張曉東

(寧夏煤炭基本建設(shè)有限公司)

淺析鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫分析與防治

張曉東

(寧夏煤炭基本建設(shè)有限公司)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)逐漸發(fā)展的過(guò)程中，人們生活水平逐漸提高。生活水平的提高促使人們對(duì)生活各方面的建設(shè)提出來(lái)更高的要求。建筑工程建設(shè)在一定程度上保證了人們生活的穩(wěn)定性。在此種情況下，建筑工程建設(shè)發(fā)展的較為迅速。但是在建筑工程發(fā)展的過(guò)程中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)始終是影響建筑行業(yè)快速發(fā)展的一大重要因素。面對(duì)這樣競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境，唯有預(yù)防鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，才能夠促進(jìn)建筑行業(yè)的快速發(fā)展。

鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；裂縫

0.引言

即使工程建設(shè)在一定程度上獲得了廣泛的發(fā)展，但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的問(wèn)題一直都存在，從問(wèn)題的本質(zhì)來(lái)看這一相當(dāng)普遍的問(wèn)題時(shí)當(dāng)前迫切需要的解決的技術(shù)性難題。針對(duì)鋼筋混凝土裂縫的預(yù)防，工程技術(shù)人員與管理人員都在尋找不同的方法。從某種以上而言，混凝土裂縫的出現(xiàn)具有一定的絕對(duì)性，不可避免性，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特別是受彎構(gòu)件總是會(huì)帶裂縫操作。但是在控制的過(guò)程中，施工人員采取有效的措施盡可能控制裂縫的寬度與數(shù)量，避免鋼筋混凝土有害裂縫產(chǎn)生。在工程建設(shè)的過(guò)程中，混凝土屬于一種非勻質(zhì)脆性的材料，在收到化學(xué)反應(yīng)、荷載、濕度與溫度的影響下，由于條件不同會(huì)產(chǎn)生不同的應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。即使裂縫屬于不可避免性，但是在施工操作的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡可能采取防治措施，減少由于裂縫帶來(lái)的危害。

1.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因

建筑工程發(fā)展迅速，框架結(jié)構(gòu)是建筑工程不可缺少的重要組成部分。但是面對(duì)鋼精混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，需要積極面對(duì)。筆者認(rèn)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下幾種。

1.1 內(nèi)外溫差產(chǎn)生裂縫

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建設(shè)的過(guò)程中，混凝土必然會(huì)產(chǎn)生內(nèi)外溫度差距，內(nèi)外溫差是引起鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫的一個(gè)重要原因。首先，水泥水化熱導(dǎo)致產(chǎn)生溫差[1]。施工過(guò)程中的水泥水化必然會(huì)產(chǎn)生一定的水化熱。水化熱是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)本身熱量產(chǎn)生的一個(gè)重要來(lái)源。在混凝土澆注的開始階段，大體積混凝土內(nèi)外會(huì)產(chǎn)生較大的水化熱。表面熱量散失的速度較內(nèi)層快，因而溫度下降也會(huì)比較快。這種情況的出現(xiàn)就會(huì)在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)外形成一個(gè)溫度梯度，內(nèi)外溫差使得結(jié)構(gòu)膨脹的程度不同，內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)的壓應(yīng)力，而鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的外部則產(chǎn)生拉應(yīng)力。這種狀況下，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。實(shí)驗(yàn)表明，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差超過(guò)25攝氏度時(shí)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的表面極容易產(chǎn)生裂縫。其次，外部溫度影響產(chǎn)生裂縫。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在施工的過(guò)程中，外界溫度對(duì)混凝土開裂造成嚴(yán)重的影響。在施工的過(guò)程中，混凝土入模的溫度與外界溫度具有一定的聯(lián)系。外界溫度較高，那么混凝土澆注的溫度也就會(huì)較高，進(jìn)而混凝土表面水分的失散速度也會(huì)較快，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)內(nèi)外收縮程度不一致，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。外界溫度降低較快，就會(huì)造成較大的溫度應(yīng)力，大體積混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.2 混凝土收縮產(chǎn)生裂縫

混凝土收縮是造成鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫的一個(gè)重要原因。而混凝土的收縮主要有這么幾種。首先，干燥收縮。在混凝土攪拌的過(guò)程中，大約只有 20%的水分是水泥水化所需要的，其他的水分主要是保證混凝土內(nèi)具有充足的水分?；炷翝沧⑼瓿珊螅志蜁?huì)逐漸向周圍散失。同時(shí)，混凝土強(qiáng)度增加，內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同，混凝土的變形效果也會(huì)不同，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力。這樣混凝土就會(huì)由外向內(nèi)干縮變形。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的這種變形具有不可逆性。其次，塑性收縮。水泥活性較大的情況下，混凝土溫度較高或者是水灰比不夠就會(huì)引起混凝土裂縫[2]。在此種情況下，混凝土正處于塑性階段，水分分泌會(huì)有所減少。在受到大風(fēng)或者是高溫影響時(shí)，混凝土散失的水分不能獲得補(bǔ)充，造成毛細(xì)管產(chǎn)生負(fù)壓急劇收縮。而混凝土本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不高，不能抵抗收縮，進(jìn)而就會(huì)產(chǎn)生龜裂。

1.3 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)容易變形

在工程建設(shè)的過(guò)程中，如果對(duì)地質(zhì)勘查不夠仔細(xì)，實(shí)驗(yàn)的資料和數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，地質(zhì)條件復(fù)雜等多種因素沒(méi)有將地質(zhì)的實(shí)際情況反映出來(lái)，就立即實(shí)行施工設(shè)計(jì)。這種情形就容易導(dǎo)致地基不均勻，進(jìn)而出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象[3]。在軟土地基，地基土在遇到水分的時(shí)候就容易出現(xiàn)壓縮變形，使得地基基礎(chǔ)不均勻出現(xiàn)沉降。在工程施工建設(shè)的過(guò)程中，由于施工本身的協(xié)調(diào)性不夠，使得混凝土框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。在施工的過(guò)程中地基變形的應(yīng)力比較大，這種裂縫多為較深的裂縫。

2.防治鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫的措施

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的情況下，其不僅會(huì)對(duì)工程建設(shè)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，還影響工程建設(shè)的順利施工。由此可見(jiàn)，防治鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)裂縫具有重要的意義。

2.1 材料的選擇

在建筑施工的過(guò)程中使用粒徑較大的石子能夠減少水泥的使用量，降低施工過(guò)程中的水化熱，進(jìn)而有效控制收縮和水分分泌。同時(shí)施工單位在選擇材料的過(guò)程中可以選擇低堿和無(wú)堿的材料[3]。選擇這樣材料有助于骨科反應(yīng)裂縫的發(fā)生。材料的選擇對(duì)大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生具有重要的影響。大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的也是施工單位在施工材料選擇的過(guò)程中并沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)比，使得使用的材料不能保證施工質(zhì)量。另外，大體積混凝土在選材的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)注意選擇地?zé)崴嗟钠贩N。攪拌水泥的水源必須清潔。同時(shí)在此過(guò)程中骨科含泥量通?？刂圃?%以內(nèi)。在材料中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)禁使用海沙。海沙對(duì)建筑施工具有重要的影響。容易給大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生提供有利條件。

2.2 注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分重視基礎(chǔ)型號(hào)的選擇，依據(jù)間基地根部設(shè)置工程施工的三睡醒，合理設(shè)置變形裂縫、抗震裂縫以及沉降裂縫，通過(guò)這樣的射擊方式就能夠減少由于工程基礎(chǔ)的不均勻沉降與溫度變化甚至是地震產(chǎn)生的裂縫。當(dāng)然不同的區(qū)域在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分考慮氣候溫度的變化。如在北方地區(qū)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)保溫層來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生。同時(shí)可以優(yōu)化框架結(jié)構(gòu)，促使框架結(jié)構(gòu)不僅具有收縮性能，還能夠自行調(diào)節(jié)溫度差異，并且不會(huì)造成交界處的剛度的變化。當(dāng)然在配比混凝土的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)特別注意及肩可能少用泥量，可以通過(guò)添加劑，來(lái)改善混凝土板何物的流變性。通過(guò)添加摻合料能夠提高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的密實(shí)度，進(jìn)而增強(qiáng)抗?jié)B性與抗腐蝕能力。

2.3 重視施工操作

在施工的過(guò)程中，設(shè)置后澆帶，分批澆筑混凝土。針對(duì)梁板結(jié)構(gòu)而言，后澆帶的設(shè)置應(yīng)當(dāng)選擇在設(shè)置在跨內(nèi)荷載作用下內(nèi)力和變形較小的部位，一般在跨度的三分之一處或者跨中!后澆帶處的混凝土施工質(zhì)量也十分重要[4]。同時(shí)施工單位應(yīng)當(dāng)注意在施工操作之前將后澆帶兩側(cè)混凝土鑿毛，清洗后澆帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，隨后涂上一層水泥砂漿有助于粘結(jié)。建筑施工在超市的環(huán)境下保養(yǎng)半個(gè)月左右，就能夠保證混凝土澆筑的質(zhì)量。在澆筑完成后，需要保證結(jié)構(gòu)所能夠承受的荷載，再拆除模板，防止出現(xiàn)坍塌。

3.結(jié)語(yǔ)

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中，裂縫是不可避免的問(wèn)題，但是在施工與設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以采用合理的技術(shù)性手段進(jìn)行預(yù)防，在設(shè)計(jì)和施工操作的過(guò)程中，采取有效的措施，控制裂縫的發(fā)展。

[1]周亦鋒.建筑工程中微膨脹混凝土的應(yīng)用[J].四川水泥,2013,5(8)：52.

[2]鐘炳祥.吳江出口加工區(qū)服務(wù)樓項(xiàng)目現(xiàn)澆大體積混凝土質(zhì)量控制[J].四川水泥,2011,6(10)：56.

[3]許勁超.關(guān)于建筑工程鋼筋檢測(cè)的幾個(gè)問(wèn)題分析[J].四川水泥,2012,9(10)：40.

[4]陳守開,安曉偉.水電站廠房大體積混凝土溫度應(yīng)力分析與防裂措施[J].南水北調(diào)與水利科技,2013,6(11)：41

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