譚鵬
資中縣住房保障和房地產(chǎn)服務(wù)中心 四川資中 641300
混凝土結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)水、粗細(xì)骨料、外加劑以及水等構(gòu)成。水泥是混凝土結(jié)構(gòu)十分重要的膠凝材料,按一定的比例加入沙石、水、外加劑等,經(jīng)過(guò)攪拌、澆筑在模板中成型,然后經(jīng)過(guò)振搗,養(yǎng)護(hù)、撤除模板等工序而成型為結(jié)構(gòu)構(gòu)件。故混凝土結(jié)構(gòu)的原材料及施工工藝是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的重要原因之一。
變形和約束是混凝土裂縫形成的兩個(gè)要素,變形是產(chǎn)生裂縫的必然條件,發(fā)生裂縫必然有變形的存在。一般來(lái)說(shuō)變形的表現(xiàn)形式包括的內(nèi)容有:收縮體積膨脹、收縮和位移的現(xiàn)象。體積收縮裂縫主要分為沉降塑性收縮、干燥收縮、化學(xué)收縮、碳化收縮、溫度收縮等。
依照其形狀可以劃分為縱深、貫穿、表面、外寬內(nèi)窄、外寬內(nèi)窄等諸多裂縫,混凝土結(jié)構(gòu)一般是非貫穿的裂縫。裂縫可以依據(jù)性質(zhì)劃分為穩(wěn)定和非穩(wěn)定兩種類型,裂縫的不穩(wěn)定包含了三種含義,一是裂縫的寬度逐漸擴(kuò)大以及縮小,二是裂縫的長(zhǎng)度不斷延伸,三是裂縫的數(shù)量逐漸增加。
依據(jù)目前工程裂縫的存在問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì),混凝土結(jié)構(gòu)荷載導(dǎo)致的裂縫一般占據(jù)到1/5,變形造成的裂縫占據(jù)到4/5。荷載引起的裂縫主要有受彎、受剪、受壓等。荷載裂縫的走向有規(guī)律,與荷載的大小、方向和構(gòu)件的強(qiáng)度、截面尺寸、配筋率等有關(guān)。大多數(shù)的表現(xiàn)為豎向裂縫和水平裂縫,也存在有少量的斜向裂縫和不規(guī)則裂縫。根據(jù)荷載效應(yīng),通常就可以做好內(nèi)力以及承載力計(jì)算獲得較為精確的結(jié)論[1]。
變形引起的裂縫主要跟材料的種類,溫度環(huán)境、約束有關(guān)。主要表現(xiàn)為:收縮裂縫、溫度裂縫、不均勻沉降裂縫、應(yīng)力集中裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫等。
非受力裂縫主要由外界的溫度變化、地基變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、材料本身的收縮變形、混凝土的徐變等因素引起。結(jié)構(gòu)首先要變形。當(dāng)變形不能滿足或變形受到約束、限制時(shí),結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生較大的內(nèi)力,應(yīng)力超過(guò)結(jié)構(gòu)的變形將造成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件裂縫。其特點(diǎn)是變形得到滿足或部分滿足應(yīng)力就得到釋放,部分結(jié)構(gòu)雖然構(gòu)件混凝土強(qiáng)度不高,但如果有良好的韌性,也可以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變化,不會(huì)出現(xiàn)裂縫。相反構(gòu)件的強(qiáng)度足夠高,但不能滿足結(jié)構(gòu)的變形,也將出現(xiàn)開裂。故結(jié)構(gòu)的開裂并不是混凝土強(qiáng)度越高越不會(huì)開裂,關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否能滿足應(yīng)力的釋放及變形[2]。
建筑結(jié)鉤裂計(jì)嶸因分析,首先要對(duì)設(shè)計(jì),對(duì)于施工資料做好較為精確的調(diào)查,接著對(duì)結(jié)構(gòu)處在的環(huán)境和承受的荷載做好調(diào)查工作,依據(jù)調(diào)查結(jié)果和裂縫的具體位置形態(tài)等具體特征的具體檢測(cè)結(jié)果。而從宏觀責(zé)任有著四個(gè)方面進(jìn)行分析判斷,設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、原材料質(zhì)量、施工質(zhì)量較差、環(huán)境較差等等問(wèn)題。
因?yàn)樵O(shè)計(jì)錯(cuò)誤以及考慮問(wèn)題導(dǎo)致出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)裂縫,一般表現(xiàn)在以下方面:①結(jié)構(gòu)方案及布置不合理。②結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤。結(jié)構(gòu)及構(gòu)件剛度低,抗裂性能差,未考慮溫度變形等。③結(jié)構(gòu)構(gòu)造不合理,如:配筋過(guò)低或過(guò)高,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)少筋或超筋;面積較大的屋面(樓面)未設(shè)置負(fù)彎矩和溫度鋼筋;樓面板預(yù)埋管線過(guò)密或過(guò)多,分布不合理。
水泥品種選用不合理。原材料對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)裂縫造成最大的影響是水泥品種。大體積選用的水泥必須是根據(jù)所處的環(huán)境選擇水泥品種。例:硅酸鹽水泥水化熱大,用于大體積混凝土工程容易出現(xiàn)裂縫,礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥抗凍性較差,干濕交替的環(huán)境可能出現(xiàn)裂縫;火山灰水泥及快硬水泥干縮性大,大體積混凝土易產(chǎn)生裂縫。其次水泥未把好檢驗(yàn)關(guān),水泥進(jìn)鄉(xiāng)時(shí)未進(jìn)行強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間的檢查。
粉狀摻和料、品質(zhì)不良引起裂縫。粉狀材料用量越大,收縮也越大。如摻入過(guò)量的粉煤灰、礦渣等,會(huì)加大混凝土結(jié)構(gòu)的收縮。
粗細(xì)骨料的級(jí)配不合理。在高層建筑中,常采用泵送混凝土,為了提升混凝土的可泵性,通常就會(huì)采用粒徑比較細(xì)的粗骨料或者是降低粗骨料的具體用料,粗骨料用量的降低以及粒徑的降低,就會(huì)導(dǎo)致混凝土的體積穩(wěn)定性逐漸降低,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮的情況[3]。
外加劑。外加劑在現(xiàn)代混凝土使用中是必不可少的,根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定,一般外加劑加入量不超過(guò)總質(zhì)量的6%,外加劑使用不合適就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)混凝土質(zhì)量情況,同時(shí)外加劑也會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮增加,外加劑在應(yīng)用以后就會(huì)提升收縮大約30%-80% 左右。
施工質(zhì)量問(wèn)題就會(huì)對(duì)建筑物裂縫影響較為直接,施工過(guò)程主要分為混凝土、鋼筋、模板三方面。
混凝土方面:如混凝土的配合比不當(dāng)、攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、混凝土澆筑的順序不當(dāng),未充分振搗、收縮縫,沉降縫,后澆帶位置設(shè)置不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等都會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
鋼筋方面,鋼筋配置不符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。如鋼筋保- 護(hù)層過(guò)小、鋼筋之間距離比較大就會(huì)造成混凝土出現(xiàn)開裂的情況。甚至在施工過(guò)程中,擅自減小配筋率,這就會(huì)直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的安全。施工澆筑過(guò)程中,作業(yè)人員未將錯(cuò)位的鋼筋復(fù)位等也集將導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
模板方面。模板及其支撐體系是結(jié)構(gòu)施工時(shí)必不可少的重要工具。模板支撐系統(tǒng)必須具備充足的承載力以及穩(wěn)定性。如果支撐下沉?xí)節(jié)仓幕炷亮芽p,支撐的腳手架過(guò)少或設(shè)置不當(dāng)也會(huì)造成支撐下沉;混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度或規(guī)范所規(guī)定的強(qiáng)度就拆模也會(huì)出現(xiàn)裂縫。
使用不當(dāng)。如樓面荷載超過(guò)設(shè)計(jì)荷載,環(huán)境溫、濕度差過(guò)大;長(zhǎng)期處于有酸、鹽和氯化物侵蝕的環(huán)境;結(jié)構(gòu)處于反復(fù)凍融等。
混凝土裂縫質(zhì)量管理對(duì)結(jié)構(gòu)管理有著十分重要的內(nèi)容,做好混凝土裂縫的控制是保障建筑物安全性、適用性、耐久性的一項(xiàng)任務(wù)。