房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施分析

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年40卷第3月第8期   作者:颜兴
[导读] 目前,我国大多数房屋建筑都采用混凝土结构
        颜兴
        武汉和创建筑工程设计有限公司
        【摘要】目前,我国大多数房屋建筑都采用混凝土结构。因此,对于房屋建筑工程来说,现浇混凝土的施工质量将直接影响房屋建筑的整体质量。在现浇混凝土施工中,裂缝是最常见的问题之一,会对房屋建筑质量造成影响。基于此,本文研究造成现浇混凝土产生裂缝的原因,并提出改善混凝土施工质量的措施,希望能有效控制裂缝,提高施工质量。
        【关键词】房屋建筑;结构设计;现浇混凝土;裂缝控制
        在混凝土房屋建筑工程中,或多或少存在混凝土裂缝问题,而裂缝对建筑工程质量造成一定影响,如果不能及时解决裂缝问题,将会存在安全隐患,对房屋结构安全造成影响。因此,需要采取合理的措施预防和弥补混凝土裂缝,才能提高混凝土工程质量。
1.浇混凝土产生裂缝的原因
1.1混凝土收缩
        现浇混凝土需要一定的凝结硬化时间,在这个过程中,混凝土会硬化形成包裹骨料的硬块。但由于混凝土不易搅拌均匀、骨料沉降等原因,导致混凝土内部产生隐藏小裂缝[1]。而且,混凝土也会随着水分散失进行收缩,进而导致混凝土表面存在细缝。另外,混凝土原料配比和搅拌情况也会影响混凝土质量。例如,当泥浆含量过高时,会导致混凝土在搅拌收缩过程中出现裂缝。
1.2承载力不高
        钢筋的承载力和受腐蚀程度会造成混凝土结构断裂,进而产生裂缝。钢筋是混凝土结构的重要组成部分,担负着提高建筑物承载能力的作用[2]。但是,如果钢筋的承载能力不足或因为钢筋暴露产生锈蚀,就会降低钢筋混凝土的抗压能力,进而导致裂纹或断裂,造成混凝土裂缝。另外,梁、柱是现浇混凝土的主要构件,它们是由混凝土浇筑而成,本身会受到混凝土收缩的影响,导致在使用过程中也存在裂缝。一旦超出梁、柱承载力,就会因为荷载过大导致小裂缝扩大,对建筑结构造成影响。
1.3温度变化
        在进行混凝土施工过程中,混凝土内部也在进行化学反应,特别是凝结硬化过程。混凝土凝结硬化过程是一个放热过程,如果施工过程中无法准确控制温度,就会造成施工后的混凝土出现热胀冷缩现象,进而造成内部温度应力大于混凝土本身抗拉应力,导致混凝土内部出现温度裂缝。一般来说,当外界温度与内部热化反应的温度差超过25℃,就很容易出现温度裂缝[3]。所以,需要控制好施工技术,准确把握温度差,这样才能避免混凝土开裂。
2.减少现浇混凝土裂缝的控制措施
2.1采用平面结构设计原则
        一般来说,需要采用平面设计原则来进行建筑结构设计,这样能够避免平面线条与形态发生冲突。另外,规则的平面能够避免产生应力差,就能减少裂缝出现的可能性。在进行平面设计时,需要注意平面布局合理化,如果出现凹口,需要在凹口处设计拉梁,且在周围板楼进行加厚设计,这样能够提升建筑结构的承载力。还可以通过加强配筋方式提升承载力。为了避免现浇混凝土出现裂缝,施工人员可以在超出规定长度的房屋中部设置一个收缩后浇带,后浇带间距为30m,宽度在800mm到1000mm之间,然后将板、墙、梁全部隔开。若是主楼与裙楼见存在较大高度差时,也需要设计后浇带,这样就能有效避免因为沉降造成裂缝。如果浇筑构件的水平距离超过12m,则需要设施伸缩缝。这样就能通过伸缩缝和后浇带有效控制混凝土温度和应力,有效避免裂缝出现或扩大。


2.2科学选择材料
        混凝土的强度等级是由原材料质量和配比决定的,建筑企业需要选购合适的建筑原材料,综合考虑材料的等级、性能及品牌,保证原材料质量符合相关要求。首先,在选择砂石时,需要选择符合相关规定的砂石,保证石子、沙子的配比符合建筑要求。其次,科学选择原料配比标准,如果原料配比比例不合理,就会造成混凝土黏度不够或骨料过多,容易降低混凝土的保水性。比如,如果水灰的量过大,会增加产生裂缝的几率;水泥用量过大,就会导致水泥浆体体积增大,进而增大混凝土的塌落度和收缩率,混凝土很容易产生变形,进而产生裂缝。因此,合理进行原材料配比非常重要,选择适当的添加量既能提升混凝土强度等级,又能保证混凝土的安全性。
2.3加强结构设计控制
        影响房屋结构裂缝的影响因素有很多,常见的有结构自身预应力和外部环境,一旦两者发生出现变化,很容易造成结构断面,进而出现裂缝。通常来说,当房屋结构的构件应力太过集中时,也会对现浇混凝土造成影响,出现应力大于外力的情况,裂缝也会随之而来。解决的办法有两种,分别使提升梁板结构强度和硬度及减少楼板开洞。其中,可以通过使用梁板结构来减少应力突变带来的不利影响,减少楼板开洞相当于减少细腰结构,也能增强房屋结构强度。另外,在设计过程中就要充分考虑现浇混凝土可能产生裂缝情况,并有计划性的采用补救措施控制混凝土,例如可以通过适当添加膨胀剂来有效降低混凝土收缩造成的危害。在进行房屋结构设计时,也要充分考虑建筑物层高和建设标准,从而选择合适的钢筋配置,避免出现钢筋数量少或钢筋不符合施工要求情况,就能减少现浇混凝土裂缝现象。
2.4改进施工技术
        首先,完善混凝土搅拌标准。合理进行水泥与水的配比,并准确混合石材、橡胶和骨料,保证原材料配比合理性。同时,需要注意混合料的温度控制。温度温差过大也会造成混凝土裂缝,在实际搅拌浇筑过程中,要适当控制浇水量,从而将温度控制在合适范围内,就能确保混凝土的凝固硬化质量。其次,使用适量的水或养护液辅助混凝土凝固,确保下浇混凝土的质量。再次,合理设计构件厚度,限制浇筑构件厚度使确保钢筋耐久性和锚固性能的重要方式,避免楼板管线对混凝土造成影响。否则,当构件厚度不达标时,混凝土很容易产生裂缝。最后,控制支模和浇筑质量,要保证模具的刚度符合施工需求,只有当混凝土的强度达到建筑物荷载度后,才能将模具支架拆除。需要注意的是,可以通过加入减水剂的方式加快混凝土凝固,但需要科学安排混凝土浇筑方案,科学规划浇筑方向和顺序。在浇筑完成后,需要强化混凝土保养,通过为此混凝土表面湿度来维持较好的温度湿度条件,避免因为表面失水过快出现裂缝,从而提高混凝土浇筑质量。
3.结束语
        综上所述,混凝土裂缝会对建筑物质量造成负面影响,可以通过合理选材和科学配比方式来控制混凝土搅拌质量,并采用添加剂和减水剂来提高浇筑质量,这样就能有效预防房屋结构变形或混凝土出现裂缝,保证施工质量。
参考文献
        [1]常学东.房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因及技术控制策略[J].城市建设理论研究:电子版,2019(16):107.
        [2]韦纬娇.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探讨[J].中国住宅设施,2020(03):43.
        [3]卢士安.关于房屋建筑结构设计的优化分析[J].农家参谋,2020(09):107.
        
        
        
        
        作者简介:颜兴,工作单位:武汉和创建筑工程设计有限公司,研究方向:主要从事房屋建筑结构设计、施工、咨询等相关研究。
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