張詩濤
摘 ? ?要:隨著我國經濟的快速發(fā)展,建筑行業(yè)也取得了巨大發(fā)展。居民區(qū)的建設和基礎設施的完善給建筑行業(yè)提出了更高的要求,建設速度和建設質量都在不斷的提高?,F(xiàn)澆混凝土如今廣泛應用于建筑行業(yè),對現(xiàn)澆混凝土構件的裂縫控制也慢慢受到人們的關注。
關鍵詞:房屋建筑;結構設計;現(xiàn)澆混凝土;裂縫控制
1 ?引言
現(xiàn)澆混凝土因其優(yōu)越性而被廣泛應用于各類建筑,但同時其質量問題也被各方關注?,F(xiàn)澆混凝土的施工程序基本都在現(xiàn)場完成,其裂縫的控制很難做到,而裂縫的數量以及深度對于結構構件的壽命,包括穩(wěn)定性、安全性、極限荷載能力等都有著比較大的影響。控制裂縫的形成和大小可謂十分重要。
2 ?裂縫的種類和形成原因
2.1 ?裂縫的種類
(1)收縮裂縫?,F(xiàn)澆混凝土在澆筑完成后會有一個凝結硬化期,混凝土本身是由石灰、骨料以及一些其他添加劑混合而成,當混凝土凝結硬化是形成混合料包裹較大的骨料,而混凝土在攪拌時不可能將各部分混合完全均勻,再加上骨料的沉降等原因導致混凝土內部會產生隱藏的細小裂縫。而在現(xiàn)澆混凝土表面會因為表面水分散失較快,也會因收縮產生較小的裂縫。
(2)荷載裂縫。混凝土構件的整個使用過程中都是帶有裂縫的。由現(xiàn)澆混凝土澆筑而成的混凝土構件大部分是梁和柱這一類的,它們本身就是房屋結構中承受豎向荷載和水平荷載的構件,在使用過程中一般都是帶著裂縫工作的。一部分較深的裂縫便是荷載過大造成小裂縫擴大。
(3)溫度裂縫。當混凝土凝結硬化的時候,其內部也在進行著化學反應,凝結硬化的過程也是放熱的過程,在此過程中,熱量過大而無法散出時,混凝土內部產生的溫度應力大于混凝土本身的抗拉應力,就會在內部產生溫度裂縫。同時,外界溫度與混凝土內部水化熱散發(fā)時的溫差達到 25℃以上時很容易產生裂縫。
2.2 ?裂縫產生的一些原因
(1)水灰比的控制?;炷猎跀嚢柚熬蛻撛O計好水灰比,水灰比過大的構件容易產生干燥裂縫,水灰比的設置不符合構件的要求時,混凝土構件一受到長期的荷載作用時就容易產生裂縫。同時如果水灰比過大,水泥用量過多便會在凝固時造成上面所說的水化熱過大產生深層裂縫。
(2)施工速度過快?,F(xiàn)在的工程中為了降低成本,大都會想方設法縮短工期,因而施工的速度便大大加快,尤其是立體式施工的現(xiàn)在,施工的各個階段被打亂,多個施工隊同時進行建設工作,彼此之間經常被催促著完工,因而出現(xiàn)混凝土的攪拌不夠充分,各原材料的投放比例不嚴格的現(xiàn)象,導致無法保證施工的質量。
(3)后期養(yǎng)護方法不合理。混凝土的凝結硬化是一個長期的過程,澆筑結束后,為了使其能夠達到預期的目標,就必須對其進行養(yǎng)護。模板支撐剛度不夠、過早拆模以及過度干燥等,導致在凝結過程中混凝土產生了裂縫。在養(yǎng)護期間,混凝土構件需要在一定的溫度和濕度條件下保持較長的一段時間才能夠確保設計時想要其達到的強度和承載力。
3 ?現(xiàn)澆混凝土裂縫的控制措施
3.1 ?結構設計控制措施
(1)在房屋結構設計中,由于自身預應力、外部環(huán)境等方面的影響,很容易發(fā)生結構斷面突變的情況。一般情況下,如果構件應力太過集中,那么就會產生裂縫。因此,為了更好地避免裂縫的產生,可以使用梁板結構,并且提升梁板構件的強度及硬度,以有效減少應力突變帶來的不利影響,也可以通過減少樓板開洞形成的細腰現(xiàn)象以減少裂縫的產生。
(2)在進行房屋結構設計時,需要選擇合適數量的鋼筋配置,如果存在鋼筋數量太少或者鋼筋間距過大、過粗等不符合房屋結構設計的情況,那么后期很容易產生現(xiàn)澆混凝土裂縫。因此,在進行鋼筋選擇的時候,需要結合房屋結構設計的需求,并且選擇合適的墻板、樓面等薄壁構件的鋼筋配置。
(3)在進行初步設計的過程中,需要考慮到混凝土產生裂縫的原因,很多情況下,混凝土裂縫是因為混凝土的收縮而產生的,因此,為了防止混凝土產生收縮的情況,需要在初步設計的時候,有計劃性的使用補償收縮的混凝土技術,即摻加合適分量的膨脹劑進行中和,避免出現(xiàn)混凝土收縮情況。
(4)在初步設計的過程中,還需要將混凝土構件可能出現(xiàn)的各類收縮變形情況考慮在內。首先,在進行初步結構設計的時候,需要做到科學、合理,具有可行性,并且從房屋結構的實際情況出發(fā),進行相關的計算,設計出一套兼具實用、合理、有效的實施方案,確保施工的順利開展。同時,需要注意的是,在進行房屋結構設計的時候,需要確保房屋建筑結構具備足夠的承載力,可以有效應對裂縫、變形等情況。其次,需要針對房屋建設中出現(xiàn)的裂縫情況進行針對性的技術處理和設計,例如,對于混凝土結構中經常出現(xiàn)的裂縫,可以通過使用“放”與“抗”的原則,進行有效預防; 其中,“抗”原則是非常重要的,可以有效加強混凝土對抗變形、避免裂縫產生等性能,還可以提高其抗拉伸能力,對房屋建筑結構設計而言,是至關重要的。所謂“抗”原則,就是指通過在某些部位的構造上增加配筋,以加強混凝土的彈性極限拉伸程度,從而可以進行有效、靈活調節(jié),應對因構件變形而導致裂縫產生的情況??梢酝ㄟ^增加配筋以實現(xiàn)混凝土結構的抗裂性,在房屋建筑結構設計中占據著十分重要的位置,很多情況下,為了有效避免房屋建筑結構出現(xiàn)裂縫,會在梁側增加一部分縱向的鋼筋,在屋面板角部增設相應的雙向鋼筋網,并在磚混結構的樓面板設置圈梁,以提升房屋建筑結構的抗裂縫能力。
3.2 ?選材和配合比設計措施
(1)選擇符合房屋建筑要求的混凝土、水泥等原材料,包括其品牌、等級、性能等方面都要考慮在內。(2)在選擇含砂量配比的時候,需要符合相關的規(guī)定,選擇品質優(yōu)良的砂、石等原材料,并確保在進行配合比設計的時候,設計合理的水灰比、砂率等比例,避免混凝土出現(xiàn)離析、泌水、保水性不良等問題。(3)在進行添加摻和料、外加劑的時候,不可進行盲目添加,需要選擇合適的類型數量,以提高混凝土的性能。(4)由于水泥在施工中的使用量是非常大的,因此隨著水泥用量的增加,那么水泥漿體積也會隨著增加,坍落度也會變大,收縮也會呈現(xiàn)變大的趨勢,所以,在進行配比設計的時候,需要結合現(xiàn)場的實際情況,設計出科學、合理的混凝土設計坍落度。(5)需要正確使用混凝土補償收縮技術,根據需要實現(xiàn)的不同膨脹效果,選擇添加不同種類、性能的膨脹劑,并且控制合理的摻和數量。
3.3 ?結構配筋設計措施
在混凝土結構材料中,存在著非均勻性特征,因此,在拉力作用下,相關的截面會產生不同類別、大量的不規(guī)則的應力集中點,如果這些應力集中點積累到一定的高度和強度,那么就會發(fā)生變形的情況,如果變形的情況沒有得到改善,持續(xù)加重,那么最終就會出現(xiàn)裂縫; 因此,為了有效避免變形和裂縫的產生,在設計的過程中,需要選擇合適的配筋數量,一方面可以實現(xiàn)降低混凝土內應力的作用,另一方面,如果增加混凝土出現(xiàn)裂縫,可以進一步增加了混凝土的極限拉伸效果。
裂縫的控制對房屋建筑結構的安全性穩(wěn)定性有著極其重要的作用。在進行結構構件設計和建造時,根據相應的裂縫控制等級做出統(tǒng)籌安排,嚴格按照建筑規(guī)范來進行鋼筋的配置、混凝土強度等級的選取、水灰比的確定和構件厚度的控制,預防混凝土結構變形和產生裂縫的現(xiàn)象,從而確保工程質量和施工的順利開展。
參考文獻:
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