時(shí)盡可能選用粒徑較大、級(jí)配良好的粗細(xì)骨料;控制砂石含泥量;摻加粉煤灰等摻和料或摻加相應(yīng)的減水劑、緩凝劑,改善和易性、降低水灰比,以達(dá)到減少水泥用量、降低水化熱的目的。
3.2.2 選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配置混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥等。
3.2.3 充分利用混凝土的后期強(qiáng)度,減少每立方米混凝土中水泥用量。根據(jù)試驗(yàn)每增減10kg水泥,其水化熱將使混凝土的溫度相應(yīng)升降1℃。
3.2.4 在無(wú)筋或少筋的大體積混凝土中,摻加總量不超過(guò)20%的大石塊,減少混凝土的用量,以達(dá)到節(jié)省水泥和降低水化熱的目的。
3.2.5 在拌和混凝土?xí)r,還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥,使混凝土得到補(bǔ)償收縮,減少混凝土的溫度應(yīng)力。
3.3 規(guī)范施工操作,減少人為失誤
在施工時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)管,確保施工質(zhì)量,不能急于求成,而偷工減料。安排好施工的時(shí)間和工序,是可以合理節(jié)省時(shí)間的,在施工過(guò)程中堅(jiān)決不能為了趕時(shí)間而縮短必要程序的時(shí)間,會(huì)造成安全隱患。首先,在鋼筋混凝土的運(yùn)輸過(guò)程中要注意其吊裝位置和力度,避免過(guò)大的沖擊力,以防對(duì)其造成損傷。另外,要給混凝土凝固定型充分的時(shí)間,不能夠?yàn)榱斯?jié)省時(shí)間采取快速烘干,或過(guò)早撤去支撐架。而且要給工人普及安全意識(shí),謹(jǐn)防在梁上過(guò)分堆放物品使梁不堪重負(fù)產(chǎn)生裂縫。在施工過(guò)程中應(yīng)確保施工質(zhì)量,并且確保規(guī)范操作,這樣才能避免在施工過(guò)程中由于操作不規(guī)范而造成的失誤。
4 混凝土的早期養(yǎng)護(hù)
長(zhǎng)久以來(lái),建筑工程上,混凝土裂縫問(wèn)題越來(lái)越多。大多數(shù)是不同深度的表面裂縫。造成這種裂縫有很多因素,溫度的差異就是裂縫問(wèn)題的“頭號(hào)嫌疑犯”。所以說(shuō),混凝土的保溫防護(hù)措施一定要做到最好。根據(jù)建筑工程師的理論知識(shí)和工人們長(zhǎng)久的實(shí)踐有效結(jié)合,對(duì)混凝土溫度問(wèn)題總結(jié)出以下幾種防護(hù)措施。第一,保持混凝土溫度平衡,盡量使混凝土施工期最低溫度高于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度;第二,預(yù)防混凝土表面裂縫,使混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度達(dá)標(biāo)。第三,新老混凝土的結(jié)合使用問(wèn)題。使老混凝土的溫度和新混凝土的溫度到達(dá)統(tǒng)約束比例。早期養(yǎng)護(hù),是建筑工程中的一大項(xiàng)目。歸根結(jié)底,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲,防止有害的冷縮和干縮;另一方面,使水泥水化作用順利進(jìn)行,以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。由此,可以減少或者防止混凝土裂縫問(wèn)題,使建筑的質(zhì)量得到保證。
結(jié)束語(yǔ)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生可以說(shuō)很常見(jiàn),但其對(duì)建筑和人們的威脅是不容忽視的,想要控制和預(yù)防裂縫的發(fā)生,則要求我們對(duì)其成因進(jìn)行分析,在設(shè)計(jì)、選材、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)都必須按照規(guī)范進(jìn)行。而且,后期的養(yǎng)護(hù)也是一個(gè)需要耐心和恒心的工程,但也是比不可少的一步。希望在今后的實(shí)踐中,土木工作者可以進(jìn)一步創(chuàng)新,發(fā)展新材料增強(qiáng)鋼筋混凝土的韌性,大幅減少裂縫的發(fā)生,為建筑安全多加一把牢靠的保護(hù)鎖。
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