劉晨晨
(長安大學(xué)建筑工程學(xué)院 陜西省西安市 710021)
近年來,混凝土結(jié)構(gòu)成為了建筑業(yè)使用最多的施工結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)有良好可塑性,同時有良好的防震表現(xiàn)。但是由于混凝土材料抗拉強(qiáng)度較低,極限拉伸較小,混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)裂縫。裂縫可能降低建筑物承載力和持久強(qiáng)度,降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。應(yīng)采取相應(yīng)措施降低不利裂縫的產(chǎn)生,保證建筑的使用壽命與可靠性。
此類裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中最為常見。因混凝土的不均勻性導(dǎo)致混凝土內(nèi)部存在大量大小不一空隙,且水在混凝土組成中占較高比例,故空隙中水的運動在混凝土濕度收縮裂縫形成中起重要作用。收縮變形主要由微小空隙中自由水的蒸發(fā)產(chǎn)生的毛細(xì)壓力和晶格間與分子層的吸附水減少引起的吸附收縮產(chǎn)生。從施工角度分析,大多數(shù)情況下是因混凝土澆筑后濕度養(yǎng)護(hù)不到位,造成含水量不均勻分布引起收縮應(yīng)力,使表面出現(xiàn)裂縫。
化學(xué)型裂縫是因混凝土的組成成分間化學(xué)反應(yīng)與成分間收縮差異引發(fā)。
該類型主要出現(xiàn)在混凝土澆筑后一段時間,包括因水泥與水的化學(xué)反應(yīng)造成水分大量減少進(jìn)而引發(fā)的開裂和骨料與水泥石之間不均勻收縮變形引起的裂縫。而且,該類型裂縫較濕度型大,易出現(xiàn)在鋼筋附近。從施工角度考慮,此類型裂縫引發(fā)原因包括但不限于混凝土配合比不當(dāng),外加劑保水性差,振搗效果不合格,養(yǎng)護(hù)不合要求。
該種裂縫在施工過程中也是極為常見的一種,混凝土建筑物澆筑后溫度變化過程中溫度呈不均勻分布。大部分溫度型收縮裂縫為表面裂縫,嚴(yán)重的可發(fā)展產(chǎn)生有害的貫穿裂縫。水泥與水反應(yīng)產(chǎn)生的熱量過高(例如,某工程澆筑的大體積混凝土中心溫度可達(dá)50℃),內(nèi)外溫差導(dǎo)致內(nèi)部膨脹較表面大。表面混凝土對內(nèi)部起約束作用,表面受拉力作用,但混凝土極限拉伸變形與抗拉強(qiáng)度均較小,故表面易產(chǎn)生溫度型收縮裂縫。從施工方面考慮,可在混凝土養(yǎng)護(hù)初期采用分層埋管循環(huán)導(dǎo)熱法,使混凝土溫度差降低。
該種裂縫對于混凝土結(jié)構(gòu)破壞程度最高,主要是因為土質(zhì)承受能力的不均勻?qū)е碌?。進(jìn)行施工時,壓力過大,超過了相應(yīng)土質(zhì)的承載力,使地面塌陷,由于地基各部分支持力不同,從而產(chǎn)生了沉陷型裂縫,該種裂縫一般為縱向貫穿性裂縫,會直接對建筑的整體結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞,施工前未對具體地質(zhì)進(jìn)行分析便盲目施工往往是導(dǎo)致此類裂縫出現(xiàn)的重要原因。
該種方法主要針對整體結(jié)構(gòu)承載力影響不大的裂縫,例如溫度型裂縫,具體操作是對裂縫的表面進(jìn)行重新涂抹并刷漆,涂抹防護(hù)材料。由于混凝土化學(xué)結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定,會產(chǎn)生二次開裂,為了防止此現(xiàn)象的發(fā)生,通常在裂縫的表面黏貼高強(qiáng)度、高柔韌性的玻璃絲布,進(jìn)行保護(hù)。
通過灌漿封堵來解決對整體結(jié)構(gòu)影響較大的裂縫,主要采用水泥漿、環(huán)氧樹脂等化學(xué)材料,利用相應(yīng)的壓力裝置打入裂縫,充滿裂縫空間起到支撐作用,該種方法是建筑工程中十分常用的一種方法。
出現(xiàn)裂縫會導(dǎo)致整體建筑的不美觀,嚴(yán)重的會使得整體建筑不穩(wěn)定,此時便要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,從而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。主要做法是對裂縫可能出現(xiàn)的位置進(jìn)行預(yù)防,提前加固,通過添加鋼板等措施來加固。此種措施極大的延長了建筑的使用壽命。
要想從根源上斷絕裂縫的產(chǎn)生,則必須做好混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案,通過實地考察,對土質(zhì)進(jìn)行充分的了解,因地制宜,做出符合地質(zhì)的施工方案,避免因地質(zhì)的受力問題出現(xiàn)結(jié)構(gòu)型裂縫。同時,做好相應(yīng)的審查工作,當(dāng)設(shè)計方案做出以后,安排專人進(jìn)行審查,主要對建筑物的承載力方面進(jìn)行檢查,做好模擬分析,確保方案的可行性。
施工材料的質(zhì)量不僅僅關(guān)系著裂縫的產(chǎn)生,更關(guān)系著整個結(jié)構(gòu)的壽命,所以嚴(yán)格把控施工材料及使用成為了混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中必不可少的一環(huán)。①選擇水泥時,要選擇低水化熱的水泥,推薦選擇有益于混凝土抗裂的礦渣水泥混凝土和摻粉煤灰混凝土,避免溫度差裂縫。②嚴(yán)格控制配合比,注意減少高溫或低溫環(huán)境對混凝土凝結(jié)的不利影響。
通過定期養(yǎng)護(hù)來降低裂縫的產(chǎn)生是較為有效的方法,在進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)時,要時刻關(guān)注混凝土結(jié)構(gòu)的變化,嚴(yán)格關(guān)注各項指標(biāo),例如對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)溫度過高時,進(jìn)行灑水降溫,防止出現(xiàn)溫度差裂縫。當(dāng)可能出現(xiàn)裂縫的位置及時進(jìn)行加固。
綜上,產(chǎn)生裂縫的原因各式各樣,裂縫危害輕則影響美觀與住戶體驗,重則影響整個建筑的壽命與穩(wěn)定性,對于裂縫,我們不能只處理,還應(yīng)采取相應(yīng)的方案防治,建立相應(yīng)的檢查制度,確保各個環(huán)節(jié)準(zhǔn)確運行,從而減少裂縫的產(chǎn)生。
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