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摘要:现今,混凝土结构已经成为土建工程中主要内容,而在很多建筑施工中,威胁建筑质量的关键因素也转变为混凝土结构施工中产生的裂缝。混凝土裂缝是混凝土结构受到多种内外因素的作用而产生物理结构变化,对混凝土结构承载能力、耐久性以及防水性产生不良影响。基于此,文章对混凝土裂缝产生的原因和控制方法进行分析,希望对混凝土裂缝避免或补救有所助益。
关键词:混凝土裂缝;产生原因;控制方法
引言
与传统砖混结构相比,混凝土结构建筑在整体布局、性能稳定等方面更具优势,因而如今在建筑中,混凝土结构正逐步取代砖混结构在建筑行业中的地位。但从大量工程实践调查发现,由于混凝土结构承受负荷重、温度差沉降等原因,极易出现结构裂缝,进而导致混凝土结构无法发挥其建筑优势和特性,给建筑使用者及开发商带来工作、生活上的不便。这种情况下,在充分掌握裂缝成因的基础上,采取何种有效的修补或预防手段,已经成为建筑行业开发的前提。
1混凝土结构裂缝的危害
在对混凝土结构的施工过程中,难免会出现一些施工操作上的失误而导致施工裂缝的出现。在混凝土结构出现的裂缝中较为常见的裂缝一般宽度在0.1到2毫米之间,对混凝土结稳定性等没有直接的危害,混凝土材料本身造成的结构裂缝,是很难避免的。但由于操作的失误和环境剧烈变化等原因造成的裂缝对混凝土结构的影响是致命的。这些裂缝的存在对建筑的稳定性、强度和使用寿命都有较大的影响。混凝土结构出现裂缝之后,其防水性将会大大降低,水分可以直接通过裂缝对混凝土结构的内部进行腐蚀,影响了混凝土结构的整体性。同时混凝土结构裂缝的存在会极大影响混凝土结构的抗震性,在发生震动时由于裂缝的存在,使得混凝土结结构的受力不均匀更一步加剧了裂缝的产生形成恶性循环。施工裂缝的存在直接影响了建筑工程的质量,对工程建筑的稳定性和整体性有着极大的负面影响。
2混凝土裂缝产生的原因
2.1工程结构设计
在建筑工程设计中,结构计算建立的计算模型与实际情况之间存在差异,造成实际工程结构受力与结构计算结果不完全相符,使得局部混凝土结构配筋及构造要求不当引起混凝土结构产生裂缝。结构计算时安全系数设置过小,钢筋锚固长度不满足要求。楼面板及屋面板结构中结构构造设计不当导致板面开裂。混凝土构件的刚度不满足要求导致结构开裂。计算模型选择时考虑主要应力忽略次要应力,而忽略部分的应力作用,导致结构产生裂缝。
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2.2材料不符合质量要求
混凝土是由水泥等多种混合材料组合制成,因此材料自身的质量直接关系到混凝土的质量,但是很多施工单位一味地追求眼前的经济效益,在进行材料采购
时未能选择符合国家相关质量检验标准的材料,甚至是采购一些“三无”产品或
是选择成本较低的供销商,这样使得整个混凝土质量得不到保证。
2.3施工工艺因素
混凝土搅拌、运输的时间超过规范要求,会使水分蒸发过多,导致不规则收缩裂缝产生;模板拆模过早,混凝土强度不足,构件在自重或施工荷载作用下会产生裂缝;振捣方式不当造成混凝土分层离析,或造成混凝土砂浆大量向低处流淌,致使混凝土产生不均匀沉降收缩而在结构厚薄交界处出现裂缝;混凝土初期养护工作管理不严,造成混凝土早期强度增长时失水,收缩量大,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
2.4温度因素
温度裂缝是当前钢筋混凝土建筑施工中常见的一种裂缝类型,顾名思义,导致这种类型裂缝产生的直接原因就是温度,温度的变化会导致混凝土出现热胀冷缩的反应,进而就会改变拉应力而导致危害性裂缝出现。在钢筋混凝土的内部存在一定的温差,在厚度、体积比较大的混凝土构件中,在混凝土硬化的早期,内部的温度应力变化特别容易导致危害性裂缝的出现。此外,在混凝土构件完成硬化之后,随着环境温度的变化,热胀冷缩的效应会产生一定程度的拉应力,这就会导致构件的局部开裂。
3混凝土裂缝应对措施
3.1设计措施
在建筑工程设计中,建筑平面布局在满足功能和业主要求的情况下,尽可能力求简洁规整。建筑平面设计复杂的建筑物,在收到诸如地震及其他外力的作用下,建筑物容易产生扭曲等附加应力,从而造成建筑物的墙体及楼板开裂;另外在设计中要控制建筑物的长高比,增加建筑物的整体刚度,增强其抵抗不均匀沉降的能力。设计中要避免由于结构构件的断面尺寸突变所带来的应力集中。
3.2合理选材和设计配合比
在进行混凝土材料选择和配合比设计时,应根据结构要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,避免尽早使用早强高的水泥;选择级配优良的砂、石原材料,含沙量等参数的控制要符合相关要求等。
3.3施工方面
在施工方面,相关人员要加强地基的检查和验收工作,因为地基普遍都是复杂性高,所以在基坑开挖完工后要对其进行全方位的检查,如若检查出存有隐患的部分,要及时的采取相关的措施去解决,才可继续施工。除此之外,相关人员再挖淤泥和淤泥质土基槽的时候,要时刻注意原状结构,不能对原状结构产生影响。假若原状槽底部的土受到影响,应当先铺垫一层粗砂在铺垫一层块石后在进行处理。另外,施工需要用的砂浆应要在跟粗砂进行搅拌过后才能使用,切记不能跟删砂和混合粉一同搅拌。
3.4温度裂缝的控制
首先从原材料上进行控制,尽量选用中热甚至是地热水泥的使用,这样可以从源头避免温度拉应力的出现。其次应当控制水化热所造成的温度改变出现,掺加粉煤灰对降低钢筋砼结构的温度和水化热都有良好的效果。最后在混凝土构件中可以掺加一定量的外加剂。
结语
建筑混凝土裂缝是建筑学中比较常见的问题,产生裂缝的危害不言而喻,它既影响建筑美观,又影响建筑使用寿命。对于建筑混凝土裂缝产生的防制措施,我们主要从三方面来防制。首先,建筑物的设计不能存在缺陷,从根本上预防建筑混凝土裂缝的产生。其次,在混凝土材料的配比上做到科学合理,严格按照科学比例配置材料,对于一些防制混凝土裂缝的材料也可以很好的起到预防作用。
参考文献
[1]蒋明镜,周雅萍,朱方园,等.素混凝土桩复合地基承载机理的离散元分析[J].水利与建筑工程学报,2012(3):1-7.
[2]李彩华,肖盛燮,高路恒.基于断裂理论的大体积混凝土裂缝分析[J].交通科技与经济,2013(5):101-103.
论文作者:张乐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/13
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 结构论文; 建筑论文; 应力论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第1期论文;