房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略分析 安建梅

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:安建梅
[导读] 摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,建筑行业也是蒸蒸日上。
        新疆昌吉方汇水电设计有限公司
        摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,建筑行业也是蒸蒸日上。居民区的建设和基础设施的完善给建筑行业提出了更高的要求,建设速度和建设质量都在不断的提高。现浇混凝土如今广泛应用于建筑行业,对现浇混凝土构件的裂缝控制也慢慢受到人们的关注。
        关键词:房屋结构设计;现浇混凝土;裂缝控制
        引言
        现浇混凝土是指在结构构件设计位置处浇灌入模、成型、密实和硬化的混凝土,在一定程度上能够确保结构的完整性,提高建筑结构的稳定性,适当加快施工进度。近些年来,建筑行业的竞争越来越激烈,赶工期抓质量成为建筑公司增强竞争力的有效手段。现浇混凝土因其优越性而被广泛应用于各类建筑,但同时其质量问题也被各方关注。现浇混凝土的施工程序基本都在现场完成,其裂缝的控制很难做到,而裂缝的数量以及深度对于结构构件的寿命,包括稳定性、安全性、极限荷载能力等都有着比较大的影响。控制裂缝的形成和大小可谓十分重要。
        1房屋建筑结构设计中产生裂缝的不利影响
        1.1降低安全性能
        在房屋建设中,如果现浇混凝土出现了裂缝,那么会造成很多的不安全隐患;并且,随着时间的推移,裂缝的面积和深度也会越来越大,直接影响混凝土的承载能力,造成结构的承载能力下降,其耐久性能也会降低;如果情况严重,会直接造成混凝土结构的倒塌,引发更多的危险事故。
        1.2加剧水的渗漏
        如果现浇混凝土产生了裂缝,在下雨天或者潮湿的环境下,水分会进入建筑物的内部,造成腐蚀、溶化等情况,导致建筑物的损坏;并且,渗入到建筑内部的水分不会轻易被排出来,如果温度下降到了0℃以下,那么渗进去的水分会因为温度过低而发生结冰、膨胀等现象,进一步造成裂缝的扩大,加剧水的渗漏。
        1.3增加钢筋的腐蚀
        如果出现了裂缝,会造成混凝土内部的一部分钢筋直接暴露在空气中,受到二氧化硫、二氧化碳等有害物质的腐蚀,造成钢筋的锈化,对建筑内部结构造成不利的影响;如果锈蚀的情况严重,那么不断产生的锈迹会积累在钢筋上,并且不断鼓胀,达到一定程度的时候,会将混凝土的保护层顶破,然后形成新裂缝,新裂缝又会因为类似的情况产生新锈蚀,如此反复,最终的结果就是整个混凝土保护层破裂甚至脱落,从而使其失去支撑、固定的作用,最终导致结构崩塌。
        2裂缝产生的一些原因
        2.1水灰比的控制
        混凝土在搅拌之前就应该设计好水灰比,水灰比过大的构件容易产生干燥裂缝,水灰比的设置不符合构件的要求时,混凝土构件一受到长期的荷载作用时就容易产生裂缝。同时如果水灰比过大,水泥用量过多便会在凝固时造成上面所说的水化热过大产生深层裂缝。
        2.2施工速度过快
        现在的工程中为了降低成本,大都会想方设法缩短工期,因而施工的速度便大大加快,尤其是立体式施工的现在,施工的各个阶段被打乱,多个施工队同时进行建设工作,彼此之间经常被催促着完工,因而出现混凝土的搅拌不够充分,各原材料的投放比例不严格的现象,导致无法保证施工的质量。
        2.3后期养护方法不合理
        混凝土的凝结硬化是一个长期的过程,浇筑结束后,为了使其能够达到预期的目标,就必须对其进行养护。模板支撑刚度不够、过早拆模以及过度干燥等,导致在凝结过程中混凝土产生了裂缝。在养护期间,混凝土构件需要在一定的温度和湿度条件下保持较长的一段时间才能够确保设计时想要其达到的强度和承载力。


        3现浇混凝土裂缝的控制措施
        3.1结构设计控制措施
        1)在房屋结构设计中,由于自身预应力、外部环境等方面的影响,很容易发生结构断面突变的情况。一般情况下,如果构件应力太过集中,那么就会产生裂缝。因此,为了更好地避免裂缝的产生,可以使用梁板结构,并且提升梁板构件的强度及硬度,以有效减少应力突变带来的不利影响,也可以通过减少楼板开洞形成的细腰现象以减少裂缝的产生。2)在进行房屋结构设计时,需要选择合适数量的钢筋配置,如果存在钢筋数量太少或者钢筋过大、过粗等不符合房屋结构设计的情况,那么后期很容易产生现浇混凝土裂缝。因此,在进行钢筋选择的时候,需要结合房屋结构设计的需求,并且选择合适的墙板、楼面等薄壁构件的钢筋配置。3)在进行初步设计的过程中,需要考虑到混凝土产生裂缝的原因,很多情况下,混凝土裂缝是因为混凝土的收缩而产生的,因此,为了防止混凝土产生收缩的情况,需要在初步设计的时候,有计划性的使用补偿收缩的混凝土技术,即掺加合适分量的膨胀剂进行中和,避免出现混凝土收缩情况。
        3.2采用预应力混凝土构件
        预应力混凝土是为了防止结构构件过早出现裂缝的现象,在构件使用之前,预先给混凝土一个压应力,在后期受力时能够抵消受拉区构件所受的力,限制了混凝土的伸长,延缓或者不使混凝土产生裂缝。预应力混凝土近些年来逐渐应用于各类较大跨度的结构中,如车库会议厅等。这种措施是从受力的角度来对裂缝进行控制,其本身的极限承载力并没有改变。在缺少柱支撑的地方使用预应力混凝土构件,减少了裂缝的产生,从而保证结构的安全性,,增长结构的寿命。
        3.3支模和浇筑
        确保模具刚度足够,在设计底模和支架时应提前计算好施工时需承受的荷载,混凝土浇筑后必须留有足够长的时间来养护,在没有达到拆模强度时,不得减少模板的支架。若要加快施工速度,可在混凝土配料上做文章,加入减水剂等加快混凝土的凝固。施工速度必须有科学的组织和安排,不可一味追求速度。根据现场的实际认真编制浇筑方案,科学确定浇筑的顺序和方向,按照规范要求留置施工缝,在条件允许的情况下掺入减水剂,减少水泥用量和用水量,采用低水灰比的混凝土减少混凝土的收缩,同时能够减少水化热防止内部产生细微裂缝。浇筑完成后注重抱养,保证混凝土表面的湿润,维持较好的温度湿度条件,确保养护质量。
        3.4大体积混凝土裂缝的控制
        现代建筑中经常用到大体积混凝土施工,大体积混凝土的特点是结构敦实,混凝土量大施工要求较高。大体积混凝土裂缝产生的原因分为两类:①混凝土收缩引起的裂缝,一般是表面裂缝危害不大;②温度应力引起的裂缝,容易形成深层裂缝。在大体积混凝土施工时:①要尽量减少水泥水化热,如掺入粉煤灰可替代部分水泥,既降低了水泥水化热,又减少了水泥的用量;夏季施工时采用冰水拌和和混凝土输送管道全程撒冷水等措施。②进行保温保湿养护,养护周期不少于14d,使得混凝土硬化时产生的温度应力小于其本身的抗拉强度。③采用分层分段法浇筑混凝土,分层振捣密实来使混凝土的水化热尽快散失。
        结语
        为了进一步实现对裂缝的有效控制,需要首先了解裂缝带来的不利影响,因为裂缝会直接降低建筑物的安全性能,加剧水的渗漏现象,增加钢筋的腐蚀,而混凝土裂缝主要为收缩裂缝、超载裂缝、材料使用不当引起的裂缝、气候原因所造成的裂缝。因此,为了有效避免裂缝的产生,需要从选材和配合比设计方面入手,在设计的过程中,严格把控房屋结构的相关设计原则,通过合理的配筋、掺加外加剂等方式,预防混凝土结构变形和产生裂缝的现象,从而确保工程质量和施工的顺利开展。
        参考文献:
        [1]刘剑利.关于房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝技术控制的研究[J].科技与企业,2015,24(15):153.
        [2]司晓波.关于房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝技术控制的研究[J].科学中国人,2014,19(20):37.
        [3]陈军.对房屋建筑工程混凝土施工技术及质量控制的探讨[J].民营科技,2016,22(8):189.
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