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摘 要:在钢筋混凝土结构施工中,混凝土结构,特别是大体积混凝土结构的裂缝问题一直是困扰业界的技术难题,大量工程实践表明,一般情况下,钢筋混凝土结构均为带裂缝使用,土木工程相关规范有非常明确的规定,只要裂缝宽度不超标,其发展情况可控,则仍旧认为构件安全、可靠,但裂缝的存在影响了混凝土结构的耐久性,尤其是抗渗性方面尤为显著。为此,加强对钢筋混凝土结构裂缝研究,并采取针对性的措施,有利于提高结构的安全性和稳定性。
关键词:钢筋混凝土;裂缝分类;危害;成因;控制措施
引言
近年来,混凝土材料在建筑工程中得到了广泛的应用,而裂缝问题是钢筋混凝土材料中一种不可避免的现象。在工程实际中,裂缝是导致工程损坏和坍塌的主要原因,尽管裂缝的存在不会直接破坏建筑物结构,但是裂缝存在很容易引起渗漏,降低结构耐久性,导致混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀等,直接或者间接地影响了结构使用寿命。为此,文章将对裂缝分类、危害、成因和控制措施进行分析,希望为相关人员提供参考。
1钢筋混凝土结构裂缝的分类及危害
1.1钢筋混凝土结构裂缝的分类
按照结构裂缝开裂程度可以分为贯穿裂缝、表面裂缝、破坏性裂缝;按照裂缝发展情况可以分为稳定裂缝、不稳定裂缝、闭合裂缝和非闭合裂缝;按照裂缝表面形状可以分为纵向裂缝、斜裂缝、网状裂缝、横向裂缝、不规则短裂缝、爆裂状裂缝等;按结构裂缝的影响因素分类,可分为材料因素形成的裂缝、设计因素形成的裂缝、温度因素形成的裂缝、使用因素形成的裂缝、施工因素形成的裂缝、不均匀变形因素形成的裂缝、钢筋锈蚀形成的裂缝等几大类;按结构裂缝尺寸大小分类,可分为微观裂缝、宏观裂缝等。其中,微观裂缝是一种钢筋混凝土内部本身固有的裂缝,一般主要存在钢筋混凝土结构的内部,这种裂缝不连续,尺寸相对较小,并且通常情况下,其裂缝宽度也小于5mm。而宏观裂缝主要是指尺寸相对较大的裂缝,一般情况下,裂缝宽度超过5mm,主要分布于钢筋混凝土内部或结构表面。
1.2钢筋混凝土结构裂缝的危害
钢筋混凝土裂缝是不可避免的,如果裂縫没有进一步扩展,或者扩展程度在一定安全系数允许范围内,这种情况下,将不会对建筑结构造成破坏影响。实际工程施工过程中,在温度、干缩的情况下,结构内部细微裂缝将会进一步扩展,并逐步相互贯通,进而发展成为尺寸较大的裂缝,对建筑结构造成极大危害,常见危害有:第一,影响构筑物、建筑物的外形美观;第二,影响钢筋混凝土结构的正常使用和承载能力第三,导致保护层崩落,进而使得钢筋锈蚀;第四,影响钢筋混凝土结构的耐久性能以及使用寿命;第五,降低钢筋混凝土结构的刚度,影响建筑物的整体性;第六,当裂缝发展到较大程度后,可能的导致结构或构件失去承载能力,进而造成返工,浪费原材料,导致工期延迟,导致巨大的经济损失。
2钢筋混凝土结构裂缝产生的原因
2.1建筑材料质量影响
当前钢筋混凝土结构建筑所使用的水泥可能会存在异常凝结或者异常膨胀等问题,不具备较高的安定性。钢筋混凝土所使用的水泥,由于蒸发现象所引起的内外部温差,会导致混凝土出现裂缝;当混凝土结构中含泥量过高或混凝土配比不合格也会导致结构裂缝出现;同时,由于钢筋混凝土结构属于水硬性材料,外露在空气中会造成干燥收缩问题,从而导致裂缝出现;在钢筋混凝土结构施工中,混凝土配比不达标,并在外加剂等其他材料的影响下,极易使混凝土结构产生开裂。
2.2施工工艺影响
建筑工程混凝土施工是一个复杂的过程,主要包括混凝土配比、搅拌、浇筑、振捣和养护,每个施工环节都有可能导致裂缝出现,例如混凝土拌合不均匀、搅拌时间没有达到质量控制要求、混凝土浇筑速度过快、混凝土结构支撑模板下沉、初期没有重视浇水降低干燥速度、支撑模板太早拆除、混凝土结构保养工作未到位、保护层厚度不足等,诸多原因均有可能造成建筑混凝土结构存在裂缝现象,这也突出建筑施工中质量控制的重要性。
2.3温度变化
环境温度差异过大或者是混凝土表面温差过大都会导致混凝土结构出现裂缝。温度差异过大将会导致混凝土外部热胀冷缩与内部热胀冷缩的程度不一致,导致结构表层出现拉应力,当钢筋混凝土抗拉强度小于该拉应力时,将会出现裂缝。
2.4荷载作用
如果钢筋混凝土结构长时间承受较大荷载,将会导致钢筋混凝土结构出现裂缝,例如施工中,在摆放、堆积材料等重物时,没有合理设置垫块的位置,导致其重量大于钢筋混凝土结构所能承受的最大荷载量,就会产生裂缝。
3钢筋混凝土结构裂缝控制措施
3.1加强对建筑材料的管理
首先,由于水泥是钢筋混凝土结构中的主要成分,因此,在水泥选择中,要结合建筑工程实际情况,选择水化热较低、强度较高的水泥,禁止使用指标不合格的水泥,如果水泥质量不合格将会导致混凝土结构强度不达标,导致大面积裂缝出现;其次,骨料选用要恰当,不能存在碱性反应,有毒有害物质及其含量要符合建筑物混凝土用料的相关比例;最后,对于混凝土外掺料应适量,尽量选用粉煤灰、减水剂等外部添加剂,对于超大、超长建筑物或构筑物可适量添加膨胀剂,目的是改善混凝土结构性能,降低混凝土结构中水泥用量和用水量,减少裂缝出现。
3.2规范施工工艺 提高相关人员技术水平
设计人员水平和施工人员技术水平对钢筋混凝土施工具有重要影响,要想提高混凝土施工质量,可以从这两方面入手,提高相关人员的综合素质,严格按照工艺顺序进行。第一,优化钢筋混凝土结构设计工作,重视技术较低,严格按照施工设计方案进行作业;第二,加强质量控制,动态进行监管;第三,重视钢筋混凝土保养工作,以确保钢筋混凝土的结构强度符合建筑设计标准强度要求,以免存在开裂问题;第四,定期对施工人员进行技术培训,提高施工人员技术水平,掌握工艺要点,严格按照相关规范进行,提高施工质量。
3.3加强温差控制 做好养护工作
当前,钢筋混凝土施工中,为了减少温度对结构质量的影响,要合理控制,主要考虑自然环境影响以及太阳照射等自然因素。同时,还应该严格根据建筑设计标准以及施工作业图纸完成施工作业。针对因太阳照射时长所引起的裂缝问题,要在认真做好保养工作的基础上,确保钢筋混凝土结构内部温度与外表温度的差异小于25℃。当遇到风雨天气时,还应该利用防雨布进行遮盖,并暂时停止浇筑作业。在钢筋混凝土施工作业时,还应该考虑加入水化特性较低的材料。为了更好地解决钢筋混凝土结构裂缝,施工人员还要合理设置伸缩缝位置和支座,通过提升钢筋混凝土弹力的方式达到保障建筑质量的目的。
结束语
综上所诉,钢筋混凝土裂缝是影响结构安全、耐久性的重要因素,由于导致裂缝出现的原因较多,在实际施工中,要针对钢筋混凝土裂缝成因,从材料、施工、温度控制等多方面,进行全方位、系统性的分析,把握质量控制要点,减少钢筋混凝土裂缝,提高结构稳定性,延长建筑物使用寿命。
参考文献:
[1]吕恒,李智平.现浇钢筋混凝土结构的裂缝防治[J].有色金属设计,2015,42(01):46-48.
[2]刘齐,逄迪.钢筋混凝土结构中裂缝控制策略探讨[J].住宅与房地产,2017(03):235.
[3]乜永明.浅谈钢筋混凝土结构裂缝的成因及预防措施[J].中国标准化,2017(10):236.
[4]王浩,关淑君,陈健,张维杰.钢筋混凝土结构裂缝的产生与控制[J].商品混凝土,2016(01):65-68.
关键词:钢筋混凝土;裂缝分类;危害;成因;控制措施
引言
近年来,混凝土材料在建筑工程中得到了广泛的应用,而裂缝问题是钢筋混凝土材料中一种不可避免的现象。在工程实际中,裂缝是导致工程损坏和坍塌的主要原因,尽管裂缝的存在不会直接破坏建筑物结构,但是裂缝存在很容易引起渗漏,降低结构耐久性,导致混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀等,直接或者间接地影响了结构使用寿命。为此,文章将对裂缝分类、危害、成因和控制措施进行分析,希望为相关人员提供参考。
1钢筋混凝土结构裂缝的分类及危害
1.1钢筋混凝土结构裂缝的分类
按照结构裂缝开裂程度可以分为贯穿裂缝、表面裂缝、破坏性裂缝;按照裂缝发展情况可以分为稳定裂缝、不稳定裂缝、闭合裂缝和非闭合裂缝;按照裂缝表面形状可以分为纵向裂缝、斜裂缝、网状裂缝、横向裂缝、不规则短裂缝、爆裂状裂缝等;按结构裂缝的影响因素分类,可分为材料因素形成的裂缝、设计因素形成的裂缝、温度因素形成的裂缝、使用因素形成的裂缝、施工因素形成的裂缝、不均匀变形因素形成的裂缝、钢筋锈蚀形成的裂缝等几大类;按结构裂缝尺寸大小分类,可分为微观裂缝、宏观裂缝等。其中,微观裂缝是一种钢筋混凝土内部本身固有的裂缝,一般主要存在钢筋混凝土结构的内部,这种裂缝不连续,尺寸相对较小,并且通常情况下,其裂缝宽度也小于5mm。而宏观裂缝主要是指尺寸相对较大的裂缝,一般情况下,裂缝宽度超过5mm,主要分布于钢筋混凝土内部或结构表面。
1.2钢筋混凝土结构裂缝的危害
钢筋混凝土裂缝是不可避免的,如果裂縫没有进一步扩展,或者扩展程度在一定安全系数允许范围内,这种情况下,将不会对建筑结构造成破坏影响。实际工程施工过程中,在温度、干缩的情况下,结构内部细微裂缝将会进一步扩展,并逐步相互贯通,进而发展成为尺寸较大的裂缝,对建筑结构造成极大危害,常见危害有:第一,影响构筑物、建筑物的外形美观;第二,影响钢筋混凝土结构的正常使用和承载能力第三,导致保护层崩落,进而使得钢筋锈蚀;第四,影响钢筋混凝土结构的耐久性能以及使用寿命;第五,降低钢筋混凝土结构的刚度,影响建筑物的整体性;第六,当裂缝发展到较大程度后,可能的导致结构或构件失去承载能力,进而造成返工,浪费原材料,导致工期延迟,导致巨大的经济损失。
2钢筋混凝土结构裂缝产生的原因
2.1建筑材料质量影响
当前钢筋混凝土结构建筑所使用的水泥可能会存在异常凝结或者异常膨胀等问题,不具备较高的安定性。钢筋混凝土所使用的水泥,由于蒸发现象所引起的内外部温差,会导致混凝土出现裂缝;当混凝土结构中含泥量过高或混凝土配比不合格也会导致结构裂缝出现;同时,由于钢筋混凝土结构属于水硬性材料,外露在空气中会造成干燥收缩问题,从而导致裂缝出现;在钢筋混凝土结构施工中,混凝土配比不达标,并在外加剂等其他材料的影响下,极易使混凝土结构产生开裂。
2.2施工工艺影响
建筑工程混凝土施工是一个复杂的过程,主要包括混凝土配比、搅拌、浇筑、振捣和养护,每个施工环节都有可能导致裂缝出现,例如混凝土拌合不均匀、搅拌时间没有达到质量控制要求、混凝土浇筑速度过快、混凝土结构支撑模板下沉、初期没有重视浇水降低干燥速度、支撑模板太早拆除、混凝土结构保养工作未到位、保护层厚度不足等,诸多原因均有可能造成建筑混凝土结构存在裂缝现象,这也突出建筑施工中质量控制的重要性。
2.3温度变化
环境温度差异过大或者是混凝土表面温差过大都会导致混凝土结构出现裂缝。温度差异过大将会导致混凝土外部热胀冷缩与内部热胀冷缩的程度不一致,导致结构表层出现拉应力,当钢筋混凝土抗拉强度小于该拉应力时,将会出现裂缝。
2.4荷载作用
如果钢筋混凝土结构长时间承受较大荷载,将会导致钢筋混凝土结构出现裂缝,例如施工中,在摆放、堆积材料等重物时,没有合理设置垫块的位置,导致其重量大于钢筋混凝土结构所能承受的最大荷载量,就会产生裂缝。
3钢筋混凝土结构裂缝控制措施
3.1加强对建筑材料的管理
首先,由于水泥是钢筋混凝土结构中的主要成分,因此,在水泥选择中,要结合建筑工程实际情况,选择水化热较低、强度较高的水泥,禁止使用指标不合格的水泥,如果水泥质量不合格将会导致混凝土结构强度不达标,导致大面积裂缝出现;其次,骨料选用要恰当,不能存在碱性反应,有毒有害物质及其含量要符合建筑物混凝土用料的相关比例;最后,对于混凝土外掺料应适量,尽量选用粉煤灰、减水剂等外部添加剂,对于超大、超长建筑物或构筑物可适量添加膨胀剂,目的是改善混凝土结构性能,降低混凝土结构中水泥用量和用水量,减少裂缝出现。
3.2规范施工工艺 提高相关人员技术水平
设计人员水平和施工人员技术水平对钢筋混凝土施工具有重要影响,要想提高混凝土施工质量,可以从这两方面入手,提高相关人员的综合素质,严格按照工艺顺序进行。第一,优化钢筋混凝土结构设计工作,重视技术较低,严格按照施工设计方案进行作业;第二,加强质量控制,动态进行监管;第三,重视钢筋混凝土保养工作,以确保钢筋混凝土的结构强度符合建筑设计标准强度要求,以免存在开裂问题;第四,定期对施工人员进行技术培训,提高施工人员技术水平,掌握工艺要点,严格按照相关规范进行,提高施工质量。
3.3加强温差控制 做好养护工作
当前,钢筋混凝土施工中,为了减少温度对结构质量的影响,要合理控制,主要考虑自然环境影响以及太阳照射等自然因素。同时,还应该严格根据建筑设计标准以及施工作业图纸完成施工作业。针对因太阳照射时长所引起的裂缝问题,要在认真做好保养工作的基础上,确保钢筋混凝土结构内部温度与外表温度的差异小于25℃。当遇到风雨天气时,还应该利用防雨布进行遮盖,并暂时停止浇筑作业。在钢筋混凝土施工作业时,还应该考虑加入水化特性较低的材料。为了更好地解决钢筋混凝土结构裂缝,施工人员还要合理设置伸缩缝位置和支座,通过提升钢筋混凝土弹力的方式达到保障建筑质量的目的。
结束语
综上所诉,钢筋混凝土裂缝是影响结构安全、耐久性的重要因素,由于导致裂缝出现的原因较多,在实际施工中,要针对钢筋混凝土裂缝成因,从材料、施工、温度控制等多方面,进行全方位、系统性的分析,把握质量控制要点,减少钢筋混凝土裂缝,提高结构稳定性,延长建筑物使用寿命。
参考文献:
[1]吕恒,李智平.现浇钢筋混凝土结构的裂缝防治[J].有色金属设计,2015,42(01):46-48.
[2]刘齐,逄迪.钢筋混凝土结构中裂缝控制策略探讨[J].住宅与房地产,2017(03):235.
[3]乜永明.浅谈钢筋混凝土结构裂缝的成因及预防措施[J].中国标准化,2017(10):236.
[4]王浩,关淑君,陈健,张维杰.钢筋混凝土结构裂缝的产生与控制[J].商品混凝土,2016(01):65-68.