东北大学设计研究院(有限公司) 辽宁省沈阳市 110003
摘要:结构设计是建筑工程最重要的环节,在建筑结构设计中最棘手的问题就是裂缝问题,裂缝问题的成因多种多样,十分考验建筑工程结构设计师的能力。若想真正解决裂缝问题,必须要了解裂缝产生的原因,认清其具体危害,并积极采取一系列措施。
关键词:建筑结构;设计;裂缝;原因;对策
1裂缝形成原因
在具体施工中,有些时候由于钢筋或模板等材料没有按照规定合理的进行操作,导致混凝土在凝固前就发生了沉降,这也是塑性裂缝出现的根本原因。任何一种类型的裂缝都对工程质量产生一定的影响,塑性裂缝是其中影响较为严重的一种。另外,受到施工人员自身专业知识的限制,捆扎模板时,不是以正常的规程捆扎,也会造成裂缝的出现。在环境部稳定的情况下,很可能出现塑性收缩裂缝,产生裂缝的原因与塑性沉降裂缝的原因大致相同,主要是因为浇筑建筑物时,环境之间突然变化,恶劣的天气将减少混凝土中的水分,进而使混凝土表面干燥,建筑物的表面容易产生塑性收缩裂缝。温度应力裂缝必然和施工中的温度有着密切的关系。混凝土浇筑是最容易产生裂缝的阶段。在温差的影响下,产生了混凝拉应力,就算是不会产生比较明显的变化,还是尽量的减少其出现的可能性,它的潜在威胁是造成整个建筑质量下降的主要原因。
2防治裂缝对策
2.1严格控制原材料的选材
作为建筑施工最主要材料中的一个,混凝土是不可替代的。因此建筑结构的质量也取决于混凝土的质量。水泥,砾石骨料,水,和添加料成分是混凝土的组成成分,混凝土受这些成分的影响较大,比如应选择水热化低的水泥;选择聚合间隙较小、含泥量低、无碱性反应的中砂做粗骨料,并以碱水剂等外加剂改造混凝土工作性能。不仅包括混凝土自身的重量,以及成分、配料的混合比例,也可以改变混凝土的重量。在设计时应严格把控水灰比和水泥用量,配料选择水灰比低,耗水量低的。合适的微膨胀混凝土配合比例,施工适当、维护及时能提高结构抗温度裂缝性的能力。
2.1.1水泥品种的选取
水泥与水相遇时因含硅酸盐成分以及其它化学物质遇水后反应放热,应选取合适水泥品种以避免反应温度过高造成温度裂缝,所以在大型的施工工程里面大多选用矿渣式水泥或者是火山灰水泥。
2.1.2严格控制水泥用量
根据实验数据可知,每三立方米的混凝土中每增加十千克水泥,其对应的水化温度就相应升高一摄氏度。为了避免水泥升温导致温度裂缝的出现,就应该在满足工程结构强度和耐久性的同时尽可能减少水泥使用,必须严格控制水泥用量。在普通的工程里面每三个立方米混凝土中水泥的使用量不得多余410千克。
2.1.3骨料的质量控制
骨粒应当选择颗粒径大,配比好的。这样的骨粒空隙率小。另外,骨料中的含土量也要严格控制,必须选择强度等级较高的骨料,否则会出现因骨料强度低而造成混凝土开裂的现象。
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2.2做好结构设计
在设计中,需要注意的问题比较多,如高、低交叉,浅基础和深基础的位置容易开裂,要综合将由于沉降引起的差异问题考虑在内。在设计时,要优先解决这一问题,同时,设计师也应该将组合方式灵活运用,选择相应的结构方案和材料,注意结构截面突变,考虑一些可能引起的应力集中问题。还得注意钢筋在配置方面的问题,尤其是某楼面或者是墙板之间等,一些薄壁零件,尤其是注重数量和所使用的钢筋的使用位置,混特别是凝土的配合比,必须符合设计要求。此外,施工缝也要尽量设置在硷受压区域或者是变截面位置之,而且要加强分层浇筑具体位置的控制,以及加强一次浇筑厚度的控制。
2.3混凝土的浇注
在施工工艺上,需要加强原料搅拌机里温度的控制,在进行浇注混凝土时,为了避免太阳的直射,避免混凝土的冷量损失,要选用中低热的水泥,就像矿渣硅酸盐水泥等,也可以适当添加促凝剂粉和强塑剂。其次,在进行大规模的振捣工作时,混凝土在初凝开始之前,在混凝土上边进行二次抹压。其中需要注意的是对抹压的时间的控制,在进行浇筑作业时,不能随意摆弄已经放置好的钢筋,并且不能随意践踏钢筋,从而避免钢筋错位现象的发生。
2.4构造措施
砌筑墙体长度大于4m时的时候需要加设构造柱,墙内需埋管线时,混凝土厚度不能小于110mm。当墙高超过4m时,应采取“抗放结合”的综合措施,可在墙体半高处设置现浇钢筋混凝土压梁。对于外纵墙端的开间窗边应该设置一些防裂构造柱,屋内板内也应该配置抗温度收缩的钢筋,阁楼砌体也应该在其中部设置加强筋。墙体内部的拉接筋应该平直,而和砌筑砂浆应该有效的握裹,这样就会防止因为墙体的收缩而引起粉刷层开裂现象的出现。高层建筑沉降差异大需设置“沉降后浇带”,对调节不均匀的沉降起到一定的帮助作用。
2.5加强实际操作过程中的施工管理
在实际操作过程中,工程师仅仅是在实地进行指导管理,而完成工作的都是对专业知识不甚了解的工人,所以不可避免的会出现一些差错。我们应该对进行具体操作的工作人员进行培训,增强他们的职业素养提高他们的职业技能,对施工过程应该注意的事项,应当给予指导,并及时纠正工作人员错误的观念,这些对防止裂缝问题的发生十分重要。
2.6施工项目管理方面
在施工过程中应当尽最大的努力降低内外温度梯度以减小开裂率。混凝土的裂缝是随机的、不确定的,就算是同一单位,同一项目,甚至开始时审计审核都相同,并且由同一个施工队伍来完成,但是最终的开裂程度也是完全不同的。所以为了防止裂缝的出现,我们必须严格按照规章制度来进行操作,加强施工项目管理制度。
3结束语
综上所述,尽管在实际的建筑结构中大多数是难以避免会出现裂缝的,需要在进行建筑结构设计时严格按照相关规范执行,细致而全面地考虑各项影响因素,并针对性地采取一些有效措施通过加强构造解决问题,同时高度重视一些进行养护过程中的人为因素影响,确保达到养护要求,还要加强建筑结构设计的人工管理,这也是预防以及减少裂缝的一项重要措施。只有把裂缝有效地控制在规范允许的范围内,才能保障以及提高建筑的整体质量。
参考文献:
[1]孙林夫.工程结构设计裂缝分析[J].计算机辅助设计与制造,2016(07).
[2]赵素敏.工程结构设计中有关裂缝问题的探讨[J].中国科技信息,2015(19).
论文作者:王桂剑
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/7
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 水泥论文; 骨料论文; 温度论文; 钢筋论文; 塑性论文; 《基层建设》2017年第33期论文;