摘要:科学技术的发展迅速,我国的建筑行业的发展也越来越完善。混凝土是由砂石骨料、水泥、水及一些其他材料混合而成的,属于非均质脆性材料,现如今混凝土广泛应用于建筑施工,相关研究表明,建筑物结构产生裂缝为必然现象,混凝土裂缝通过影响的抗渗能力,引发钢筋的锈蚀和混凝土的碳化等多个方面,影响建筑物的承载能力,严重时会导致安全问题,带来一系列危害。因此,需要相关人员切实分析混凝土裂缝成因,并采取科学有效的方法处理裂缝问题,在施工阶段做好防治措施,出现裂缝问题进行及时有效的处理,共同保障建筑物的安全。
关键词:现浇钢筋混凝土楼板;裂缝成因;防治
引言
随着现浇楼板的广泛使用,一些质量问题也开始出现,其中,楼板裂缝是目前较难克服的质量通病之一,特别是在建筑工程楼板裂缝发生后,往往会引起住户的投诉、纠纷以及索赔等事件,虽然有些裂缝不会影响结构的使用,但这会引起住户的顾虑,使用户觉得不够安全,因为毕竟不是所有的住户都能和专业人员一样对其进行分析。因此,必须对住宅的楼板裂缝有足够的重视,要对其产生的机理、形态进行研究,切实提出有效的防治措施,才能有效地控制裂缝的产生。
1 楼板混凝土裂缝成因分析
1.1 温度应力
在楼板混凝土出现裂缝的种种原因当中,温度应力经常会被相关人士提及到,温度应力因素对于楼板混凝土出现裂缝的印象通常都是由界面的温度差异带来的,所谓的界面温度差异通常指的是楼板钢筋混凝土板上下两个界面之间的温度差异,在相关施工人员的观测研究下得出,大部分建筑房屋的楼板的上界面和下界面都是在相同的温度之内,如果在这样类似的情况下,一般是不会出现楼板混凝土裂缝的,但由于有些楼板的上界面和下界面不在相同的温度之内的极特别情况下,会因为钢筋混凝土的本身性质,在温度相对较低一些的界面当中就会出现裂缝的可能。
1.2 干缩裂缝
在建筑房屋楼板混凝土风干硬化以后,在种种限制条件下出现的干缩现象也是导致楼板混凝土发生裂缝的重要原因之一。混凝土的形成会需要用到大量的水分,在水泥出现水化以及混凝土当中含有的水分充分蒸发以后混凝土就会出现干缩现象,混凝土的收缩比例在首年当中是最多的,据相关人士所统计的数据中表明,混凝土首年的收缩比例能够占据以后二十年当中的收缩比例的八成左右。水泥是一种混合型材料,非常容易出现收缩情况,同时水泥因水分蒸发而出现的收缩情况也会影响到其高度。混凝土水分的消失是混凝土出现干缩情况的主要原因。楼板的表层因为是暴露在外面,其外表层混凝土当中水分的消失速度会比内部混凝土当中水分的消失快很多,在混凝土外表层和混凝土内部收缩程度不同的情况下,混凝土收缩就会由于限制而形成一定的拉应力,在这种拉应力形成一定程度情况下,混凝土的表层就会出现干缩裂缝。然后,由于混凝土出现了收缩情况还会导致其他结构产生作用在楼板之间的应力从而导致楼板出现开裂情况,比如混凝土的柱子和横梁之间,如果应力强度高于混凝土的抗拉力强度,那么混凝土裂缝就会很快出现,并且是从应力强度较大的部位延伸到应力强度较小的部位,慢慢就会形成妨碍楼板性能的较大形状的裂缝问题。如果是提前拌制的混凝土楼板结构中,就会因混凝土出现了干缩问题带来更为严重的楼板混凝土裂缝情况。
2 裂缝的分类
根据不同的分类标准,裂缝有很多种分类方法。例如,根据裂纹的大小可以分为微观裂纹、宏观裂纹;裂缝按发展方向可分为倾斜裂缝、垂直裂缝、水平裂缝;根据破坏应力可分为拉伸裂缝、压缩裂缝、剪切裂缝;根据裂缝的深度可分为表面裂缝、深裂缝、渗透裂缝。这里主要根据混凝土裂缝的大小对混凝土的微裂缝和宏观裂缝进行了描述。
微裂缝是指混凝土在受到开裂荷载或未受荷载作用之前,在混凝土中由于沉降、水化、干燥、碳化等因素而引起的混凝土的干缩而不为肉眼所见。微裂缝主要有三种:(1)粘接裂缝,是指骨料与水泥表面的裂缝,主要沿骨料周围;(2)水泥石裂缝,是指水泥浆体在骨料与骨料之间出现的裂缝;(3)骨料断裂是指骨料本身的断裂。在三种裂缝中,前两种裂缝较多,骨料裂缝较少。混凝土的微裂缝主要是粘结裂缝和水泥石裂缝。混凝土微裂缝的存在对混凝土的弹塑性、蠕变、各种强度、变形、泊松比、结构刚度和化学反应等基本物理力学性能有重要影响。宏观断裂主要是指各种加载(外部负载、温度、收缩、沉降变形、等)的作用下裂纹,根据其形状可分为表面,自始至终,垂直,水平,上宽下窄,下宽上窄,日期,对角类型、斜内外广泛狭窄和深度的1/2厚度(深度),等等。断裂形状与结构的应力分布有直接关系。裂缝方向一般垂直于主拉应力或平行于剪切应力(纯剪切裂缝)。
3 混凝土楼板裂缝的控制措施
3.1 控制原材料的使用
减少楼板处混凝土出现裂缝可以从材料着手,选择材料时应该优先选择抗裂性能优良的材料,基于此做进一步的配合比优化设计,进而选取合适的材料。具体而言,水化热较低的水泥如粉煤灰水泥应该作为第一选择,或者向选用的水泥中加入适量的粉煤灰等可以帮助混凝土免收水化热干扰的物质,同时,为了彻底解决大体积混凝土中的温差作用带来的不良反应,可以选择膨胀性能优良的水泥,此外,为了控制碱骨料的反应,砂石的选择也需要符合科学标准,同时优先选取低碱或无碱砂石材料,以保障混凝土楼板的强度。
3.2 混凝土配合比的设计
为了减少楼板的裂缝问题,需要控制好混凝土的徐变以及水化热等方面,因此对混凝土的配比设计工作需要做好科学合理。具体设计时可以参照以下原则:首先,应该严格控制水泥的生产用量,水泥石的空隙率受水灰比影响,较小的水灰比可以有效减少混凝土的收缩变形,从而减少楼板的裂缝问题产生。其次,对于骨料方面,粗骨料若存在砂粒过小、级配不良或大空隙等不良情况会增加拌合用水的用量以及水泥用量,还有可能降低混凝土强度,对抗冻性、抗渗性能的追求也会受到影响;细骨料的砂粒过小会导致混凝土后期收缩量的大幅增大,而且其中有机质含量过多则会不利于水泥硬化的进程,使得楼板处混凝土的强度尤其是早期强度降低,更易产生楼板裂缝。而且粗骨料的体积比例对混凝土强度影响较大,该比例越大,对应的混凝土强度就越大,对于收缩变形的束缚力就越大,因此,进行配合比相关设计时,对于粗骨料的体积比例需要严格控制。
3.3 控制楼板处混凝土的浇筑
楼板处大体积混凝土具体施工的浇筑环节非常重要,对浇筑的种类、顺序和方式有着严格的硬性规定,需要施工企业加以遵守,保障浇筑工序的质量。混凝土楼板的浇筑应该保证2h以内的间隔时间。为了保障振捣的严密性,在振捣时若需要移动振捣棒,其半径不能超过400mm,并且其需要插入50mm以上的深度。对于分层混凝土完成二次振捣后,再继续下一层的浇筑,以确保闭合性,而且两层之间的交界部位必须振捣到位。
4 结语
裂缝在混凝土结构中是一种普遍的现象,在一定程度上不能完全避免。但是裂缝的出现不仅会影响到建筑物的美观、结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀,加速混凝土的碳化,降低混凝土的使用耐久性和抗疲劳、抗渗能力,给人们的使用带来极大的不便。因此我们要尽量避免裂缝的出现,当混凝土裂缝出现时,一定要采取相应的处理措施将其控制在质量允许的范围内。
参考文献:
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