摘要:混凝土结构裂缝问题是工民建筑施工和使用过程中的关键问题,并且其出现可能造成结构破坏,甚至会使建筑结构的安全性得不到保证。所以对其成因和控制措施的研究有着一定的价值。本文通过对裂缝的种类按性质和形式进行划分后,对结构性裂缝的形成进行了分析,其中因为包括材料、设计以及施工上出现了一定的问题,从而导致了最后裂缝的而产生。并在最后针对以上问题提出了相应的控制措施。以期能够使结构裂缝的产生几率降低,进而使建筑结构的安全性问题得到有效的解决。
关键词:混凝土;裂缝;成因;控制措施
在工民建筑中,经常会出现混凝土结构性裂缝的问题。混凝土裂缝的出现,在影响建筑的外观和使用寿命的同时,也对结构的安全性、耐久性、承载能力以及抗渗能力有着非常大的不利影响,这就对建筑使用者在使用过程中出现一定的安全隐患。本文就这种问题进行了相应的分析,对其种类、成因以及控制措施进行了简述。
一 结构性裂缝种类
(一)按性质划分
首先是脆性破坏裂缝。这种裂缝产生是因为混凝土在没有被破坏之前结构上没有显著的变形,但是裂缝会没有根据的突然产生。如果这种裂缝一旦形成,就会对整个建筑结构中的强度产生非常严重的影响,进而会出现结构被破坏的问题。所以在发现这种问题的过程中要对其进行相应的加固,使这种裂缝的产生能够得到避免。这种裂缝的形式包括:斜截面、冲切面、受压受弯构件以及后张预应力构件等部位产生的裂缝。其次是塑性破坏。这种破坏一般都是指在建筑中已经有显著的形状变化和产生裂缝的豫章,同时在断口中的断裂地区基本上都是形成了纤维状的断裂。当这种裂缝出现后,要对其位置、长度以及实际断裂状况来对结构安全性进行相应的预测。如果该裂缝没有大于建筑规定中的标准值,就就不用对其进行加固。这种裂缝的主要形式包括:受拉、受弯、受压构件发生的正截面裂缝等[1]。
(二)按发展形式划分
裂缝按照发展形势进行划分后包括了:稳定裂缝、活动裂缝以及发展裂缝。首先是稳定裂缝,这种裂缝虽然会出现在建筑中。但是其长度和宽度在裂缝形成后不会出现变化。其次是活动裂缝。这种裂缝再出现后,其长度和宽度会受到建筑的负荷、温度、湿度等的影响,通过其变化导致这种裂缝出现相应的变化[2]。最后是发展裂缝。这种裂缝在产生后,会随着建筑使用时间的增长,使裂缝的长度和宽度也随之扩大。因为在建筑建设和施工的过程中,由于混凝土的特质,不可避免的会出现裂缝。但是如果构建在出现裂缝之后的裂缝长宽属于建筑规定标准之内,就将其构件当做安全构建。但是如果裂缝会随着时间和环境的变化产生扩大的现象时,就需要对安全性进行严格、仔细的识别。
二 结构性裂缝成因
(一)材料问题
很多工民建筑在材料上会存在着一些问题,从而导致施工中存在有结构性裂缝的混凝土。首先,是材料在运输过程中会有一定的有害物质进入,并且选用了不符合建筑安定性标准的水泥,从而使混凝土在搅拌过程中出现收缩较大的问题。另外在材料使用中材料表面过于光滑、质地较差、材料粒径细、使用外加剂、辅料选择不当等都会使建筑施工中会因为材料问题导致混凝土出现裂缝。其次,很多建筑在施工过程中过于追求结构安全,使用的水泥品种和等级会出现与实际情况不符的现象,从而造成结构裂缝的产生。最后,是一些建筑施工单位会因为追求利益,导致在施工中没有安装建筑规范进行施工,使用实际含量过高的海沙,使建筑混凝土结构裂缝出现的几率进一步增大。
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(二)设计问题
在工民建筑中的设计上会出现问题,进而使混凝土因为设计问题在建筑使用过程中产生裂缝。这些问题主要包括:一是在设计过程中没有充分的考虑构建的抗裂性能,同时也没有将施工过程中的荷载因素进行合理的思考。二是在构件的选用上,没有对其刚度进行考虑,从而造成建筑构件的荷载极限中的设计过低。三是孔洞设置不当[3]。一些工民建筑虽然在较为集中的受力位置进行了孔洞的安排,但是却没有对齐进行加固,从而会使应力过于密集,进而使结构性裂缝产生。四是一部分设计人员为了使设计图纸的计算更加方便,从而出现随意简化图纸的问题,这就会造成施工过程与实际计算图形出现偏差。另外还会因没有计算荷载问题,使建筑质量得不到保证,进而就会有裂缝的产生。五是因为保护层过薄或过后的问题。过薄会使保护层出现裂缝逐渐发展到构件表面,过厚会使构件表面出现收缩和温度裂缝,使构建的荷载能力降低。除此之外,设计过程中会出现混凝土配合比的设计问题。如因为设计问题导致水泥、泥沙、骨料等配比出现不符合标准的问题,就会导致结构裂缝的产生。
(三)施工问题
在施工中出现问题会导致混凝土结构裂缝的产生。首先在搅拌中的水和水泥用量不符合标准,辅料用量不合理都会是混凝土出现质量和结构性能的问题,进而使混凝土出现结构裂缝。其次是钢筋在安置过程中的位置选择不符合标准,如梁钢筋设置不当就会使梁板刚度降低,进而在负荷过高的情况下就会出现裂缝。再次,是混凝土在施工后的养护工作没有有效的进行,从而使养护时间和措施不符合标准,进而使混凝土出现结构裂缝。除此之外,还包括一些如混凝土支模方式不合理以及施工超载等原因,都会是混凝土产生裂缝。
三 混凝土结构性裂缝控制措施
(一)材料控制措施
通过对材料进行控制,可以使结构裂缝的发生几率和扩大范围得到降低。对裂缝进行材料上的控制措施包括:首先,使原材料的质量和标准符合建筑实际需求,并控制其水灰比。其次,要在建筑材料上严令禁止安定性不合格或者超出使用期限的水泥。再次,在选用骨料上,要选用粗糙、质地好、颗粒小、含泥量符合标准的骨料。最后,是要对添加剂的合理使用,通过水、水泥用量的适当减少或添加,使混凝土的和易性提升,进而使混凝土结构裂缝因为材料的控制使其产生的几率和扩大的范围降低。
(二)设计控制措施
通过设计方面的控制措施,可以有效避免混凝土的结构裂缝问题。首先需要优化施工过程中的设计,如在混凝土的配比设置上,一定要符合相关规定的标准,并严格控制用水情况,使其可以达到一定的比例,这样配置出来的混凝土会有极大的粘性,使混凝土具有热量低、弹性适中、韧性好以及强度高的特点。对于混凝土的构件设计要采用更加科学有效的手段,避免混凝土出现薄弱层的情况。在进行混凝土加工的过程中,还应时刻注意水泥的用量,并控制水灰的比例,适当掺杂一些粉煤灰,可以极大地改善混凝土的性能。在配置混凝土的过程中,加入粉煤灰可以使混凝土的温度有所降低,使混凝土的收缩情况得到改善,不会因为内外部环境的差异性,而产生极大地应力,使混凝土出现机构裂缝,这样也有利于提高混凝土的抗侵蚀能力,从而稳固建筑。
(三)施工控制措施
通过施工控制措施可以使混凝土产生结构裂缝的问题得到避免。首先在搅拌中,要对使用科学合理的搅拌方法。并要在混凝土浇筑的过程中避免过振和漏振。其次,要进行两次振捣和抹面,从而使混凝土的密实度提高,进而使混凝土结构裂缝减少。再次,要保证施工程序的科学合理,根据结构和施工现场的具体状况进行裂缝控制措施的制定。最后是要现场的额施工人员在施工过程中能够注重质量保证,并要在施工中对混凝土结构裂缝进行及时的检测,并发现混凝土裂缝后要进行实时的处理,从而使结构裂缝产生后能够保证其不能进一步扩大,从而避免了因为裂缝问题的影响,导致建筑结构出现问题。除此之外,在施工过程中对裂缝的控制措施还包括了养护工作。养护工作能够使混凝土的强度得到有效的增加,所以在施工中应通过对混凝土表面进行养护使其表面避免发生脱水的现象。并且在养护工作开展过程中,要避免外力影响到混凝土表面,并要在混凝土强度达到标准后才能进行模板的去除。
结论
综上所述,混凝土裂缝种类和形成的因素较多,这就会导致建筑中出现裂缝的几率增大。但是这种裂缝的形成会导致建筑结构的安全性降低。因此,就需要对其种类和成因进行分析,提出相应的控制措施。通过控制措施的提出,可以使混凝土裂缝的产生几率降低,并能够使裂缝产生后的规模扩大问题得到有效解决和防控。能够使结构更加稳定,建筑的安全性进一步提高,从而能够建设出更多能够保障使用者生命安全的优质建筑。
参考文献
[1]聂万德.混凝土裂缝分析及控制措施[J/OL].建筑知识,2017(03):1.
[2]惠小鹏.钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J/OL].建筑知识,2017(03):1.
[3]袁自运.混凝土裂缝的原因及防治措施探究[J/OL].中国高新技术企业,2017(12):216-217.
论文作者:刘小锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/26
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 建筑论文; 措施论文; 过程中论文; 结构论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;