摘要:在我国建筑工程施工中,混凝土结构应用最为广泛。但是混凝土结构在工程建设过程中会受到湿度、温度以及地基不均匀下沉等因素的影响,而出现混凝土裂缝,进而对建筑质量构成了严重的威胁。基于此,本文分析了混凝土结构中裂缝出现的主要类型,并从建筑结构设计入手,提出有效的控制措施以防混凝土裂缝的产生,希望可以对混凝土裂缝防治提供一些理论依据。
关键词:建筑结构设计;混凝土裂缝;防治
引言
在建筑工程中,混凝土裂缝与建筑结构设计密切相关,数据表示建筑结构设计对工程造价的影响可达75%以上,对工程质量的影响达45%以上。而目前我国65%以上的建筑在投入使用后的2年内都会出现不同程度的渗漏,这与建筑裂缝有着直接的关系,因此在建筑结构设计中加强裂缝控制十分重要。
1建筑结构设计中混凝土裂缝的主要类型
1.1表面裂缝
在建筑工程混凝土浇筑过程中,由于聚积在混凝土内部的水化热不易散发,致使混凝土的内部温度逐渐升高,而混凝土表面由于与外界接触面大,散热比较快,这样在混凝土内外形成较大的温度差,进而使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。混凝土固化时间比较短,抗拉强度很低,当混凝土表面拉应力大于内部的压应力时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
1.2应力裂缝
塑性收缩、碳化收缩等收缩问题会引起混凝土结构裂缝,这种裂缝一般被称为应力裂缝。混凝土在硬化的过程中,经常会出现因为水分蒸发导致体积缩小的现象,进而导致混凝土结构产生收缩的现象,这时墙板的四周就会由于支座的约束作用不能自由地伸展。如果混凝土的收缩导致约束力达到一定程度时,就会导致浇板出现裂开的情况,而且混凝土结构裂开的部位一般都会出现在应压力比较集中的部位,进而产生应力裂缝。而且如果过早拆模,混凝土还没最终凝结,这时在混凝土上施加压力,也会导致混凝土结构出现变形裂开的现象。实际工程中,还应该区分好应力裂缝以及温度应力裂缝。
1.3收缩裂缝
在混凝土硬化前,还处于塑性状态时,上部混凝土的沉降现象会受到一定的限制,当出现骨料或者钢筋以及面积较大的混凝土时就会导致水平方向的收缩比垂直方向的收缩困难,进而导致不规则的深层裂缝出现,这就是收缩裂缝。收缩裂缝相互之间是平行的,间距在0.2～1mm,并且存在一定的深度。
2建筑结构设计中混凝土产生裂缝的原因
2.1结构设计不合理
若设计人员在进行结构设计时不加强质量控制,将使得实际施工或使用过程中发生结构变形、受力不均、地基沉降、钢筋量计算过少等问题,会直接导致混凝土结构出现不同程度的裂缝。由于企业管理者缺乏专业的工程设计理念,往往忽视了对结构设计环节的质量控制,因此难以保证混凝土结构的质量。
2.2温度差产生的裂缝
混凝土浇筑后,水泥内部的水化热很难被发散出去,这就会导致混凝土内部的温度过高,但是混凝土表面的温度会很快散开,这就会导致混凝土结构的内外产生温度差,使得缓凝土的表面出现拉应力,混凝土的内部出现压应力,进而导致混凝土由于温度差产生裂缝。混凝土的表现以及周围出现较大的温度梯度时,混凝土表面的拉应力就会较大,导致混凝土的龄期较短。混凝土的抗拉强度由于温差产生的拉应力超出了抗拉强度,就会导致混凝土表面出现裂缝。
2.3原材料选取不符合设计标准
建筑结构混凝土配比的原材料主要包括水泥、骨料、砂石和添加剂等,是影响建筑混凝土结构裂缝的主要原因。混凝土的强度和延展性直接影响其浇筑施工的质量,工程设计人员若在进行结构设计时无法对混凝土原材料进行有效的质量控制,将直接导致采购部门引进的材料不达标,进而会对工程整体质量造成严重的不良影响。
3建筑结构设计中预防混凝土裂缝的有效措施
3.1平面设计
在建筑混凝土结构当中,要确保的规则性,不规则平面会产生应力差,从而增加了裂缝生成概率。如果中发现了凹凸处,要在边缘位置增设拉梁,同时还要在凹凸部位周围楼板处提高浇筑厚度、增加配筋量。在建筑结构长度设计中,要严格按照设计规范标准进行,如果平面长度超出标准范围,需要在中间部位增设后浇带。后浇带主要布设在梁板跨度1/3位置,宽度控制在800mm即可。墙、梁、板之间的钢筋搭接要足够紧密。如果结构长度超出标准较多,要增设变形缝。建筑裙房和主楼间如果高差过大,要设置沉降缝、沉降后浇带,这样可以解决建筑基础不均匀沉降产生的裂缝问题。混凝土平面结构外如果有外露构件,要在水平长度达到12m以上时设置伸缩缝,间距不得超过12m,如栏板、檐口等。设置止水带要保证焊接牢固,不出现错焊、漏焊等情况,保证焊接部位不出现漏水情况,混凝土浇筑要涂抹处理剂、表面凿毛,分层浇筑混凝土,第一层浇筑初凝后进行第二层浇筑,层层递进。后浇带在混凝土浇筑完42d后施工,养护时间不低于28d。
3.2做好产生裂缝的温差防控
在设计建筑物的高度时,尽量将屋面控制在相同的高度。如果在建筑的结构中出现错层的房屋,在错层的位置要设置墙构造柱,最好设置在纵墙以及横墙交汇的位置。设置梁圈可以对混凝土结构的温度裂缝产生较好的控制作用。墙构造柱以及项圈构成的网格,可以对墙体产生一定的约束作用,对砌体的抗裂性也有一定的改善作用,可以显著提高砌体的受力性。利用微膨胀混凝土也能对温度裂缝起到一定的抵抗作用,但是需要准确地把控膨胀混凝土的配合比以及做好后期的养护工作,以达到减轻屋面板裂缝的目的。对于超长建筑,在使用微膨胀剂时要谨慎,因为微膨胀剂会导致混凝土的内部产生极大的离散性,对于微膨胀剂的用量与伸缩缝的间距都很难把控,会给设计人员带来一定的困难。在实际施工中,使用微膨胀剂需要根据相关的措施来计算使用量,只有在超出规定值的情况下才能增加伸缩缝的距离。
3.3严谨选材
设计人员在进行建筑结构设计时需要严谨选材,对原材料质量标准进行严格的控制,确保混凝土配比符合国家相关技术标准。然而当前有许多不良企业为节约建设成本,获取更高的利润,在结构原材料点清单制定时,往往以次充好,选择价格更低的材料进行选购,使得砂石材料中泥砂含量过高,造成混凝土配比后的渗水性大幅降低,导致工程建设的质量受到严重影响。企业应针对这一乱象,对原材料质量进行严格的监管,在企业中制定并应用建筑工程全流程原材料管理制度,对结构设计阶段所用材料进行严格的管理。并要求设计人员在进行结构设计时按照有关标准罗列材料采购清单,同时引入监理单位对材料选定和采购环节进行有效监管,确保原材料符合工程施工的质量标准,从而有效降低产生混凝土裂缝的概率。
结束语
综上所述,为了能够保障建筑工程的施工质量和使用安全,全面加强混凝土结构裂缝的防治工作十分重要。混凝土结构裂缝会直接影响工程结构的稳定性,这就要根据混凝土结构裂缝成因,站在建筑结构设计的角度采用裂缝防治措施,包括平面设计、构件厚度以及混凝土材料设计、冷水管设计、配筋设计、管线与洞口设计等。与此同时,要想进一步加强混凝土结构裂缝控制,还需要加强新工艺、新材料的应用,借助新技术、新理念来降低混凝土出现裂缝的概率,从而不断提高建筑工程的美观性和施工质量。
参考文献:
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