摘要:我国的城镇化建设促进了建筑业的发展,建筑工程项目在施工建设中需要大量的用到混凝土材料,混凝土施工是建筑施工中一项重要内容,因而控制好混凝土施工质量,能够进一步提高建筑工程施工质量。关于混凝土结构施工裂缝问题,从施工技术和施工材料等方面分析问题成因,并制定出有效的解决对策,本篇文章在此基础上,主要从建筑结构设计角度研究混凝土结构裂缝问题。
关键词:建筑结构;工程;设计;混凝土结构;裂缝;技术;分析
建筑工程项目在施工建设中需要应用合理的技术手段,保证工程施工质量合格。我国建筑工程业发展涉及的项目类型较多,包括房屋建筑工程、变电站工程、水利水电建设等,不同项目建设中均包含混凝土施工。混凝土施工中由于材料性质、搅拌手法和浇筑施工等方面存在差异,在处理不当的情况下将会导致混凝土结构裂缝的产生,影响工程质量。针对建筑结构设计中混凝土结构裂缝产生的原因以及影响,需要从材料管理和技术分析等角度展开研究,总结、制定出有效的问题解决对策,减少建筑工程项目混凝土结构裂缝的产生,提高工程施工质量。
一、建筑结构设计中混凝土结构裂缝类型及其成因
(一)混凝土塑性收缩
建筑工程施工中浇筑混凝土,由于此时的混凝土材料整体处于塑性状态,因而混凝土表面的水分蒸发速度过快将会导致混凝土结构裂缝的产生。这种类型的结构裂缝是混凝土塑性收缩过程产生的,通常是在炎热或大风天气,浇筑的混凝土在3~4小时期间没有使用覆盖物,导致表面温度过高,水分蒸发过快,混凝土材料内部水分不足,材料收缩产生裂缝。还有一种情况是由于浇筑的混凝土材料自身有过高的水化热,并且混凝土基础建筑材料包括模板等吸水性较强,使混凝土在剧烈收缩中,强度降低接近于零,产生混凝土塑性收缩裂缝。[1]建筑工程项目施工建设中浇筑的混凝土材料正处于塑性状态,外界环境或温度等因素影响其塑性变化,材料表面水分蒸发导致塑性收缩,产生结构裂缝。
(二)混凝土沉降裂缝
建筑结构设计中的混凝土施工需要控制好各个工序环节,否则任一施工环节出现操作技术问题,均会导致混凝土质量问题。混凝土结构施工中在正式浇筑混凝土材料后0.5~3小时内,混凝土处于塑性状态,当混凝土表面出现水光消失现象后,在混凝土板和房梁的位置会有裂缝产生。这主要是因为浇筑混凝土时模板和钢筋等影响了混凝土材料中的骨料沉降,在骨料沉降不均匀的情况下导致混凝土过高的沉陷,继而使混凝土模板和钢筋处的沉降减小,这种结构不平衡性导致混凝土结构裂缝的产生,给后期的工程结构施工带来较大难度。[2]混凝土沉降裂缝是常见的混凝土结构性裂缝,多发生在混凝土浇筑后。
(三)混凝土应力裂缝
建筑工程施工浇筑混凝土,由于混凝土材料的附近表面位置具有较大的温度梯度,因而混凝土材料的搅拌、浇筑后内部会产生大量的水泥水化热,这些水化热集中在材料中心处,温度散发效果较差。但同时混凝土材料表面散热条件相对较好,这种内外温度差导致了混凝土材料内部结构应力差加大,混凝土材料内部压力和表面拉力在相互作用下,产生这种应力裂缝。混凝土应力差产生的原因有两种,一种是材料内部温度差导致应力变化,另一种则是混凝土内部水泥水化热导致这种应力差,两者需要有所区分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆[3]建筑施工中的混凝土应力裂缝由于混凝土硬化导致70%以上的水分蒸发,材料体积在急剧收缩的情况下,周围支座对混凝土结构产生束缚,混凝土结构应力变化超过支座束缚能力导致这种结构性应力裂缝的产生。
二、建筑结构设计中混凝土结构裂缝问题解决办法
(一)平面结构设计和混凝土拉伸极限预设
建筑工程项目在施工建造中需要对整体结构进行设计,结合平面规则,在制作建筑方案时选择的平面要求规整,否则楼板平面出现形状突变将会导致混凝土浇筑不合理。设计建筑施工图对于结构平面凹口以及附近梁板设置和楼板配筋等需要将不规则平面处理为规则平面。房屋建筑结构的边缘位置最容易产生混凝土裂缝,在此过程中可以适当抬高混凝土配筋率,在架设暗梁时提高混凝土拉伸的极限值,减少混凝土裂缝的产生。[4]对于房屋结构中的薄弱位置需要重点加强应力,应用加固处理等技术重视特殊结构位置,防止混凝土结构突变产生的应力过于集中产生混凝土裂缝。
(二)骨料配置与浇筑方式的选择
混凝土施工中一项重要的环节是材料配置,对于混凝土骨料的配比需要控制好水灰比,可根据实际情况减小石灰和水的比例,防止混凝土浇筑坍塌,要进一步防止混凝土结构的水化热和收缩效应产生可以在骨料中掺入一定量的外加剂或杂料。另外还可以通过增加骨料颗粒直径的办法减少混凝土中的杂质含量以及泥沙含量,加强混凝土振捣和浇灌也有利于增强混凝土材料结实紧密程度,这些对防止混凝土结构裂缝产生具有重要作用。除此之外,在混凝土浇筑中需要合理、正确的选用浇筑方式,在施工条件和施工环境不同的情况下,建筑工程施工人员要能够根据现场情况,在具有较大结构仓面的混凝土结构中需要完成首层浇筑后才能浇筑第二层,采用分层浇筑的办法能够有效控制混凝土裂缝产生。[5]对于小于三十度坡度的混凝土斜面,混凝土结构厚度和长度达到两倍以上可以应用斜面分层浇筑的部分完成浇筑。
(三)加强表面结构处理和养护
混凝土结构施工中需要通过表面结构填充和处理来减少混凝土施工中产生的力学裂缝,关于混凝土结构表面处理有填补法和涂抹法,对于细小的表面裂缝,在裂缝中注入混凝土浆材进行填补能够防止混凝土结构裂缝的扩大。对于宽度较大的混凝土裂缝则需要使用填补法,直接在裂缝中填补材料即可,这种处理手法操作简单。[6]浇筑混凝土后在材料表面覆盖一层稻草或薄膜,防止水分蒸发,也可以通过撒水养护,保证混凝土材料表面的湿润度。对混凝土材料进行表面养护主要是为控制好水分蒸发速度和热量散失速度,防止混凝土材料因内外部水分含量差异较大从而导致干缩性裂缝的产生。
结语:
我国经济增长的同时不断加大城镇化建设,极大的促进了建筑施工行业的发展,不同类型的建筑工程项目在施工建设中一方面需要控制施工进度,提高工程效益,另一方面又要合理选用施工技术,保证工程质量。建筑工程项目在结构设计过程中需要针对项目建设的实际内容和要求,对混凝土施工部分予以合理的规划设计,做好混凝土材料的采购、配置工作,在混凝土施工中,分析温度等影响混凝土结构质量要素,对不同类型的混凝土结构裂缝产生的原因和影响进行研究,制定有效对策,提高工程建设质量。容易产生混凝土结构裂缝的多是在房屋工程的梁板、基础混凝土板和墙板等部位,在应用不同技术处理办法时需要遵循混凝土结构平面规则和拉伸极限规则等,合理选择浇筑方式,做好混凝土面的养护工作。
参考文献
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[2]皮孝建.试论房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].江西建材,2016,(03):51.
[3]王双伟.工业与民用建筑施工中混凝土结构裂缝形成及预防措施[J].智能城市,2016,(01):150-151.
[4]艾得文.从建筑结构设计方面加强现浇混凝土裂缝的有效措施[J].科技创新与应用,2015,(31):267.
[5]刘璇璇.从建筑结构设计方面加强现浇混凝土裂缝有效控制措施探讨[J].中国房地产业,2015,(08):47.
[6]陈云杰.从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题[J].价值工程,2010,(09):161.
论文作者:何铨来
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/12
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 混凝土结构论文; 材料论文; 建筑论文; 结构设计论文; 塑性论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;