朱帥等
摘要:伴隨著工程質(zhì)量要求的不斷提高,混凝土裂縫控制要求也越來(lái)越嚴(yán)格。本文主要對(duì)當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中裂縫的危害進(jìn)行了分析,在裂縫防止難度不斷加大的情況系,從設(shè)計(jì)方面、材料方面以及施工方面系統(tǒng)的分析了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的元嬰,提出針對(duì)性的防護(hù)措施,對(duì)提高整個(gè)混凝土工程質(zhì)量具有積極意義。
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu);裂縫;形成原因;預(yù)防措施
引言
我國(guó)目前的設(shè)計(jì)針對(duì)安全問(wèn)題主要是在設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)部門(mén),這樣會(huì)導(dǎo)致很多的資源浪費(fèi),所以說(shuō)設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)工程質(zhì)量的影響是非常大的。在建筑工程施工管理當(dāng)中,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制的重點(diǎn),國(guó)內(nèi)的相關(guān)設(shè)計(jì)管理人員的工作當(dāng)中一項(xiàng)比較重要的任務(wù)就是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行有效的控制。
1、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因
1.1設(shè)計(jì)方面的原因
(1)如果想要降低混凝土結(jié)構(gòu)的含鋼量,主要需要采用塑性理論來(lái)對(duì)現(xiàn)澆板進(jìn)行計(jì)算。在高溫的條件下,混凝土樓板容易出現(xiàn)收縮,致使樓板中產(chǎn)生拉應(yīng)力,超過(guò)材料抗拉極限之后就會(huì)產(chǎn)生裂縫。因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)建議采用彈性理論進(jìn)行計(jì)算,特別是受溫度的影響較大的建筑物。
(2)在異形板的設(shè)計(jì)當(dāng)中實(shí)際荷載的分布和設(shè)計(jì)的情況有時(shí)候會(huì)存在很大的區(qū)別,特別是在溫度較高的情況下,在板的陰角出容易出現(xiàn)45度的寫(xiě)裂縫。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該配置構(gòu)造筋來(lái)進(jìn)行加強(qiáng),如果只是單純的按照軟件計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算,很可能在陰角產(chǎn)生裂縫。
(3)現(xiàn)在建筑的梁高越來(lái)越高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了板的厚度,由于其整個(gè)截面都會(huì)受到溫度變化的影響,相比較板而言,梁的溫度變化明顯要慢,因此兩者之間會(huì)產(chǎn)生變形差,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,直接的結(jié)果就是板中產(chǎn)生拉應(yīng)力;同時(shí)板具有更大的表面積,其干縮的速度會(huì)更快,這樣就會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力,致使板產(chǎn)生裂縫,同時(shí)樓板的邊界約束也遠(yuǎn)比梁的邊界約束要強(qiáng),收縮產(chǎn)生的應(yīng)力很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
1.2材料方面的原因
對(duì)于結(jié)構(gòu)的混凝土材料本身其配比方案就存在問(wèn)題,使得結(jié)構(gòu)澆筑完成之后容易產(chǎn)生裂縫。為了使得混凝土的泵送能力得到改進(jìn),施工單位對(duì)混凝土的配合比方案進(jìn)行了修改,在其中摻入了一定量的粉煤灰以及泵送劑,增加了其塑性性能以及流動(dòng)度。但是在施工的過(guò)程中就出現(xiàn)了一些問(wèn)題,混凝土中產(chǎn)生了分層的現(xiàn)象,重骨料下沉,漿體上浮產(chǎn)生泌水現(xiàn)象,從而使得混凝土產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的開(kāi)裂特點(diǎn)和一般的混凝土梁柱產(chǎn)生裂縫的走向都是一致的。
1.3施工方面的原因
在施工過(guò)程當(dāng)中,由于施工單位想要縮短工期,將混凝土模板進(jìn)行了過(guò)早的拆除,這就使得混凝土的強(qiáng)度還沒(méi)有達(dá)到要求的情況下就提前承受了荷載的作用,進(jìn)而產(chǎn)生了裂縫。由于施工單位對(duì)混凝土配合比進(jìn)行了改進(jìn),使得混凝土的凝結(jié)時(shí)間變長(zhǎng)了,但是施工單位卻沒(méi)有考慮到這一點(diǎn)。同時(shí)由于當(dāng)?shù)氐臍夂蛴绊?,在干燥、多風(fēng)的環(huán)境中,混凝土的凝結(jié)時(shí)間也會(huì)增加,過(guò)早的拆??隙〞?huì)使得混凝土結(jié)構(gòu)在荷載的作用下產(chǎn)生裂縫。框架結(jié)構(gòu)梁端部的斜裂縫以及柱產(chǎn)生的豎向裂縫主要就是由于過(guò)早拆模所造成的。
沒(méi)有對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理有效的養(yǎng)護(hù),導(dǎo)致在混凝土硬化的過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生了干縮的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。施工單位在對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)過(guò)程當(dāng)中,沒(méi)有針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境對(duì)養(yǎng)護(hù)的條件進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。這就使得混凝土在水化以及硬化的過(guò)程當(dāng)中,水分的散失比較快,使得混凝土中的膠凝材料變的比較干燥而產(chǎn)生裂縫。對(duì)于這一類(lèi)裂縫,并沒(méi)有一定的規(guī)律性,而是存在于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面,一般是龜裂形式的。
2、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害
(1)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性的影響:混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫后會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的受力尺寸減小,削弱結(jié)構(gòu)斷面承載能力,在受力不變的情況下,降低結(jié)構(gòu)安全性;如果是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),裂縫寬度超過(guò)規(guī)范規(guī)定限值的范圍,,外界空氣和水進(jìn)入后會(huì)銹蝕鋼筋,使保護(hù)層崩落,影響結(jié)構(gòu)安全,同時(shí)使得混凝土中性化速度加快,容易出現(xiàn)漏水、滲水等現(xiàn)象,使得混凝土保護(hù)層脫落,縮短建筑物使用年限。
(2)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)使用功能的影響:裂縫的產(chǎn)生對(duì)部分建筑物的正常功能發(fā)揮有著不利影響,如水池、水塔等構(gòu)筑物開(kāi)裂滲漏水進(jìn)而影響使用;對(duì)一些氣密性要求較高的建筑物,如:核電站等建筑物一旦發(fā)生裂縫會(huì)造成氣密性降低影響使用,甚至?xí){到人民的生命安全。
(3)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的剛度的影響:裂縫的開(kāi)展會(huì)使建筑物的剛度降低,撓度增大,對(duì)剛度較小的構(gòu)件,裂縫的擴(kuò)展會(huì)使得構(gòu)件提早開(kāi)裂,加劇剛度變小。
3、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施
3.1加強(qiáng)設(shè)計(jì)要求
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)難免會(huì)遇到設(shè)計(jì)的難點(diǎn),對(duì)于設(shè)計(jì)的難點(diǎn)應(yīng)該重點(diǎn)進(jìn)行處理,對(duì)于設(shè)計(jì)當(dāng)中的重點(diǎn)應(yīng)該突出,容易產(chǎn)生問(wèn)題的地方還應(yīng)該做出標(biāo)記,同時(shí)采取相對(duì)應(yīng)的措施。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)使用不同的方案,進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋是要做到主筋和副筋合理搭配,形成比較合理的結(jié)構(gòu)體系可以有效的避免裂縫的產(chǎn)生。在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前還應(yīng)該對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行仔細(xì)的研讀,包括地基場(chǎng)地勘察資料,根據(jù)場(chǎng)地情況確定合理的地基形式,必要時(shí)可以設(shè)置混凝土圈梁。同時(shí)對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中的過(guò)梁應(yīng)該給予足夠的關(guān)注,在不同的混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中都存在不同的開(kāi)口,開(kāi)洞就必須要設(shè)置過(guò)梁,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)注意應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮。
3.2嚴(yán)格控制建筑材料
選擇合格的水泥,使用前要化驗(yàn),杜絕使用過(guò)期水泥,不合格水泥,要注意砂子、石子的含泥量,注意水泥等級(jí)以及是否過(guò)期以減少裂縫。砂子與石子含泥量不能超標(biāo)。要嚴(yán)格按照要求水泥不能太大也不能太小,水泥大裂縫多,水泥小承受力小、不結(jié)實(shí),混凝土澆筑后凝結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的水化熱越高,混凝土的收縮度變形就越大。因此合理選擇水泥品種和等級(jí)同時(shí)合理控制配合比對(duì)于減少出現(xiàn)裂縫極為重要。應(yīng)用補(bǔ)償和減少裂縫的方法,在混凝土中加入適量的膨脹劑來(lái)緩解混凝土的收縮,否則會(huì)在其表而因失水過(guò)多產(chǎn)生裂縫。
3.3施工方面的措施
嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工,如澆筑的面積大,需要的時(shí)間長(zhǎng)則加大人力、延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間保證一次性澆筑不超過(guò)24h。振搗的時(shí)間要保證,養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)要保證常灑水不能讓構(gòu)件干裂,養(yǎng)護(hù)的時(shí)間與周期等對(duì)于防控裂縫非常重要。要對(duì)綁好的鋼筋認(rèn)真檢查,位置不對(duì)的重新調(diào)整,對(duì)周?chē)奈畚镆獜氐浊謇恚⒂盟疀_洗干凈,保證混凝土間的粘合力。澆筑后的混凝土要按照要求和實(shí)際情況進(jìn)行保護(hù),減少裂縫產(chǎn)生。注意拆模時(shí)間和順序以減少裂縫產(chǎn)生?;炷翉?qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后方可拆除,具體時(shí)間由結(jié)構(gòu)的性質(zhì)及混凝土的硬化速度決定。拆模順序按照后支的先拆,先支的后拆;非承重部分先拆,承重部分后拆的原則進(jìn)行。施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理減少裂縫。如果是基礎(chǔ)處理不當(dāng)、結(jié)構(gòu)不合理、鋼筋承受強(qiáng)度不夠,要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)做出處理,保證工程質(zhì)量,減少裂縫。
4、結(jié)語(yǔ)
鋼筋混凝土的質(zhì)量直接影響建筑物的壽命,裂縫就是其中的一個(gè)問(wèn)題。如果是小裂縫還可處理,不及時(shí)處理對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性會(huì)有很大的影響,如果是關(guān)鍵性的大裂縫將會(huì)給整個(gè)建筑物帶來(lái)不可預(yù)想的嚴(yán)重后果,所以在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中要進(jìn)行嚴(yán)格地把關(guān),每一個(gè)環(huán)節(jié)都不能夠忽略,要引起足夠的重視,保證鋼筋混凝土的質(zhì)量,強(qiáng)度以及承載力,延長(zhǎng)使用壽命。
參考文獻(xiàn)
[1]郭海生.混凝土裂縫修補(bǔ)措施[J].西部探礦工程.2008(03)
[2]黃從運(yùn),陳超,付冰.聚合物改性修補(bǔ)水泥混凝土的研究進(jìn)展[J].建材技術(shù)與應(yīng)用.2008(03)
[3]陳軍華.淺談混凝土裂縫防治及處理[J].科技資訊.2007(14)
[5]朱浪濤,廖小烽.混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫損傷及防治探討[J].株洲工學(xué)院學(xué)報(bào).2006(02)