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        鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫控制對策研究

        2021-11-03 18:44:28周紅偉
        家園·建筑與設(shè)計 2021年13期
        關(guān)鍵詞:裂縫控制控制對策鋼筋混凝土

        周紅偉

        摘要:隨著建設(shè)項目的增多,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因其優(yōu)點被越來越多地采用。但在建造和使用過程中,會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。實踐證明,這種現(xiàn)象是不可避免的,只有采取一定的措施才能有效地控制裂縫。本文詳細(xì)介紹了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因、造成裂縫的原因和危險性進(jìn)行分析,提出具有針對性的控制措施,確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計水平不斷提升,從而為我國的工程建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

        關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;混凝土結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;裂縫控制;控制對策

        在建筑結(jié)構(gòu)中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因其穩(wěn)定、耐久、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點而成為最普遍使用的結(jié)構(gòu)之一。但是大量的實踐經(jīng)驗表明,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中不可避免地會產(chǎn)生裂縫,在一定程度上限制了建筑業(yè)的發(fā)展。采用特定的控制手段對裂縫進(jìn)行一定范圍的控制,以確保建筑物的安全。所以分析裂縫產(chǎn)生的原因和采取對策是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中十分重要的一項內(nèi)容。

        一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

        (一)建筑技術(shù)

        鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工包括很多環(huán)節(jié),是一個非常復(fù)雜的過程。施工過程中,可能存在因施工不當(dāng)而產(chǎn)生的安全隱患。由于混凝土澆注過程中速度過快、模板未固定、干燥過程中未灑水、支撐板被及時取下、未進(jìn)行維護(hù)等,都可能造成裂縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫直接反映了建筑施工質(zhì)量,因此必須加大鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制。

        (二)建筑材料

        用于建筑材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料也是造成裂縫的一個原因。不正常冷凝或膨脹會極大地降低建筑物的安全性。在達(dá)到一定強(qiáng)度后,混凝土在硬化過程中會出現(xiàn)許多小裂縫。假如所用的水泥蒸發(fā),水泥板內(nèi)部溫差太大,混凝土就會產(chǎn)生裂縫。若所用混凝土材料比例不當(dāng)或泥沙過多,混凝土結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生裂縫?;炷两Y(jié)構(gòu)為水硬性材料,與空氣接觸會干縮,產(chǎn)生裂紋,隨著裂紋的擴(kuò)大形成裂縫、溝壑,甚至?xí)霈F(xiàn)散架、坍塌等問題,導(dǎo)致工程質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響,甚至還會對人民的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅。

        (三)建筑環(huán)境

        鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受外部環(huán)境的影響,不同結(jié)構(gòu)所承受的壓力范圍不同。當(dāng)溫度和濕度變化較大時,建筑物的結(jié)構(gòu)會凍結(jié)或膨脹,這一替代過程會產(chǎn)生一定的影響。建筑物可能受到諸如火災(zāi)、極端高溫或破壞建筑物酸堿物質(zhì)等極端事件的威脅,也可能在地震或其他災(zāi)害下導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫。在結(jié)構(gòu)發(fā)生裂紋后,由于外界環(huán)境的改變,裂紋現(xiàn)象將會加劇,當(dāng)初的小裂紋發(fā)展成寬裂紋,最終危及安全。有開始的細(xì)小裂縫演變?yōu)楦L、更寬的裂縫,最終對建筑環(huán)境安全造成威脅。

        二、裂縫對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成的影響

        (一)受力結(jié)構(gòu)遭到破壞

        在傳統(tǒng)的應(yīng)力結(jié)構(gòu)破壞情況下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋具有拉伸性能,混凝土具有抗壓縮性能,可以保證結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后,將鋼筋從混凝土裂縫部位分離出來,改變其拉應(yīng)力,將混凝土分成若干小板,減小加壓面積,增加壓縮應(yīng)力。建筑結(jié)構(gòu)的抗剪能力降低,混凝土在產(chǎn)生裂縫后由整體變成了點,受剪應(yīng)力范圍減小,結(jié)構(gòu)整體受剪力降低。

        (二)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度和疲勞變化

        若出現(xiàn)裂紋,將使結(jié)構(gòu)剛度降低。嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)裂紋在壓力作用下,裂紋位置向上移動,結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)重,剛性下降,整體撓曲增大。與此同時,減輕了混凝土結(jié)構(gòu)的疲勞。裂紋的產(chǎn)生會降低結(jié)構(gòu)的剛度,使結(jié)構(gòu)保持在高拉應(yīng)力狀態(tài),縮短疲勞壽命。

        (三)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變化

        隨著裂紋的擴(kuò)展和擴(kuò)展,鋼筋逐漸與空氣接觸。環(huán)境中的有害物質(zhì)如腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部,導(dǎo)致混凝土質(zhì)量發(fā)生變化,鋼筋腐蝕,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,強(qiáng)度降低,龜裂消失。裂隙和結(jié)構(gòu)的相互作用會降低結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度,降低其承受各種力的能力。

        三、控制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的方法

        (一)施工技術(shù)引起的裂縫控制

        施工技術(shù)直接關(guān)系到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,施工技術(shù)的好壞直接影響到設(shè)計和施工人員的素質(zhì)和技能。對設(shè)計施工人員的管理是保證施工的重要手段。品質(zhì)。其管理措施主要包括以下方面:一是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計必須不斷改進(jìn),優(yōu)化設(shè)計和相應(yīng)的設(shè)計工作與工程特點相結(jié)合。成功的設(shè)計是建造的前提。二是為保證混凝土施工所用材料質(zhì)量,嚴(yán)格按施工標(biāo)準(zhǔn)采購材料,注意材料管理,迅速排除不合格老化材料,確認(rèn)合格材料是保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要組成部分。三是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到強(qiáng)度要求后,拆除模板和支撐物,使結(jié)構(gòu)能及時清除,避免結(jié)構(gòu)變形而產(chǎn)生裂縫。最后,要注意鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的后續(xù)維修工作,防止因結(jié)構(gòu)在施工后因外力原因造成不符合強(qiáng)度要求的裂縫。

        (二)耐久性導(dǎo)致的裂縫控制

        在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,耐久性產(chǎn)生的裂縫會由于環(huán)境因素而產(chǎn)生裂縫,而且由于結(jié)構(gòu)本身膨脹所造成的壓力,其破壞會越來越嚴(yán)重。這段時間內(nèi),如果硫酸等腐蝕性物質(zhì)侵入混凝土結(jié)構(gòu),鋼筋易發(fā)生嚴(yán)重腐蝕,使混凝土結(jié)構(gòu)性能下降,并造成十分嚴(yán)重的不良影響。影響結(jié)構(gòu)的耐久性。針對這一問題而產(chǎn)生的裂紋,為防止裂紋的發(fā)生,可采取下列措施提高結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度。首先,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面加絕緣保護(hù)。還用來防止鋼筋接觸腐蝕性物質(zhì)。隔膜材料可采用瀝青涂料或環(huán)氧樹脂涂料。其次,增加鋼條的密度,以減少損傷的接觸面積,或減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的堿損失。三是增加水膠比、水泥用量,增加其他材料以混凝土比例提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,嚴(yán)密監(jiān)控施工全過程。

        (三)溫度導(dǎo)致的裂縫控制

        四季自然更替必然引起溫度的變化,氣溫的漲落是必然的自然現(xiàn)象。要控制環(huán)境溫度變化所導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題,必須從初始調(diào)整混凝土材料配比入手解決這個問題。產(chǎn)生裂紋的主要原因有環(huán)境溫差、日照時間等。因此,鋼筋混凝土的施工必須嚴(yán)格按照建筑設(shè)計與施工圖紙關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行。因光照時間和強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫,必須加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的維護(hù)管理,防止結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差超過一定范圍。在雷雨或強(qiáng)風(fēng)條件下,為防止雨水對結(jié)構(gòu)造成破壞,必須采取措施,減少防雨等因素對結(jié)構(gòu)的不利影響。在施工過程中,可以加入一些不具有良好水合性能的材料,如地?zé)崴?、凝結(jié)劑等。施工人員可通過安裝伸縮接頭和支架來防止和減少裂縫的發(fā)生。施工工藝、材料和環(huán)境因素均可引起混凝土裂縫。當(dāng)出現(xiàn)裂紋時,結(jié)構(gòu)受應(yīng)力破壞,使其剛度、強(qiáng)度、疲勞性能下降,影響混凝土結(jié)構(gòu)的使用。

        (四)加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的維修管理

        混凝土澆筑后的維修管理工作,能有效地防止裂縫的發(fā)生,尤其是各處溫度、濕度對混凝土建筑的影響更大。如不及時維修管理,可能會產(chǎn)生蜂窩或麻木。表面脫落等質(zhì)量問題對建筑后期整體質(zhì)量有很大影響。工程上采用溫濕度雙重控制,能有效地防止裂縫的發(fā)生,避免因內(nèi)外溫差引起的裂縫脹縮現(xiàn)象。并有效地降低了混凝土的溫度應(yīng)力,避免開裂。就天氣而言,室外的建筑在雨天很容易飽和,在這段時間內(nèi)要修建風(fēng)雪棚屋。風(fēng)量大、干熱天氣時,混凝土中水分流失過快,易產(chǎn)生收縮裂縫。維修人員必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臏囟群蜐穸扔媱澗S修程序,避免無效的維修。

        結(jié)束語:

        建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量直接關(guān)系到建筑的整體安全性能。其中,建筑結(jié)構(gòu)裂縫是建筑結(jié)構(gòu)中最為常見的問題。對裂縫問題的特征及原因進(jìn)行詳細(xì)分析,采取相應(yīng)的預(yù)防和維護(hù)措施。在混凝土結(jié)構(gòu)介入前后,竭力減少裂縫的發(fā)生,同時采用裂縫注入、充填等方法修補(bǔ)產(chǎn)生的裂縫,提高了建筑結(jié)構(gòu)安全可靠。為人們提供安全、穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]朱志敏. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見不足點及對策[J]. 中國房地產(chǎn)業(yè),2019,000(020):148.

        [2]朱雯. 論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及應(yīng)對措施[J]. 商品與質(zhì)量,2019,000(032):191.

        [3]肖連青. 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及優(yōu)化措施[J]. 百科論壇電子雜志,2019,000(006):77-78.

        [4]李揚(yáng). 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及優(yōu)化措施[J]. 山西建筑,2019,45(09):54-56.

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