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摘要:现阶段,随着社会的发展,现代化建设的发展也突飞猛进。在建筑施工过程中,以混凝土结构占主导地位,它作为建筑中最常用的一种材料,它有很多的优点,例如:材料来源广泛、性能可调整范围大、在硬化前有良好的可塑性、施工工艺简易,多变、可用钢筋增强、有较高的强度和耐久性等。在优点共存的情况下也有一些缺点,例如:养护周期长、不耐高温、再生利用性较差、容易产生裂缝等缺点。然而现在有很多的高层建筑,由于建筑工期长,施工难度高,面积大,因此会存在许多质量问题,而混凝土易产生裂缝是施工过程中最常见问题,混凝土裂缝是结构由内外因素共同作用而产生的物理结构变化,会在施工工程中,液体从裂缝渗漏,从而导致钢筋生锈,保护层剥落,而建筑的强度持久性以及安全性、可靠性、稳定性都会降低。随着建筑面积增大,层数增高,混凝土浇筑过程中产生的裂缝问题再一次引起了广大学者的探索。本文主要针对高层建筑混凝土裂缝产生的原因提出了预防措施。
关键词:高层建筑混凝土;构件裂缝;控制技术研究
引言
在我国经济高速发展的时代背景下,近几年来,建筑行业也得到了快速发展,其中最突出的表现就是高层建筑如雨后春笋般矗立在各大城市之中。而对于这些高层建筑而言,虽然其主要采用的混凝土结构得到了业界广泛地认可,但不可否认的是,其存在的裂缝问题也是行业关注的重点。基于此,文章通过对高层建筑混凝土构件裂缝产生原因进行初步分析,并在此基础上,就相应的裂缝控制技术进行深度探究,以期为保证高层建筑的可靠性、耐用性提供有价值的参考。
1高层建筑混凝土构件裂缝产生的原因
1.1 由温度变化而导致的裂缝问题
就混凝土构件而言,其自身热胀冷缩的特性可以说是尤为突出的。一旦温度出现了大幅度的变化,就极容易出现由于温度变化产生的变形情况,如此一来,也就容易对混凝土结构的形成造成一定的应力。一旦混凝土的抗拉能力不及这种应力,就会导致高层建筑混凝土构件产生相应的裂缝。然而,在实际的建筑中,温度变化是经常会发生的,尤其是在温差变化较大的北方城市,如此也就会导致裂缝问题产生的频率是相当高的。
1.2 由施工工艺质量而导致的裂缝问题
作为人工混合而成的建筑材料,混凝土质量的高低可以说在很大程度上受施工工艺质量的影响。如果在混凝土的施工工艺中,混凝土的均匀性、密度程度没有得到相应的保证,或者在混凝土搅拌、振捣、压实或者运输过程中,对相应的细节工作落实不到位,是极容易导致高层建筑混凝土构件产生裂缝的。除此之外,在混凝土的施工工艺中,混凝土保护层不合适,对模板结构的使用不合理,拆模时间不恰当等也是导致混凝土产生裂缝的主要因素。
1.3 由地基沉降而导致的裂缝问题
在建筑行业,地基下沉的情况可以说是尤为普遍的。然而对于高层建筑而言,如果出现了地基沉降的情况,对其整体建筑结构是极为不利的;尤其如果沉降的程度过大,那么相应地对建筑结构造成的危害也就越大。这是因为一旦出现地基沉降,就会导致部分建筑结构产生相应的位移,如此一来也就使得混凝土结构内部产生了不同程度的剪力和拉力,而一旦剪力和拉力到了一定程度,就极易导致裂缝的产生。
2高层建筑混凝土裂缝产生的原因
2.1 建筑结构设计的原因
目前,高层建筑楼板因采用的是现浇砼结构,为了提高结构整体性和抗震性,在结构设计上有很高的难度,它比中低层建筑设计上有着不小的难度挑战,所以楼层建筑的设计水平也要有所提高,建筑设计的不合理会导致混凝土结构出现裂缝,主要表现在结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工中,构件施加应力不当和构造中钢筋使用的量多量少也会引起建筑裂缝。在设计过程中,要把混凝土构造的收缩变形因素考虑进去,在使用混凝土的过程中,由于等级过高,会引起用灰量过大,对收缩不利,同样也会产生建筑裂缝。还有一些因素在设计中很难做到明确和精细,如:构造的平衡、受力荷载等方面。
2.2 混凝土材料的原因
混凝土是一种由砂石、骨料、水泥、水及其他外加剂、矿物掺和料混合而形成的非均质脆性材料。因此在建筑中材料起决定性的作用,对材料有两方面的严格要求,一是材料的质量,例如:在混凝土结构中,水泥的品种能减少室外温差,砂石的粗细程度会影响混凝土的强度。外加剂和掺合料会影响混凝土的硬化速度。二是为了提高结构的稳定性,会将水泥砂石和钢筋一起固定,然而,水泥的用量和钢筋配置的用量的多少会引起建筑裂缝。因此,在配置混凝土的时候,所有材料的用量并不是越多越好,要有专业人员进行计算配比,否则,会引起很多问题,要根据施工情况,考虑所有因素,计算出材料最合适的配比,才能将其作用最大化。
3高层建筑混凝土构件裂缝的相关控制技术
3.1 施工前的设计和准备工作是裂缝控制的重要前提
要想对高层建筑混凝土构件裂缝进行相关的控制,那么做好施工前的设计和准备工作可以说是极为重要的。具体而言,应主要注意以下几方面:第一,在设计中一定要注意对处于约束状态下的建筑结构进行必要的设计处理,一旦发现建筑结构中对变形空间的处理不够时,一定要在结构设计中对构造的钢筋进行相应的合理配置,尽可能地降低裂缝出现的可能性。第二,在对高层建筑楼板进行相关设计时,对于楼板的刚度平衡应有必要且细致的处理,如果遇到跨度大或者房屋阳角较大的楼面板时,一定要用双层双向钢筋进行相关必要的处理和设置。第三,在对房屋管线进行相关设计时,在楼板内部一定要注意不要预埋水管。同时,在楼板内部预埋其他管线时,也应注意将管线和钢筋进行斜交布置,避免管线与管线、管线与钢筋之间的立体交叉,进而减少裂缝的出现。
3.2 加强原材料的控制是裂缝控制的核心基础
除了做好施工前的设计和准备工作外,在高层建筑中想要减少裂缝的出现,还应加强对原材料的控制,这是裂缝控制的核心基础所在。对此,在施工过程中,应尽可能地选择水化热的水泥,如此一来可以最大程度地减少水泥内外的温差,避免因温差过大而导致的裂缝问题。同时,也可以将膨胀剂添加到某些抗渗要求较强的混凝土里,发挥膨胀剂的补偿收缩效果,以此来降低混凝土构件裂缝出现的概率。另外,在混凝土中增加具有减水及缓凝的外加剂,也可以通过提高混凝土的流动性和粘聚性来达到减少裂缝的目的。与此同时,由于砂的粗细程度也在一定程度上影响着混凝土的强度,因此在泵送混凝土的过程中,应注意选择的砂要是级配比较好的中砂,同时在使用时,也应结合混凝土的实际强度,来科学、合理地选择砂率,在保障混凝土具备一定流动性的基础上,减少水泥和用水量,进而提高高层建筑混凝土构件的抗裂能力。
3.3 加强温度控制是裂缝控制的关键
在混凝土工程构建当中,墙体的竖向裂缝为常见的现象,造成伸缩缝的主要原因是材料在温度差下出现的热胀冷缩情况,因此提前在温度伸缩缝上做文章是有效防止混凝土构建出现问题的方式。比如,在刚浇灌的钢筋混凝土屋顶结构中预留后浇带,就可减少错层或结构拉伸造成凹凸现象;在结构处于上层的大型混凝土结构中设置保温层,裂缝控制也能得到保障。通过对于温控材料的选择也同样考究,材料的水分和品质有严格的要求,越是外露的中高层建筑对于温控材料的要求就越高。保温层和隔热层的设置属于基础安装工作,对于防水要求较高的工程,对应的隔热板和分割层也同样在裂缝控制设计中提前考虑。
结语
任何结构裂缝都是有害的,少数轻微的结构裂缝由于混凝土的特殊性,有可能会自行愈合。而绝大多数的结构裂缝会一直存在甚至持续发展,直接的损害就是造成渗漏及钢筋锈蚀,影响结构安全。所以,对于结构裂缝必须减少发生、及时发现、妥善处理,控制混凝土施工全过程质量,更好地避免结构安全隐患的产生,进一步提高民用建筑施工效率和质量。
参考文献
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[2]潘静.高层建筑转换层施工中混凝土裂缝的控制技术[J].住宅与房地产,2018(30):160.
[3]李迪文.高层建筑混凝土施工及控制措施探究[J].住宅与房地产,2018(12):185.
论文作者:徐永钢
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/4
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 高层建筑论文; 构件论文; 结构论文; 钢筋论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;