谈混凝土建筑结构常见裂缝原因及预防措施论文_李辉玲

谈混凝土建筑结构常见裂缝原因及预防措施论文_李辉玲

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摘要:建筑工程中,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。所以尽可能采取有效的技术措施预防裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。

关键词:混凝土结构;裂缝问题;原因;预防措施

1.混凝土建筑结构的性能

从大量的工程实践表明,混凝土结构的裂缝问题一部分与混凝土结构本身的性能存在紧密关系,有关混凝土结构开裂的混凝土性能主要是强度以及变形。

1.1混凝土强度。混凝土强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结强度,而这又与水泥标号、水灰比及其骨料性质有密切关系。

1.2混凝土变形。混凝土的变形主要有收缩变形和温度变形。当环境温度和湿度变化时,混凝土构件相应都会产生收缩变形和温度变形。由于体型上的差异,板的体积与表面积比值小于其支撑系统的体积与表面积比值,在水平方向上板的变形一般大于其支撑系统,使板内出现拉应力。

2.混凝土建筑结构常见裂缝的原因

2.1设计原因

不合理的设计简化模型;设计过程中漏输荷载;对于结构薄弱部位构造钢筋配置不足;对于施工时易受践踏部位钢筋强度等级设计不合理,致使钢筋塌陷,保护层变大;楼板开洞部位未设置板边附加钢筋;对于大尺寸建筑未设置伸缩缝;裙房与主楼之间未设置后浇带等。

2.2荷载作用形成裂缝的原因

荷载作用下形成的裂缝也叫结构裂缝。如果结构主筋配筋的面积较小或者超过结构所能承担的荷载均会导致结构出现开裂,特别是梁表现得最为明显。如果混凝土受拉区的边缘纤维应变超过混凝土受弯极限拉应变,则受拉区混凝土会出现开裂现象。开裂的位置一般处在混凝土梁中段,裂缝宽度最大的位置一般位于跨中,竖向裂缝形态呈现下宽上窄,并随梁两边通透。当剪应力与压应力共同对混凝土梁作用,若梁的斜截面承载力不能够支撑两者的共同作用,则会使混凝土梁根部的受剪区以及弯起筋外端部,产生单条或者多条的斜向裂缝。

2.3材料及配合比裂缝形成原因

由于材料质量以及配合比而产生裂缝的原因,可归为如下三种:第一,生产混凝土构件所使用的水泥质量不合格;第二,选用的砂、石质量不符合标准。混凝土结构中,砂石材料所占的比例大概为四分之三左右。因此,若选用的砂石质量有问题,则会严重影响混凝土强度,引起混凝土结构变形,使其产生裂缝;第三,混凝土各成分的配合比不严谨。在混凝土成分配合时,如果配合比不严谨,不仅会造成材料浪费,引起成本增加,而且还有可能引起混凝土结构产生裂缝。除此之外,混凝土添加的外加剂质量不合格,也可能使混凝土构件产生裂缝。

2.4施工不当产生裂缝的原因

总的来说,施工不当形成的裂缝原因,可分为如下几种:第一,施工人员过分振捣混凝土而产生裂缝;第二,混凝土构件生产时所使用的模板或垫层太过干燥而导致的裂缝;第三,混凝土结构中预埋管线操作不合理而产生的裂缝;第四,养护工作不到位;第五,后浇带施工不当而引起的裂缝。

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3.混凝土建筑结构常见裂缝原因的预防措施

3.1设计方面的预防措施

严格按照规范条文控制荷载,优化设计计算模型,合理优化荷载,不漏输荷载,并尽量简化为均布荷载,使结构受力均匀合理;注意加强薄弱部位的钢筋配置,并在设计过程中充分考虑施工因素的影响合理选择钢筋级配;对于温度变化明显的屋面板配置温度收缩钢筋;在配筋面积相同的情况下,板钢筋配置中尽量使用小直径小间距钢筋;注重设置后浇带、伸缩缝等以控制减少裂缝的出现;在提高混凝土构件的抗裂能力上还可以通过加大构件截面尺寸和提高混凝土强度等级以及通过采用预应力混凝土结构的措施。

3.2荷载作用形成裂缝的预防措施

预防由荷载作用形成的裂缝,关键是在混凝土结构设计时,需严格按照国家的相关规范,深入分析偏心构件的局部受压,以及验算一般结构的配筋、强度和正常使用状态下的裂缝宽度。一旦构件出现的强度裂缝宽度超过结构设计规范所规定的范围时,则需给予足够的重视,并综合考虑已经产生裂缝的混凝土构件是否报废。对于是否报废的决定,应该建立在构件裂缝发展趋势基础上。如果在对产生裂缝的构件观察时发现裂缝有闭合或缩小的趋势,则这类构件不可轻易报废,而应基于构件产生裂缝的大小及程度,采取针对性的封闭及加固措施;如果构件上的裂缝程度严重,为贯穿性的,而且在长期动态观察时,裂缝有加剧趋势,则需认真考虑构件已经报废的可能性。总而言之,是否更换构件的基本条件是,构件是否能够满足正常使用的功能以及是否符合承载力的要求。

3.3材料及配合比裂缝的防治措施

对于该类型裂缝的防治方法,可从如下几个方面着手:第一,对进入施工现场的水泥进行严格的质量检测,防止不符合要求的水泥混入混凝土结构的生产作业中。另外,选用水泥时,还需根据工程特点,选择对应的水泥型号;第二,对混凝土构件所使用的砂石材料,按照混凝土砂石质量标准以及相关的检验方法,全面地对砂石进行检测。待砂石材料的有害物质含量、强度以及颗粒级配等均符合要求后,方可投入使用;第三,混凝土配比工作应依据《普通混凝土配合比设计规程》的相关要求,按照工程所需的强度等级、抗渗等级、耐久性等性能要求,合理进行混凝土成分配比。

3.4施工不当产生裂缝的预防措施

施工质量直接关乎钢筋混凝土结构裂缝形成与否,从材料到人员的全方位管理任何一个环节都不可小视。出于性能考虑,当今的混凝土中或多或少掺有添加剂,其中膨胀剂对于混凝土耐久性的影响一直处于研究之中,使用过程对其质量控制是第一位的。掺膨胀剂的补偿收缩混凝土能避免结构有害裂缝,对其设计和施工都有着独立而严格的操作规范。我国膨胀剂牌号众多甚至有大量假冒伪劣膨胀剂产品充斥于市场之中,不仅不能达到工程需要的效果,反而破坏结构耐久性,形成裂缝影响建筑美观。按照相关规范规定,膨胀剂使用前必须现场抽检,抽取20个样品由相关部门检测质量,必须达到合格标准才允许投入工程应用。掺加膨胀剂混凝土的浇筑方法更要保证振捣密实,严防表面沉降收缩裂缝形成,保证外观质量,防渗和清洁工作都必须严格,最后不能忽视养护工作,7~14天仍需要湿养护发挥膨胀效应。

结束语:混凝土结构裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。因此,我们在施工中,应充分认识到裂缝的出现对建筑物的危害性,采取各种有效的措施和合理的处理方法来预防裂缝的出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足建筑结构安全稳定等要求。

参考文献

[1]戚立荣.混凝土裂缝成因及防治措施[J].水利建设与管理,2010.

[2]罗瑜.混凝土建筑裂缝产生的原因及其防治措施[J].建筑科学.2013.

[3]陈松,牛良,张晓丽.浅谈混凝土建筑结构裂缝产生的原因及预防控制措施[J].建筑工程技术与设计.2015.

论文作者:李辉玲

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期

论文发表时间:2018/9/5

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