浅谈钢筋混凝土结构设计中的裂缝控制论文_王彦晓

浅谈钢筋混凝土结构设计中的裂缝控制论文_王彦晓

王彦晓

南京凯胜开能环保能源有限公司 江苏 南京 210000

摘要:随着建筑工程的增多,钢筋混凝土结构因其优点得到了越来越多的应用。但是,在建筑的建造和使用过程中,该结构会出现裂缝现象,长期实践证明这种现象是不可避免的,只能通过采取一定的措施将产生的裂缝控制在安全范围内。文章简要概述了钢筋混凝土结构中裂缝产生的原因,带来的影响和针对原因采取的控制方法。

关键词:钢筋混凝土,裂缝,控制。

1 前言

目前的建筑结构中,因为钢筋混泥土结构具备高稳定性、耐用、施工简单等优点是建筑结构中使用最多的,也是最常见的结构之一。然而,大量的实践经验表明钢筋混凝土结构会出现裂缝的是不可避免的,这也在一定程度上制约了建筑行业的发展。但是,我们可以通过分析这些裂缝产生的原因、危害,采取一定的控制措施,将裂缝控制在一定的范围内保证建筑的安全性。因此,对钢筋混泥土结构设计中裂缝产生的原因和控制措施的分析具有重大的意义。

2 钢筋混凝土结构裂缝产生的原因

导致钢筋混凝土结构产生裂缝的原因在各个建筑项目中都有所不同,归纳起来主要有以下几个方面的原因。

2.1 施工工艺

建筑施工包含了许多的环节,是一个非常复杂的过程。在施工的每一个过程中都可能因为操作不当埋下产生裂缝的隐患。包括混凝土材料搅拌不到位、时间不够,导致混泥土混合不均匀[1]。在混凝土浇筑的过程中速度过快、模板没有固定好、干燥过程中没有浇水、过早拆除支撑板、保养不到位等都有可能导致裂缝产生,这也直接反应了建筑施工中质量保证的重要性。

2.2 建筑材料

钢筋混凝土结构建筑中使用到的材料也是产生裂缝的原因之一。如果使用了异常凝结或者膨胀的水泥,建筑的安全性就被大大降低。在钢筋混凝土浇筑达到一定的强度之后,硬化过程中就会出现许多的小裂缝。而如果使用的水泥有蒸发现象,在水泥板内部温差过大时,也会有混凝土裂缝产生。使用的混凝土材料中的配比不对,含泥量过高等都会使混凝土结构产生裂缝。混凝土结构是水硬性的材料,在与空气接触的过程中发生干燥收缩,产生裂缝。

2.3 建筑环境

钢筋混凝土结构受到外界环境的影响,不同的建筑结构的承压范围不同,当环境中温湿差异较大时,建筑结构被冰冻或者膨胀,在这个交替的过程中对钢筋有一定的影响,导致裂缝产生。建筑环境可能会受到一些极端事件的威胁,如火灾、极高温度,或是酸碱类物质损坏结构,还可能因为地震等灾害导致钢筋混凝土结构开裂[2]。并且,在结构出现开裂之后,极有可能因为外界环境的变化导致开裂现象越发严重,有开始的细小裂缝演变为更长、更宽的裂缝,最终对建筑环境安全造成威胁。

3 裂缝对钢筋混凝土结构造成的影响

在钢筋混凝土结构产生裂缝后,裂缝会对结构造成一定的影响,影响内容主要包括以下几个方面。

3.1 受力结构遭到破坏

正常情况下钢筋混凝土结构中钢筋抗拉,混凝土抗压,二者发挥作用保证结构的安全和稳定。在钢筋混凝土结构出现裂缝之后,裂缝位置钢筋和混凝土分离开来,钢筋承受的拉应力发生改变,混泥土也被分成多个小板块,承受压力的区域变小,压应力增加[3]。建筑结构的抗剪能力减低,在出现裂缝之后,混凝土由一个完整的整体变成了一个个的小板块,承受剪应力的面积减少,整体结构的抗剪能力下降。

3.2 钢筋混凝土结构刚度和疲劳度发生改变

裂缝产生之后,结构的刚度减小。如果结构开裂情况比较严重,导致裂缝位置承压抽向上移动,导致结构变形严重,刚度变小,整体的挠度在裂缝变大的过程中变得更大。同时,降低了钢筋混凝土结构的疲劳度。因为结构中的裂缝降低的结构刚度的同时也让结构一直处于高拉应力的状况,缩短了它的疲劳寿命。

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3.3 钢筋混凝土结构强度发生改变

在裂缝不断变长变宽的过程中,钢筋被逐渐暴露在空气中。环境中有害物质如腐蚀性物质进入到混凝土内部,混凝土质量发生改变,钢筋被出现锈蚀,引起结构强度降低[4],而降低的强度有反作用于裂缝,导致裂缝的继续扩大。裂缝与结构之间的相互作用使得整个结构的强度越来越低,承受各种力的能力降低。

4 控制钢筋混凝土结构裂缝的方法

以国家混凝土结构产生裂缝的原因为依据,对不同原因引发的裂缝采取相应的措施,控制结构裂缝。

4.1 施工工艺导致的裂缝控制

施工工艺直接关系着钢筋混凝土结构质量的好坏,而施工工艺则受到设计和施工人员素质和技能的影响,管理设计和施工人员是保证施工质量的重要措施。控制措施主要包括以下几个方面的内容:首先,对于钢筋混凝土结构设计工作要不断的改进,不断的优化设计,结合工程特点进行相应的设计工作,成功的设计是施工的前提保证。其次,保证混凝土施工所用材料的质量,严格按照施工标准规定采购材料,注重材料的管理,及时淘汰不合格、变质的材料,保证合格的使用材料是保障结构稳定的重要内容。第三,待浇筑的钢筋混凝土结构达到强度要求后再拆除模板和支架,避免因过早拆除导致结构发生变形,引起裂缝产生。最后,对钢筋混凝土结构后期的保养工作给予重视,防止结构建成后因为一些外力因素导致强度等不满足要求,出现裂缝。

4.2 耐久性导致的裂缝控制

在钢筋混凝土结构因为环境因素导致裂缝产生,加上结构自身内部膨胀施加的压力,裂缝现象会越来越严重。如果在这个时间段空气中的硫酸等腐蚀性物质进入混凝结构中,那钢筋就极有可能遭受严重的腐蚀,混凝土结构的各项性能遭到破坏,对结构的耐久性有十分严重的负面影响。

针对这个问题产生的裂缝,可以通过以下一些途径提高结构自身的强度以防止裂缝的产生:首先,给钢筋混凝土结构的外表加一层防护隔离层,也可以使用阻止钢筋接触腐蚀性物质[6]。隔离层的材料可以是沥青漆或是环氧树脂涂料。其次,通过增加钢筋的密度来减小受害接触面积,或者降低钢筋混凝土结构中的碱度损失。第三,在钢筋混凝土的配比中加大水灰比、水泥用量、添加其他材料增强结构稳定性,对施工过程的每一道工序实行严格的监管。

4.3 温度导致的裂缝控制

自然的四季交替必然会产生温度的变化,温度的升高和下降都是不可避免的自然现象。要控制因为环境温度改变导致的感觉混凝土结构的裂缝问题,应该从开始的混凝土材料配比调整解决这个问题[5]。

由温度因素引起的裂缝的主要原因是环境温差、日照时间长短等。在考虑这些原因的基础上,应当严格按照建筑设计的有关规定和按照施工图纸完成钢筋混凝土的施工。因为日照时长和强度导致的裂缝问题要加强结构的保养工作,保证钢筋混凝土结构内外温差不得超过一定的范围。

在遭遇雷雨大风天气时,应采取措施减少这些因素对结构产生的不利影响,如通过遮雨布等防止结构受到雨水的破坏。在施工的过程中可以加入一些具有低水化属性的材料,如地热水泥、混凝剂等。施工人员可以通过安装伸缩缝和支架的方式来预防和减少裂缝的产生

5、结束语

目前很多建筑结构采用了钢筋混凝土结构的形式,但是钢筋混凝土结构中裂缝是不可避免的问题。钢筋混凝土的施工工艺、材料和环境因素都可能导致裂缝的产生。裂缝产生后会破坏受力结构,导致刚度、强度、疲劳度降低,影响钢筋混凝土结构的使用。针对不同因素引发的裂缝问题采取不同的应对措施是防止裂缝产生的关键。

参考文献

[1]冯亚飞.建筑工程钢筋混凝土结构设计中的裂缝防治措施[J].建材与装饰,2017(15):92-93.

[2]刘齐,逄迪.钢筋混凝土结构中裂缝控制策略探讨[J].住宅与房地产,2017(03):235.

[3]柯一沙,冯东.结构设计中钢筋混凝土楼板裂缝的控制[J].山西建筑,2016,42(11):44-46.

论文作者:王彦晓

论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/29

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