丛玉莎 马新飞
山东省建筑设计研究院有限公司 山东济南 250001
摘要:随着时代的进步,建筑行业也蓬勃发展起来。在建筑结构设计中,钢筋混凝土材料是使用最多的材料,其使用情况会直接影响到建筑结构的安全性和稳定性。但是在当前一些建筑结构施工和后期使用中,经常会出现不同程度的混凝土裂缝问题,对整个建筑结构的安全性和稳定性形成了不良的影响。本文重点针对建筑结构裂缝的具体成因展开的分析,并且提出了有效的控制策略,对提高整个建筑结构的安全性和稳定性打下了良好基础。
关键词:建筑结构;裂缝成因;解决办法
引言
在城市化建设速度不断加快背景下,我国建筑事业取得巨大进步,建筑工程数量也急剧增多,建筑工程整体质量和使用性能面临更高要求,然而受到建筑工程环节众多、工艺复杂等因素影响,建筑工程结构出现较多漏洞,裂缝问题发生频率较高,对工程结构整体稳定性构成极大威胁。当前迫切需要对引发建筑结构裂缝问题发生的原因进行细致分析,并从源头上提出科学有效地解决办法,以确保整个建筑结构安全性和稳定性,为我国建筑事业高质量发展奠定良好基础。
1控制建筑工程裂缝的重要性
我国在20世纪80年代加大了基础设施建设和发展,开始涌现出大批大规模建筑,这就促使我国建筑材料市场对混凝土的需求显著增加。很多研究者加大了对混凝土技术研究的力度,越来越重视裂缝问题的分析和预防。根据裂缝危害特点可以将混凝土裂缝分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种类型,其中危害最为严重的是贯穿裂缝,其会影响建筑结构的稳定性和安全性。如果不及时处理表面裂缝,则会持续发展形成深层裂缝,甚至进一步形成贯穿裂缝。因此,无论是何种裂缝,施工人员和维护人员都要给予充分的重视,避免裂缝发展威胁建筑结构的安全。
2建筑结构设计裂缝成因分析
2.1材料因素
混凝土是由水泥、骨料、水及一些气泡组成的多相非均匀复合材料。由于各种材料的力学性能存在差异,在混凝土硬化过程中,混凝土内部产生粘着细微裂缝,包括骨料与水泥浆粘结面上裂缝、水泥浆裂缝和骨料自身裂缝。这些裂缝呈现不规则分布,一般情况下不贯通。微观裂缝的存在是材料固有的物理性质,是不可以避免的。钢筋混凝土构件在使用过程中,钢筋和混凝土协同工作,二者的弹性模量不同,导致变形不同步。如果混凝土承受的拉应力大于混凝土的抗拉强度,这些细微裂缝会相互贯通,裂缝宽度迅速增大,当裂缝宽度超过0.05mm时,便产生了肉眼可以看见的宏观裂缝。
2.3温度因素
依照相关调查数据分析可以看出,当前我国在混凝土材料的使用过程中,线性膨胀系数大小为1×10-5/℃,当混凝土材料的内外温差相对较大的情况下,经常会产生外部应力的变化。随着应力大小的不断上涨会产生相应的拉应力,当拉应力大小超过混凝土的整体抗拉极限强度的情况下,就会产生裂缝。通过分析混凝土结构构件当中的摩擦系数大小,建筑结构的尺寸大小以及外部环境温度等相关因素,从中可以看出随着外部环境温度的不断上涨,混凝土结构当中所含有的水分会不断蒸发,引起混凝土浇筑时坍落度太低,进而混凝土结构会出现不良的收缩裂缝问题,如果在外界没有补充充分的水分条件下裂缝问题会表现得更加明显。
2.3施工质量因素
在建筑工程的施工过程中,施工质量影响也会造成结构开裂,混凝土施工环节是一个重点的裂缝控制环节。
施工管理不当,施工人员踩塌已经绑扎好的上层钢筋,浇筑时混凝土的保护层加大,构件横截面的有效高度减小,容易形成沿构件支承边缘并垂直于构件受力钢筋方向的裂缝;在混凝土浇筑施工当中,相关施工单位必须要充分考虑到外部环境因素的影响,做好养护;另外,需根据设计图纸中所规定的最大荷载量,针对混凝土的浇筑量进行严格的控制,以此来有效提高建筑混凝土结构的稳定性。再有,针对混凝土支模固定、拆模时间必须要做到规范合理,如果混凝土模板固定不牢靠、不稳定或者过早拆模也会造成混凝土裂缝的扩展。
3建筑结构设计裂缝控制措施
3.1合理选择材料
建筑工程开展施工需要运用到的材料有很多,并且针对不同环节需要运用材料也存在一定差异,若出现材料质量不过关、不符合施工标准要求等情况,不仅会引发裂缝问题,还会威胁到整体结构质量,相应性能发挥也会大打折扣,为此要对材料进行严格把控。实践中需要根据建筑结构设计要求,对各部分施工材料类型、规格、数量、性能等加以明确,并委派专门人员对这些材料进行采购,在这过程中也要货比三家选择综合资质比较好的供应商进行合作,同时在材料使用时对材料质量、规格等进行一一检验,以避免因为材料因素而引发裂缝问题。
3.2适时改变温度条件
第一,在施工时,为了高效使用水泥,使其作用得到充分的发挥,要全方位考虑工程具体情况,并以此为依据,制定适合的方案。因水泥具有一定独特的性质,比如:在水化过程中,因热量散失,水泥内部会聚集大量的热量,随之混凝土温度应力也会增加。在建筑工程施工中,水泥便可投入实际应用,用来防止混凝土内部温度上升。第二,加强重视混凝土浇筑过程中所需要的温度控制。在注入混凝土时,要时刻关注其温度变化,在实际施工时,要尽可能减少在高温环境中施工的时间,在大面积混凝土浇筑中,如温度条件不足,应及时采用科学、合理的方法进行降温工作,保证混凝土在浇筑施工中的温度能得到合理控制。
3.3严格控制建筑施工质量
建筑工程中混凝土施工质量直接关系到建筑体的安全性和稳定性。以此,在建筑施工过程中,施工团队对于混凝土施工技术要不断提高技术层次,对于施工人员要严格按照相关施工标准执行工作。当建筑施工工作在一些温度较高的环境下时,施工人员应采用分层浇筑施工,且分层浇筑不能大于50cm,利用浇筑面自身的散热功能降低外部环境高温所造成的不良影响。此外,还可运用物理降温,比如埋设水管,通过这种方式不但保证了混凝土结构的施工温度,还维持了混凝土结构的湿润度,加强了建筑结构的抗裂能力。在进行混凝土材料的浇筑时,建筑施工人员必须要时刻考虑到钢筋混凝土结构的施工位置因素,要充分保证混凝土浇筑施工不会扰动到钢筋结构,从而有效保证整个建筑混凝土结构的稳定性。例如,建筑结构大多用混凝土构成,应将建筑结构的梁和楼板的混凝土强度保持一致,最好选用中级。当建筑结构的梁、板混凝土强度低于墙、柱的强度等级时,节点核心区域的混凝土强度要与墙、柱混凝土材料保持一致。当建筑结构的底板混凝土强度低于梁、柱和墙的混凝土等级时,便将节点核心区域的混凝土前度大小来进行必要的调整,从而提高建筑结构的抗开裂能力。
结语
建筑结构裂缝作为建筑质量和安全性能的主要威胁,需要采取相应的措施来分析可能导致裂缝的因素并加以控制。在进行设计时需要提高设计的科学性和合理性,在建筑施工过程中,有必要加强管理,提高施工质量,做好材料检查和施工工艺的选择。总之,有关施工单位应采取合理的解决方案来处理各种类型的裂缝,最大限度减少潜在的安全隐患。
参考文献
[1]王俊荣.对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨[J].城市建设理论研究:电子版,2020,5(34):1600.
[2]王士军.对建筑结构设计裂缝原因及措施的研究[J].投资与创业,2020(8):203-204.
[3]谢玉见.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探究[J].建筑·建材·装饰,2019(1):202-203.
[4]莫庆华.对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨[J].商品与质量:建筑与发展,2019(6):223-224.