摘要:近年來,隨著我國工程項(xiàng)目逐漸增多,混凝土結(jié)構(gòu)因其抗震性好,整體性能優(yōu)良,得到廣泛應(yīng)用和推廣。但是,由于混凝土的抗拉力低,在工程施工和使用過程中,由于多種原因,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目中出現(xiàn)裂縫缺陷,從而影響到工程質(zhì)量和外形,也在一定程度上為國家和百姓的生命財(cái)產(chǎn)埋下了安全隱患。本文根據(jù)我的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的成因進(jìn)行了分析,再針對(duì)這些成因,有針對(duì)性地提出了控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的措施。
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu);裂縫;成因;控制
引言
混凝土作為現(xiàn)代城市建設(shè)中的結(jié)構(gòu)材料之一,因其抗震性好,整體性能優(yōu)良,所以得到了廣泛應(yīng)用和推廣。但是,混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題一直備受關(guān)注。一方面,由于混凝土工程中材料的特性決定了混凝土結(jié)構(gòu),因此容易產(chǎn)生裂縫;另一方面,由于在工程項(xiàng)目整體過程中,相關(guān)員工在設(shè)計(jì)、施工方面存在的不合理,導(dǎo)致了工程中的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。裂縫的存在不但會(huì)影響到建筑物的質(zhì)量、外形、整體性和耐久性,也在一定程度上為國家和百姓的生命財(cái)產(chǎn)埋下了安全隱患。因此,在分析混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫成因的基礎(chǔ)上,采取相應(yīng)的措施進(jìn)行有效控制是十分必要的。
1.混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的成因分析
1.1設(shè)計(jì)方面
1.1.1樓板剛度不足
由于設(shè)計(jì)中按照多跨連續(xù)板進(jìn)行配筋,導(dǎo)致只側(cè)重于對(duì)結(jié)構(gòu)的全面考慮,而忽略了混凝土的收縮特性,以及受到溫度影響導(dǎo)致變形等多種因素,設(shè)計(jì)樓板的高跨比僅為L/33.6—L/35,使得樓板的剛度小,容易產(chǎn)生裂縫。
1.1.2樓板構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)不合理
由于在支座處按常規(guī)配設(shè)負(fù)筋,或者在中部板面不配鋼筋,使得板面因溫度出現(xiàn)變形和混凝土收縮時(shí),沒有鋼筋的支撐,板面就會(huì)出現(xiàn)裂縫。
1.1.3樓板內(nèi)管線的布置不合理
在對(duì)工程樓板內(nèi)部線布置的設(shè)計(jì)上,由于管線位置往往處于樓板跨中,即在單層雙向配筋處,使得樓板的有效截面受到較大程度地削弱,當(dāng)樓板收縮應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí),沿著樓板管線就往往會(huì)出現(xiàn)呈直線狀的裂縫。
1.1.4膨脹劑的選用與摻量
在設(shè)計(jì)中由于沒有明確混凝土的限制膨脹率,只對(duì)膨脹劑的品種和摻量范圍進(jìn)行規(guī)定。當(dāng)在施工中按照所設(shè)計(jì)的摻量對(duì)膨脹劑進(jìn)行配比施工,使的混凝土的實(shí)際限制膨脹率不能達(dá)到最佳限制膨脹率,也是導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫的一大原因。
1.2施工方面
1.2.1水電預(yù)埋管施工在板內(nèi)安置位置不合理
水電預(yù)埋管施工在板內(nèi)安置位置過程中,容易出現(xiàn)對(duì)管的預(yù)埋位置過高或者過低的情況,使得出現(xiàn)裂縫。當(dāng)位置過高時(shí),由于混凝土硬化收縮,板面就容易產(chǎn)生裂縫;當(dāng)位置過低時(shí),由于管線之間的距離較小,甚至有的出現(xiàn)并攏,則往往會(huì)因?yàn)楣芫€太過于集中而產(chǎn)生裂縫。
1.2.2空載養(yǎng)護(hù)期不足
有一些工程項(xiàng)目中,從樓面混凝土澆完到施工材料的堆放,平均空載養(yǎng)護(hù)期僅為一天左右,過早地對(duì)樓面混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行震動(dòng),使得其荷載造成樓板混凝土內(nèi)部受損而出現(xiàn)裂縫。
1.3材料方面
在使用的樓板商品混凝土中,一般采用強(qiáng)度為C40(8層以下)、C35(8—18層)和C30(18層以上)的商品混凝土。商品混凝土的收縮變形值一般是普通混凝土的1.2—1.3倍,并且其單方用水量較大,為200Kg/㎡,由于一些水分會(huì)在振搗施工過程中被游離出來,并與水泥結(jié)合在一起生成凝膠,而一部分水則會(huì)留在混凝土的孔隙中,這就成為了混凝土干縮的隱患。當(dāng)在后面相關(guān)一些施工過程中,混凝土面層受到溫度、風(fēng)力等因素的影響,水泥石毛細(xì)孔、凝膠孔內(nèi)的自由水就會(huì)開始蒸發(fā),其長時(shí)期處于干燥的環(huán)境中,就會(huì)導(dǎo)致樓板出現(xiàn)干縮,而從呈現(xiàn)出裂縫。
2.控制混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的措施
2.1加強(qiáng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性
針對(duì)因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的問題,建議進(jìn)一步加強(qiáng)在設(shè)計(jì)方面的科學(xué)性和合理性。首先,在構(gòu)造筋方面,應(yīng)該注意增加對(duì)構(gòu)造筋的配設(shè),從而提高抗裂性能。比如應(yīng)該選擇直徑小的構(gòu)造筋,并且構(gòu)造筋之間的間距設(shè)置應(yīng)該為小間距,并且全截面的配筋率應(yīng)在設(shè)置為0.3~0.5%之間,樓板應(yīng)該給予雙層雙向配筋;其次,應(yīng)力集中的處理方面。一方面,因?yàn)楸苊饣炷两Y(jié)構(gòu)地方產(chǎn)生應(yīng)力集中,另一方面,應(yīng)該在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。比如可以一些邊緣部位設(shè)置暗梁,并且提高較脆弱部位的配筋率,從而提高混凝土抗拉力。第三,在考慮氣候環(huán)境因素方面。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,還應(yīng)該注意對(duì)施工時(shí)的氣候環(huán)境特征進(jìn)行充分考慮,從而合理設(shè)置后進(jìn)行澆縫。比如在正常的條件下,后澆縫間距應(yīng)該為20~30m,其保留時(shí)間應(yīng)該大于60d;第四,在梁板混凝土強(qiáng)度選擇方面,梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)最好不要選擇超過C30的梁板混凝土;第五,在樓板內(nèi)管線方面,盡量避免樓板內(nèi)管線出現(xiàn)交叉情況,并且嚴(yán)格控制管線的直徑,應(yīng)該將其直徑控制在板厚的20%,且≤D25。
2.2嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工
在控制由于混凝土結(jié)構(gòu)施工原因?qū)е碌牧芽p方面,可以從以下幾方面進(jìn)行控制:(一)嚴(yán)格控制混凝土材料的質(zhì)量。在選擇混凝土材料方面,應(yīng)該選用低水化熱水泥,并且應(yīng)該盡量減少粗細(xì)骨料的含泥量(最好控制在1~1.5%以下)。在對(duì)混凝土集料的配比方面,應(yīng)該控制混凝土中水和灰的比例,合理摻加塑化劑和減少劑的用量;(二)把握好澆筑時(shí)間。應(yīng)該盡量在夜間進(jìn)行澆筑,才能有效降低混凝土的初凝溫度。另外,在白天施工時(shí),應(yīng)該在沙、石堆場搭設(shè)遮陽裝置,或者使用濕麻袋將沙、石堆場覆蓋;(三)提高混凝土的密實(shí)度。提高混凝土的密實(shí)度,從而有效提高混凝土的抗裂性,比如可以從加強(qiáng)對(duì)混凝土的澆灌振搗力度來提高混凝土的密實(shí)度,并且應(yīng)該延長空載養(yǎng)護(hù)時(shí)間,從而控制因早期荷載所產(chǎn)生的裂縫;(四)控制好混凝土相關(guān)環(huán)境溫度。在施工現(xiàn)場,應(yīng)該盡量地控制好混凝土相關(guān)環(huán)境溫度,從而避免因受溫度影響出現(xiàn)裂縫。在拆?;炷?xí)r,要盡可能地晚拆模,拆模后確?;炷帘砻鏈囟炔粫?huì)下降低于15℃,混凝土的現(xiàn)場試塊強(qiáng)度不低于C5;另外,在施工期間和竣工后,應(yīng)該對(duì)門窗洞口風(fēng)速進(jìn)行控制,從而減少環(huán)境溫差和風(fēng)速對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。(五)根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施。比如針對(duì)高強(qiáng)混凝土,就應(yīng)該盡量使用中熱微膨脹水泥,并且摻超細(xì)礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。
2.3嚴(yán)格控制混凝土結(jié)構(gòu)中的材料
在控制由于材料原因?qū)е碌幕炷两Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí),一方面,應(yīng)該合理選擇和使用材料。比如合理使用商品混凝土生產(chǎn)級(jí)配中材料的替換和外加劑,來降低水泥和水的用量;或者在混凝土生產(chǎn)級(jí)材料配比中添加適量的丙烯纖維,可有效減少早期收縮裂縫;在對(duì)混凝土膨脹劑進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)該選用一等品。另一方面,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)相關(guān)材料的養(yǎng)護(hù)。比如在板面和板底拆模后,涂刷養(yǎng)護(hù)劑,從而避免混凝土的早期干縮,并且確保膨脹劑充分水化,使混凝土達(dá)到有效的補(bǔ)償收縮作用。
3.總結(jié)
綜上所述,混凝土作為現(xiàn)代城市建設(shè)中的結(jié)構(gòu)材料之一,因其抗震性好,整體性能優(yōu)良,被廣泛應(yīng)用和推廣。但是由于混凝土工程中設(shè)計(jì)、施工和材料等方面的原因,使得混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫,從而影響到工程質(zhì)量和外形,也在一定程度上為國家和百姓的生命財(cái)產(chǎn)埋下了安全隱患。因此,應(yīng)該針對(duì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因,采取相應(yīng)的控制措施,從而有效避免大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生,或者使混凝土結(jié)構(gòu)裂縫盡可能地控制在允許范圍之內(nèi)。
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