劉剛
摘要:隨著混凝土在建筑工程中的應(yīng)用,混凝土裂縫問題一直存在,一直沒有得到很好的解決。盡管在建筑結(jié)構(gòu)中使用混凝土可以為建筑工程提供良好的環(huán)境。然而,現(xiàn)澆混凝土工程在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在一些裂縫,如果不及時(shí)處理和預(yù)防,往往會(huì)增加對(duì)施工質(zhì)量的破壞,從而危及建筑結(jié)構(gòu)的安全和建筑物居住者的生活安全。同樣,現(xiàn)澆混凝土中的裂縫通常會(huì)影響建筑物的正常使用壽命。由于現(xiàn)澆混凝土的耐久性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,因此研究現(xiàn)澆混凝土的裂縫控制在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有十分重要的意義。為了解決現(xiàn)澆混凝土早期裂縫問題,合理使用相應(yīng)的預(yù)防和處理措施,更好地控制混凝土裂縫,從而有效地提高混凝土工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:住宅建設(shè);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);現(xiàn)澆混凝土;裂縫控制;分析
1建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土裂縫類型
1.1結(jié)構(gòu)裂縫
參與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,會(huì)設(shè)置各種人工制品,并配置各種構(gòu)件,在零部件接觸和長時(shí)間運(yùn)行的過程中,在整體結(jié)構(gòu)的薄弱部位,這種自然增加裂縫的概率,現(xiàn)澆樓板作為薄弱部位,自然更容易開裂。此外,由于此類構(gòu)件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的不合理設(shè)計(jì),在系統(tǒng)運(yùn)行中也會(huì)產(chǎn)生裂縫。如果將預(yù)制多孔板改為現(xiàn)澆板,則墻體的剛度會(huì)增加,而樓板的剛度會(huì)降低。
1.2應(yīng)力裂紋
收縮裂縫和溫度裂縫是應(yīng)力裂縫的形式,現(xiàn)澆混凝土裂縫最為常見,收縮裂縫主要由混凝土硬化引起,在自然環(huán)境的影響下,隨著混凝土澆筑后時(shí)間的變化,內(nèi)部水分逐漸蒸發(fā),導(dǎo)致體積越來越小,導(dǎo)致收縮裂縫;溫度裂縫基本上受溫差的影響,如果混凝土澆筑后,環(huán)境溫度與混凝土溫度存在較大的溫差,混凝土表面會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,溫差越大,表面拉應(yīng)力越強(qiáng),超過混凝土自身極限時(shí),會(huì)引起裂縫。
1.3塑性斷裂
在建筑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工中,會(huì)加入大量的骨料、鋼材等結(jié)構(gòu),在這種結(jié)構(gòu)中會(huì)影響混凝土結(jié)構(gòu)的沉降,加速混凝土結(jié)構(gòu)的豎向收縮,和水平方向相比,收縮相對(duì)較慢,會(huì)出現(xiàn)塑性裂縫。此外,通常塑性裂縫產(chǎn)生的裂縫較深,且形狀不規(guī)則,裂縫出現(xiàn)的時(shí)間主要在混凝土硬化時(shí),此時(shí)會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成重大影響。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中現(xiàn)澆混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
2.1建筑施工用混凝土的施工
在混凝土建筑開始施工時(shí),很容易出現(xiàn)混凝土裂縫的情況,出現(xiàn)混凝土裂縫的原因主要在于施工時(shí)間過長,混凝土澆水時(shí)間一旦過長,容易導(dǎo)致下沉,混凝土骨料和水泥漿在延誤,水泥與骨料脫節(jié)的現(xiàn)象,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。此外,具體的保護(hù)措施和科學(xué)的維護(hù)也是必不可少的。
2.2建筑混凝土材料
選擇合適的混凝土材料可以有效地防止建筑物混凝土裂縫。在建筑工程施工中,混凝土設(shè)計(jì)者在施工過程中往往把工作重點(diǎn)放在混凝土的含沙量控制上,假設(shè)混凝土中含砂量比例過大,那么在世界重力的作用下,混凝土很容易開裂,另外,設(shè)計(jì)人員將注意高混凝土的砂粒尺寸和硬度。但以上為保證常規(guī)控制外,仍應(yīng)做到這一點(diǎn),混凝土水泥顆粒的粒徑應(yīng)與混凝土表面的顆粒相比較,如果混凝土表面的顆粒比水泥顆粒小,那么混凝土水泥顆粒的表面積,比表面積將高于混凝土的水泥將嚴(yán)重受熱,混凝土表面也將出現(xiàn)裂縫;當(dāng)水泥顆粒較大時(shí),混凝土的抗拉強(qiáng)度會(huì)受到挑戰(zhàn),其他建筑材料也會(huì)受到影響,最終導(dǎo)致混凝土開裂。
2.3建筑物的混凝土環(huán)境
混凝土凝固和硬化是一個(gè)漫長的過程。澆注后,必須對(duì)其進(jìn)行維護(hù),以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。模板支架剛度不足、過早拆除模板和過度干燥導(dǎo)致混凝土在凝固過程中出現(xiàn)裂縫。同時(shí),空氣的溫度和濕度,與混凝土兩種溫度、濕度有很大差異。在抗壓和傳熱不太好的情況下,混凝土因其熱脹冷縮,一旦施工環(huán)境發(fā)生變化,混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)一定程度的變形,這是建筑物混凝土裂縫的主要原因之一,然后混凝土長時(shí)間暴露在陽光下,水會(huì)從混凝土中流出,這也會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干裂縫和收縮裂縫。
3控制裂縫的措施
3.1設(shè)計(jì)前的充分準(zhǔn)備
建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中確定了混凝土構(gòu)件的參數(shù),其自身的正常使用承載力和極限承載力在設(shè)計(jì)之初就確定了,后面的措施是為了確保該參數(shù)的最終實(shí)現(xiàn),因此,設(shè)計(jì)之初的裂縫控制是最有效的。各類建筑對(duì)裂縫的要求是不同的:嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫,一般要求不出現(xiàn)裂縫,可出現(xiàn)少量小裂縫。這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確,澆注構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)承受的荷載是確定的,然后應(yīng)建立一個(gè)波動(dòng)范圍,作為構(gòu)件設(shè)計(jì)的參考。雖然鋼筋混凝土的面積是確定的,但應(yīng)以直徑越小間距越密為原則,鋼筋的配置應(yīng)盡可能合理,能適當(dāng)提高構(gòu)件的配筋率,長構(gòu)件的箍筋和受彎鋼筋不能遺漏。二是設(shè)置保護(hù)層,保護(hù)層不能太厚,如果保護(hù)層太厚,當(dāng)構(gòu)件承受較大荷載時(shí),一側(cè)的混凝土?xí)粔核椋硪粋?cè)容易拉壞。應(yīng)再選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高,水泥用量越大,水灰比越大,出現(xiàn)裂縫的可能性越大?,F(xiàn)澆板尺寸一般較大,其強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C30。由于荷載的相互接觸和傳遞,每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)盡可能接近。最后,綜觀整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),建筑平面應(yīng)盡可能規(guī)則,在結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加配筋,同時(shí)按照規(guī)范要求控制房屋長度,當(dāng)房屋長度超過規(guī)范規(guī)定值時(shí),設(shè)置變形縫和溫度縫。
3.2施工技術(shù)改進(jìn)控制
在施工過程中,需要完善相應(yīng)的混凝土拌和標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)通過更嚴(yán)格的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來提高水泥和水的混合比。通過對(duì)石料、骨料、橡膠的精確攪拌,以及在攪拌過程中對(duì)用水量的科學(xué)控制,控制攪拌溫度,確保原料配比的優(yōu)化。如果溫度太高,你需要適量的澆水,降低溫度。在施工過程中,通過嚴(yán)格的成型混凝土攪拌練習(xí),確保混凝土的施工溫度能滿足嚴(yán)格的規(guī)范要求,確保最佳的攪拌性能。同樣,在混凝土凝固過程中,使用適量的澆水或養(yǎng)護(hù)液,以確保在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下,現(xiàn)澆混凝土出現(xiàn)裂縫的概率得到控制。在施工過程中,混凝土攪拌需要提高相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),通過更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量來提高水泥與水的配合比,通過準(zhǔn)確的石料、聚合、橡膠攪拌和科學(xué)的用水控制來保證最佳的原材料配合比。攪拌過程中,注意混合物的溫度。如果溫度過高,應(yīng)使用適量的水冷卻混凝土。
3.3材料選擇和配合比設(shè)計(jì)措施
1)選擇符合建筑要求的混凝土、水泥等原材料,包括其品牌、等級(jí)、性能等。2)在選擇含砂率時(shí),應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定,選用優(yōu)質(zhì)的砂、石等原材料,并確保設(shè)計(jì)合理的水灰比和砂率,以避免配合比設(shè)計(jì)中出現(xiàn)混凝土離析、泌水、保水性差等問題。3)在摻加外加劑時(shí),不能盲目摻加外加劑,需要選擇合適的摻量類型,以提高混凝土的性能。4)由于施工中水泥用量很大,因此隨著水泥用量的增加,水泥用量會(huì)隨之增加,坍落度也會(huì)越來越大,收縮率也會(huì)越來越大,所以在進(jìn)行配合設(shè)計(jì)時(shí),需要結(jié)合實(shí)際情況,設(shè)計(jì)科學(xué)合理的混凝土坍落度設(shè)計(jì)。
4結(jié)論
在我國建筑工程中,混凝土是最常見、最重要的建筑材料。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施工程的不斷發(fā)展,它仍將是未來建筑的核心材料。因此,混凝土裂縫問題迫切需要解決,有效控制現(xiàn)澆混凝土裂縫問題,可以提高整個(gè)建設(shè)工程的質(zhì)量,增加建筑物的使用壽命。在施工設(shè)計(jì)階段,要貫徹科學(xué)合理的建筑設(shè)計(jì)理念,結(jié)合施工有效數(shù)據(jù)收集,合理選擇混凝土材料,需要加強(qiáng)鋼筋施工部位,完善建筑平面設(shè)計(jì),確保規(guī)范施工的合理設(shè)計(jì)方案,確保整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)安全的質(zhì)量。
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