房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略分析 王云成

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:王云成
[导读] 摘要:在房屋建筑施工过程中,现浇混凝土施工是十分重要的环节,其与建筑的整体质量有直接关系。
        绿盟(北京)国际工程设计有限公司天津分公司  天津市  300090
        摘要:在房屋建筑施工过程中,现浇混凝土施工是十分重要的环节,其与建筑的整体质量有直接关系。在现浇混凝土施工过程中,裂缝较为常见,不仅会影响质量,还会降低美观性,影响人们日常生活,所以必须要采取有效的裂缝处理措施。
        关键词:房屋建筑;现浇混凝土裂缝;控制策略
        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现浇混凝土裂缝成因
        1.1施工材料
        作为混凝土浇灌成的现浇混凝土楼板,其主要组成混凝土是复杂的混合物,现浇混凝土楼板的质量受其组分影响,组分的任意一项出现问题,都可能产生裂缝。骨料、水泥、外加剂、细沙等是现浇混凝土楼板一般所使用的混凝土材料。在材料选择上,不同水泥编号、品牌,对混凝土楼板收缩有直接影响;不同外加剂的用量、品种与混凝土楼板的收缩及变化率是息息相关的;不同细沙用量、质量对现浇混凝土楼板的强度有着影响;骨料的选择对混凝土楼板体积的稳定性起着决定性作用。另外,材料配比也作为重要决定因素影响现浇混凝土楼板稳定程度。
        1.2施工工艺
        1.2.1过早拆模
        若混凝土未达拆模强度提前拆模,会使混凝土过早承受荷载,最终造成裂缝的产生。
        1.2.2钢筋施工位置不合理
        施工过程中,不合理的钢筋垫块位置、马凳筋位置及人员踩踏钢筋都可使上层钢筋发生下挠、弯曲。钢筋的形变直接影响混凝土楼板上部,使其应对收缩应力及温度应力的能力降低,导致裂缝产生。就悬挑板来说,若上部负筋的下挠弯曲过大,会使受力不均匀,受力裂缝会产生于板根部上表面。若下部的钢筋保护层过大,则混凝土楼板底部会受到无法抵抗的拉应力作用,于板底部导致裂缝产生。
        1.2.3养护混凝土不及时
        养护不及时、养护时间不足导致楼板出现失水、干瘪、冻结,致使裂缝出现。
        2房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制策略
        2.1材料性能改善
        对于商品混凝土,必须严格要求厂商控制好原材料质量,选用高效优质的外加剂,严格控制混凝土的用水量(≤180kg/m3),不允许对商品混凝土随意加水,严格控制掺合料的用量;粉煤灰掺量不得超过水泥用量的15%;矿粉掺量不超过水泥用量的20%。同时严格控制好商品混凝土坍落度的检测,以保证混凝土成品的质量。
        2.2提高设计水平
        (1)不要单纯为降低工程造价,选用厚度较薄的楼板。为防止因铺设管线而产生裂缝,降低对温度的敏感性,不宜采用厚度低于100mm的楼板。
        (2)设计人员要改变过去只对混凝土强度等级提出要求的做法,为减少混凝土收缩,对外加剂掺量、水泥用量等也应提出要求,以便提醒混凝土供应商、施工方高度重视。


        (3)在增强楼板周边约束的同时,要注意构造钢筋的加强,防止因约束应力的加大而导致楼板裂缝的开展和过大。可在楼板外边角上下层设置放射状的钢筋,钢筋长度应超过楼板边长度,这样可有效防止楼板边角产生超出规定宽度的“斜裂缝”。
        2.3温差裂缝防治
        第一,在施工过程中适当改进混凝土配料,比如在混凝土配料中增加引气剂、塑化剂等,并适当减少水泥的用量。第二,在混凝土搅拌过程中可以加入适量的冰块,也可以在碎石搅拌过程中进行事先冷却,进而使混凝土的温度迅速降低,以免影响后期施工。第三,如果施工季节在夏季,则要对混凝土浇筑进行适当的调整,比如放置冷却管、不增加厚度等,其目的在于降低温度。第四,如果外围环境温度明显下降,那么应该对混凝土结构做好迅速的保温工作,减少混凝土结构内外温差。第五,在混凝土楼板表面做好保温处理,防止因四季变化而引发的裂缝。
        2.4收缩裂缝防治
        第一,做好混凝土的浇筑养护工作。在具体的实施过程中,针对施工中浇筑后的混凝土要做好遮盖处理,保持所浇筑混凝土周围环境的湿度;在夏季施工过程中,要进行定期浇水,如果施工所在地温差较大,可以适当增加浇水频率;在混凝土搅拌机的使用过程中,要能够尽可能减少出机塌落度,严格控制含砂率,而且要根据实际情况对骨料的含泥量进行严格控制。第二,设置控制缝。在施工中,设置控制缝是应对混凝土楼板裂缝问题的重要途径之一,要求施工人员将混凝土楼板的特定截面进行削弱,通过这种方式对可能出现的裂缝产生作用,促使裂缝能够预设的方向进行蔓延,但是这种预设的裂缝蔓延方式并不会对混凝土楼板的使用造成明显的负面影响。在混凝土楼板中,由间接作用所引发的裂缝可以通过这种方式进行有效控制,通过设置控制缝,使其周围特定范围内的拉应力被消除,防止这一拉应力引发不必要的裂缝。在建筑施工中,控制缝通常被用于体量较大或者比较细长的单元。为了进一步提升控制缝使用效果,则可以将这一裂缝设置在应力集中的区域,使裂缝朝着预设的方向发展,防止裂缝出现无法控制的蔓延情况。通常情况下,楼板的控制缝距离应该保持在4.5—7.5米的范围内。对于施工人员而言,在设置控制缝的过程中,要能够根据实际情况对裂缝的位置进行合理划定,在划定时最好避开钢筋和止水片,进而充分发挥控制缝的实际作用。
        2.5施工裂缝处理
        2.5.1注入法
        如果混凝土裂缝深度较大,但宽度较小,可以采用注入法进行修补。该方法具有快速、便捷的特点,利用修复材料的特性,可以有效的修补裂缝。环氧树脂是比较常用的修复材料,在实际应用的过程中,可以使用电动泵将其注入到裂缝之中,然后进行相应的防护处理。该处理方法并不会影响混凝土整体的承载能力,但具有一定的填补效果。
        2.5.2填充法
        在施工过程中,如果出现宽度较大裂缝,则需要采用特殊的处理方式,必要时需要对裂缝区域进行填充。在填充的过程中,需要先进行裂缝周围的修整处理,确保填充物可以顺利到达指定位置。通常,可以将裂缝表面凿成V形,并采用相应的填充材料进行填充,常用的材料有树脂和砂浆,此类材料可以增加结构部件的坚实度,能够提升结构的稳定性。在施工的过程中,要做好废弃材料的清理工作,并涂抹黏合剂。在填充物硬化完成后,使用砂轮进行表面打滑。该技术方法的应用环节虽然比较复杂,但处理效果十分明显,是一种比较常用的裂缝处理工艺。
        结语
        综上,混凝土建筑具有多种优异性能,但无法避免的裂缝问题也伴随着混凝土建筑,要想使这一问题造成危害尽量减少,要从施工的材料、施工的工艺、施工的设计这些方面严把质量关,并针对性的采取防治措施,减少损害产生。做好现浇混凝土楼板裂缝防治,不仅能提升工程质量、延长使用寿命,还可避免因裂缝问题产生的使用者索赔、投诉等情况发生,保护居民权益减少经济损失。
        参考文献
        [1]石聿品.房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因及技术控制策略[J].绿色环保建材,2018(2):178-179.
        [2]王腾.关于房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝技术控制的研究[J].四川水泥,2017(2):113-114.
        [3]王小军.浅谈现浇混凝土楼板裂缝形成的原因及其控制对策[J].散装水泥,2019(1):29-30.
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