徐猛 田野
摘 要:在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中,混凝土結(jié)構(gòu),特別是大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題一直是困擾業(yè)界的技術(shù)難題,大量工程實(shí)踐表明,一般情況下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)均為帶裂縫使用,土木工程相關(guān)規(guī)范有非常明確的規(guī)定,只要裂縫寬度不超標(biāo),其發(fā)展情況可控,則仍舊認(rèn)為構(gòu)件安全、可靠,但裂縫的存在影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,尤其是抗?jié)B性方面尤為顯著。為此,加強(qiáng)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫研究,并采取針對(duì)性的措施,有利于提高結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;裂縫分類;危害;成因;控制措施
引言
近年來(lái),混凝土材料在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用,而裂縫問(wèn)題是鋼筋混凝土材料中一種不可避免的現(xiàn)象。在工程實(shí)際中,裂縫是導(dǎo)致工程損壞和坍塌的主要原因,盡管裂縫的存在不會(huì)直接破壞建筑物結(jié)構(gòu),但是裂縫存在很容易引起滲漏,降低結(jié)構(gòu)耐久性,導(dǎo)致混凝土碳化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕等,直接或者間接地影響了結(jié)構(gòu)使用壽命。為此,文章將對(duì)裂縫分類、危害、成因和控制措施進(jìn)行分析,希望為相關(guān)人員提供參考。
1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類及危害
1.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類
按照結(jié)構(gòu)裂縫開裂程度可以分為貫穿裂縫、表面裂縫、破壞性裂縫;按照裂縫發(fā)展情況可以分為穩(wěn)定裂縫、不穩(wěn)定裂縫、閉合裂縫和非閉合裂縫;按照裂縫表面形狀可以分為縱向裂縫、斜裂縫、網(wǎng)狀裂縫、橫向裂縫、不規(guī)則短裂縫、爆裂狀裂縫等;按結(jié)構(gòu)裂縫的影響因素分類,可分為材料因素形成的裂縫、設(shè)計(jì)因素形成的裂縫、溫度因素形成的裂縫、使用因素形成的裂縫、施工因素形成的裂縫、不均勻變形因素形成的裂縫、鋼筋銹蝕形成的裂縫等幾大類;按結(jié)構(gòu)裂縫尺寸大小分類,可分為微觀裂縫、宏觀裂縫等。其中,微觀裂縫是一種鋼筋混凝土內(nèi)部本身固有的裂縫,一般主要存在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,這種裂縫不連續(xù),尺寸相對(duì)較小,并且通常情況下,其裂縫寬度也小于5mm。而宏觀裂縫主要是指尺寸相對(duì)較大的裂縫,一般情況下,裂縫寬度超過(guò)5mm,主要分布于鋼筋混凝土內(nèi)部或結(jié)構(gòu)表面。
1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害
鋼筋混凝土裂縫是不可避免的,如果裂縫沒(méi)有進(jìn)一步擴(kuò)展,或者擴(kuò)展程度在一定安全系數(shù)允許范圍內(nèi),這種情況下,將不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成破壞影響。實(shí)際工程施工過(guò)程中,在溫度、干縮的情況下,結(jié)構(gòu)內(nèi)部細(xì)微裂縫將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展,并逐步相互貫通,進(jìn)而發(fā)展成為尺寸較大的裂縫,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成極大危害,常見危害有:第一,影響構(gòu)筑物、建筑物的外形美觀;第二,影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用和承載能力第三,導(dǎo)致保護(hù)層崩落,進(jìn)而使得鋼筋銹蝕;第四,影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能以及使用壽命;第五,降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度,影響建筑物的整體性;第六,當(dāng)裂縫發(fā)展到較大程度后,可能的導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失去承載能力,進(jìn)而造成返工,浪費(fèi)原材料,導(dǎo)致工期延遲,導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因
2.1建筑材料質(zhì)量影響
當(dāng)前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑所使用的水泥可能會(huì)存在異常凝結(jié)或者異常膨脹等問(wèn)題,不具備較高的安定性。鋼筋混凝土所使用的水泥,由于蒸發(fā)現(xiàn)象所引起的內(nèi)外部溫差,會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫;當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中含泥量過(guò)高或混凝土配比不合格也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn);同時(shí),由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屬于水硬性材料,外露在空氣中會(huì)造成干燥收縮問(wèn)題,從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn);在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中,混凝土配比不達(dá)標(biāo),并在外加劑等其他材料的影響下,極易使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂。
2.2施工工藝影響
建筑工程混凝土施工是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,主要包括混凝土配比、攪拌、澆筑、振搗和養(yǎng)護(hù),每個(gè)施工環(huán)節(jié)都有可能導(dǎo)致裂縫出現(xiàn),例如混凝土拌合不均勻、攪拌時(shí)間沒(méi)有達(dá)到質(zhì)量控制要求、混凝土澆筑速度過(guò)快、混凝土結(jié)構(gòu)支撐模板下沉、初期沒(méi)有重視澆水降低干燥速度、支撐模板太早拆除、混凝土結(jié)構(gòu)保養(yǎng)工作未到位、保護(hù)層厚度不足等,諸多原因均有可能造成建筑混凝土結(jié)構(gòu)存在裂縫現(xiàn)象,這也突出建筑施工中質(zhì)量控制的重要性。
2.3溫度變化
環(huán)境溫度差異過(guò)大或者是混凝土表面溫差過(guò)大都會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。溫度差異過(guò)大將會(huì)導(dǎo)致混凝土外部熱脹冷縮與內(nèi)部熱脹冷縮的程度不一致,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表層出現(xiàn)拉應(yīng)力,當(dāng)鋼筋混凝土抗拉強(qiáng)度小于該拉應(yīng)力時(shí),將會(huì)出現(xiàn)裂縫。
2.4荷載作用
如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間承受較大荷載,將會(huì)導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,例如施工中,在擺放、堆積材料等重物時(shí),沒(méi)有合理設(shè)置墊塊的位置,導(dǎo)致其重量大于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所能承受的最大荷載量,就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制措施
3.1加強(qiáng)對(duì)建筑材料的管理
首先,由于水泥是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的主要成分,因此,在水泥選擇中,要結(jié)合建筑工程實(shí)際情況,選擇水化熱較低、強(qiáng)度較高的水泥,禁止使用指標(biāo)不合格的水泥,如果水泥質(zhì)量不合格將會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致大面積裂縫出現(xiàn);其次,骨料選用要恰當(dāng),不能存在堿性反應(yīng),有毒有害物質(zhì)及其含量要符合建筑物混凝土用料的相關(guān)比例;最后,對(duì)于混凝土外摻料應(yīng)適量,盡量選用粉煤灰、減水劑等外部添加劑,對(duì)于超大、超長(zhǎng)建筑物或構(gòu)筑物可適量添加膨脹劑,目的是改善混凝土結(jié)構(gòu)性能,降低混凝土結(jié)構(gòu)中水泥用量和用水量,減少裂縫出現(xiàn)。
3.2規(guī)范施工工藝 提高相關(guān)人員技術(shù)水平
設(shè)計(jì)人員水平和施工人員技術(shù)水平對(duì)鋼筋混凝土施工具有重要影響,要想提高混凝土施工質(zhì)量,可以從這兩方面入手,提高相關(guān)人員的綜合素質(zhì),嚴(yán)格按照工藝順序進(jìn)行。第一,優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,重視技術(shù)較低,嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行作業(yè);第二,加強(qiáng)質(zhì)量控制,動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)管;第三,重視鋼筋混凝土保養(yǎng)工作,以確保鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度要求,以免存在開裂問(wèn)題;第四,定期對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),提高施工人員技術(shù)水平,掌握工藝要點(diǎn),嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行,提高施工質(zhì)量。
3.3加強(qiáng)溫差控制 做好養(yǎng)護(hù)工作
當(dāng)前,鋼筋混凝土施工中,為了減少溫度對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響,要合理控制,主要考慮自然環(huán)境影響以及太陽(yáng)照射等自然因素。同時(shí),還應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及施工作業(yè)圖紙完成施工作業(yè)。針對(duì)因太陽(yáng)照射時(shí)長(zhǎng)所引起的裂縫問(wèn)題,要在認(rèn)真做好保養(yǎng)工作的基礎(chǔ)上,確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度與外表溫度的差異小于25℃。當(dāng)遇到風(fēng)雨天氣時(shí),還應(yīng)該利用防雨布進(jìn)行遮蓋,并暫時(shí)停止?jié)仓鳂I(yè)。在鋼筋混凝土施工作業(yè)時(shí),還應(yīng)該考慮加入水化特性較低的材料。為了更好地解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫,施工人員還要合理設(shè)置伸縮縫位置和支座,通過(guò)提升鋼筋混凝土彈力的方式達(dá)到保障建筑質(zhì)量的目的。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所訴,鋼筋混凝土裂縫是影響結(jié)構(gòu)安全、耐久性的重要因素,由于導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的原因較多,在實(shí)際施工中,要針對(duì)鋼筋混凝土裂縫成因,從材料、施工、溫度控制等多方面,進(jìn)行全方位、系統(tǒng)性的分析,把握質(zhì)量控制要點(diǎn),減少鋼筋混凝土裂縫,提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,延長(zhǎng)建筑物使用壽命。
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