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【摘 要】 随着人民生活水平不断提高,建筑事业也在蓬勃发展,建筑结构当中钢筋混凝土结构的需求同样也大大增加。在现今的建筑施工中,普遍使用的都是钢筋混凝土的结构,但由于一些特殊原因,在建造以及使用的过程中非常容易产生裂缝,这不仅影响了建筑装饰的效果,同样也影响了建筑使用上的功能及建筑物的耐久性,给建筑工程埋下了安全隐患。本文就针对钢筋混凝土结构施工过程的裂缝控制进行深入的分析与研究,同时提出合理的控制措施。
【关键词】 钢筋混凝土;结构;裂缝;控制
混凝土构件通常都是带裂缝工作的,在《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)当中也有明确的规定:建筑结构在所处的不同条件之下,允许其存在一定宽度的裂缝。在施工当中,应该尽量采取有效措施来控制裂缝的产生,让结构尽可能不出现裂缝或者尽量减少裂缝的宽度和数量,从而保证工程的质量。因此,对于不同的情况应采取不同的措施来对裂缝进行控制。
一、混凝土当中的微裂缝
钢筋混凝土的构件是带裂缝工作的。准确的来说,混凝土凝结硬化的过程当中就会有微裂缝的存在,这便是因为混凝土当中的骨料以及水泥石子在温湿度的变化条件之下造成了不均匀的体积变形,然而它们同时又粘结在一起而不能自由的变形,于是形成了相互间一种约束应力;一旦这个约束应力大于水泥石子以及骨料间的黏结强度,及水泥石子自身方面的抗拉强度,就会形成微裂缝。
二、混凝土当中形成裂缝的原因
混凝土当中裂缝的形成,基本上都是由微裂缝发展的结果。就其本身来说,通常认为是混凝土的材料变形受到约束所引起的内部应力大于材料的抗拉强度所致。
1.因为环境因素影响形成的缺陷以及裂缝。通常主要都是由于温度以及湿度的变化、混凝土本身的脆性以及不均匀性、结构的不合理、模板的变形、原材料的不合格、基础的不均匀沉降等。混凝土构件多次受到冰冻时会产生冻融循环作用,导致混凝土当中形成内部应力,促进已有裂缝的发展,导致结构的疏松、表面龟裂、表层剥落甚至整体崩溃。
2.因为构件受力、变形而产生缺陷以及裂缝。包括一些中心受压、中心受拉、受剪、受弯、受冲切、板上的混凝土收缩以及温度变形、梁上的混凝土收缩以及温度变形等。在钢筋混凝土当中,拉应力通常主要是由钢筋来承担,混凝土仅是承受着压应力。在素混凝土内部或者钢筋混凝土的一些边缘的部位若结构内部出现了拉应力,那么就须依靠混凝土自身来承担。通常设计当中都要求不出现拉应力或仅仅只是出现很小的拉应力。但是施工当中混凝土由最高的温度冷却到使用过程稳定的温度,会在混凝土的内部引起了相当大的拉应力.
3.施工当中违反了操作规程而形成缺陷以及裂缝。随着混凝土的下沉,被顶部的钢筋所阻,从而形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣的不密实,出现了蜂窝,容易形成各种受力裂缝的起点;混凝土运输、搅拌时间太长,水分蒸发,会导致混凝土浇注时坍落度过低,让混凝土构件当中出现一些不规则的网状裂缝;混凝土在初期养护时急剧的干燥使混凝土与大气接触面上出现了不规则的网状裂缝;过早的拆模,混凝土还没有建立足够的强度,构件在实际的荷载施加与自身的重力荷载作用之下,容易发生各种受力裂缝等。
4.材料选用不当而形成缺陷以及裂缝。由于使用了过期水泥,骨料当中含泥过量,含活性的SiO2,水泥当中含碱量过高,水泥的水化热高等原因也会使构件中产生裂缝。
三、裂缝的控制以及防治措施
1.由于混凝土搅拌、运输时间太长,振捣不实,浇筑的速度太快,模板移动,施工缝的做法不当等一些原因产生的裂缝可以按照《混凝土施工规程》严格来执行混凝土的运输、拌制、浇筑、振捣、施工缝设置以及新旧混凝土的结合,按照模板的制作、拆模以及养护方面的规定来防治。对于已经出现了这类裂缝的构件,同样也要区分构件的受力特征、构件的类别、裂缝严重的程度及裂缝所在的部位,分别采用一般的混凝土裂缝补强措施或者是使用填充混凝土材料、粘钢板加固、钢锚栓加固、预应力加固等补救措施。
2.对于水、水泥、外加剂、骨料、钢筋的材料选用不当而形成的一些裂缝,必须要用对进场的原材料按照国家的标准进行严格的检查以及验收的办法加以预防,只要是不合格的次品材料一律不得使用,或者是经试验之后降低等级来使用;对于已经发生了这类因材料的选用不当而形成的混凝土缺陷以及裂缝,就必须要作长期详细的观察(因为有的问题需要一段时间才可以发现),认真的查明其原因以及问题的严重程度,研究并且制定其处理及加固的方案。这是因为一旦材料选用不当而发生质量问题,通常具有普遍性。
3.地基由于过大的不均匀沉降而产生过宽的裂缝时,要进行使用阶段建筑物的沉降验算以避免这种裂缝的出现,对于已经出现了这种裂缝的结构,要采用地基基础方面的防治措施妥善处理之后,再使用建筑结构方面的加固措施来解决。
4.因为初期的养护不好、天气过于干燥、大气温湿度发生变化、混凝土的早期受冻形成的裂缝要采用加强混凝土硬化过程的蓄热养护、自然养护,使用引气剂使混凝土内部均匀的分布气泡、预留一些温度伸缩缝等措施修补。一些受冻较为严重的构件,有的需要拆除,有的需要加固之后才可以使用。
5.承受超过设计允许的荷载,构件将产生过宽的裂缝,合理的使用建筑物,能够避免这些裂缝的出现;对于已经出现的过宽裂缝的构件要使用加固措施来进行加固。
6.对于因为使用及环境的条件变化而产生的裂缝,要根據不同的性质采用不同的防治措施。
(1)因为多次冻融而形成的裂缝,除了对已经形成缺陷以及损坏的部分要予以补强或者加固之外,还要添加对于受冻混凝土的构件保温措施;
(2)因为处于一些侵蚀性的介质当中而形成的较大面积的损伤,除了应该剔除掉受腐蚀以及损伤的一些部位予以补强或者加固之外,还应该采用矿渣水泥混凝土或者水玻璃耐酸混凝土罩面来加以保护; (3)因为地震灾害损伤要使用抗震构造方面的措施来预防;对已经形成的但并不太严重的地震损伤可以参考震损建筑修复加固的办法来解决。
7.从改善约束条件着手,合理的分缝分块,防止基础过大的沉降,合理安排施工的工序,防止过大高差以及侧面长期暴露。
8.要从控制温度着手,改善骨料级配,使用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或者塑化剂等一些措施来减少混凝土中水泥用量;拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土浇筑的温度;热天浇筑混凝土时要减少浇筑的厚度,利用浇筑层面来散热;在混凝土当中埋设水管,通入冷水来降温;规定合理拆模的时间,气温骤降的时候要进行表面保温,防止混凝土的表面发生急剧的温度梯度;施工当中长期的暴露的混凝土浇筑块表面或者是薄壁的结构,在寒冷的季节要采取一定的保温措施。
四、混凝土的早期养護
实践证明,混凝土常见的一些裂缝,大多数都是不同深度表面的裂缝,其主要原因便是温度的梯度导致寒冷地区温度的骤降。为此,混凝土的保温工作对于避免产生表面早期的裂缝是非常重要的。从温度的应力观点出发,保温应该达到下述的要求:
1.防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;
2.防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝;
3.防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
五、结语
钢筋混凝土工程应严格要求施工质量,如果导致裂缝的出现,轻则就会影响到建筑物整体结构的外观,重则导致安全隐患,危及人们生命财产的安全。无论是客观因素还是主观因素都取决于施工之前、施工当中、施工之后所需要特别注意的实际情况。要建造出一个舒适、美观、安全的建筑就必须要从人民切身利益出发,谨慎对待施工过程中的每一步,使用科学合理的防裂缝措施,提高施工技术的水平,这样才可以使钢筋混凝土的结构裂缝得到有效的控制。
参考文献:
[1]赵强川.浅谈钢筋混凝土裂缝的预防与控制方法[期刊论文]《中国科技博览》.2011年
[2]姚有福.钢筋混凝土裂缝的预防与控制[期刊论文]《现代农业科技》.2010年
[3]郝丽琴.混凝土裂缝的预防与措施[期刊论文]《中国房地产业》.2011年
【关键词】 钢筋混凝土;结构;裂缝;控制
混凝土构件通常都是带裂缝工作的,在《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)当中也有明确的规定:建筑结构在所处的不同条件之下,允许其存在一定宽度的裂缝。在施工当中,应该尽量采取有效措施来控制裂缝的产生,让结构尽可能不出现裂缝或者尽量减少裂缝的宽度和数量,从而保证工程的质量。因此,对于不同的情况应采取不同的措施来对裂缝进行控制。
一、混凝土当中的微裂缝
钢筋混凝土的构件是带裂缝工作的。准确的来说,混凝土凝结硬化的过程当中就会有微裂缝的存在,这便是因为混凝土当中的骨料以及水泥石子在温湿度的变化条件之下造成了不均匀的体积变形,然而它们同时又粘结在一起而不能自由的变形,于是形成了相互间一种约束应力;一旦这个约束应力大于水泥石子以及骨料间的黏结强度,及水泥石子自身方面的抗拉强度,就会形成微裂缝。
二、混凝土当中形成裂缝的原因
混凝土当中裂缝的形成,基本上都是由微裂缝发展的结果。就其本身来说,通常认为是混凝土的材料变形受到约束所引起的内部应力大于材料的抗拉强度所致。
1.因为环境因素影响形成的缺陷以及裂缝。通常主要都是由于温度以及湿度的变化、混凝土本身的脆性以及不均匀性、结构的不合理、模板的变形、原材料的不合格、基础的不均匀沉降等。混凝土构件多次受到冰冻时会产生冻融循环作用,导致混凝土当中形成内部应力,促进已有裂缝的发展,导致结构的疏松、表面龟裂、表层剥落甚至整体崩溃。
2.因为构件受力、变形而产生缺陷以及裂缝。包括一些中心受压、中心受拉、受剪、受弯、受冲切、板上的混凝土收缩以及温度变形、梁上的混凝土收缩以及温度变形等。在钢筋混凝土当中,拉应力通常主要是由钢筋来承担,混凝土仅是承受着压应力。在素混凝土内部或者钢筋混凝土的一些边缘的部位若结构内部出现了拉应力,那么就须依靠混凝土自身来承担。通常设计当中都要求不出现拉应力或仅仅只是出现很小的拉应力。但是施工当中混凝土由最高的温度冷却到使用过程稳定的温度,会在混凝土的内部引起了相当大的拉应力.
3.施工当中违反了操作规程而形成缺陷以及裂缝。随着混凝土的下沉,被顶部的钢筋所阻,从而形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣的不密实,出现了蜂窝,容易形成各种受力裂缝的起点;混凝土运输、搅拌时间太长,水分蒸发,会导致混凝土浇注时坍落度过低,让混凝土构件当中出现一些不规则的网状裂缝;混凝土在初期养护时急剧的干燥使混凝土与大气接触面上出现了不规则的网状裂缝;过早的拆模,混凝土还没有建立足够的强度,构件在实际的荷载施加与自身的重力荷载作用之下,容易发生各种受力裂缝等。
4.材料选用不当而形成缺陷以及裂缝。由于使用了过期水泥,骨料当中含泥过量,含活性的SiO2,水泥当中含碱量过高,水泥的水化热高等原因也会使构件中产生裂缝。
三、裂缝的控制以及防治措施
1.由于混凝土搅拌、运输时间太长,振捣不实,浇筑的速度太快,模板移动,施工缝的做法不当等一些原因产生的裂缝可以按照《混凝土施工规程》严格来执行混凝土的运输、拌制、浇筑、振捣、施工缝设置以及新旧混凝土的结合,按照模板的制作、拆模以及养护方面的规定来防治。对于已经出现了这类裂缝的构件,同样也要区分构件的受力特征、构件的类别、裂缝严重的程度及裂缝所在的部位,分别采用一般的混凝土裂缝补强措施或者是使用填充混凝土材料、粘钢板加固、钢锚栓加固、预应力加固等补救措施。
2.对于水、水泥、外加剂、骨料、钢筋的材料选用不当而形成的一些裂缝,必须要用对进场的原材料按照国家的标准进行严格的检查以及验收的办法加以预防,只要是不合格的次品材料一律不得使用,或者是经试验之后降低等级来使用;对于已经发生了这类因材料的选用不当而形成的混凝土缺陷以及裂缝,就必须要作长期详细的观察(因为有的问题需要一段时间才可以发现),认真的查明其原因以及问题的严重程度,研究并且制定其处理及加固的方案。这是因为一旦材料选用不当而发生质量问题,通常具有普遍性。
3.地基由于过大的不均匀沉降而产生过宽的裂缝时,要进行使用阶段建筑物的沉降验算以避免这种裂缝的出现,对于已经出现了这种裂缝的结构,要采用地基基础方面的防治措施妥善处理之后,再使用建筑结构方面的加固措施来解决。
4.因为初期的养护不好、天气过于干燥、大气温湿度发生变化、混凝土的早期受冻形成的裂缝要采用加强混凝土硬化过程的蓄热养护、自然养护,使用引气剂使混凝土内部均匀的分布气泡、预留一些温度伸缩缝等措施修补。一些受冻较为严重的构件,有的需要拆除,有的需要加固之后才可以使用。
5.承受超过设计允许的荷载,构件将产生过宽的裂缝,合理的使用建筑物,能够避免这些裂缝的出现;对于已经出现的过宽裂缝的构件要使用加固措施来进行加固。
6.对于因为使用及环境的条件变化而产生的裂缝,要根據不同的性质采用不同的防治措施。
(1)因为多次冻融而形成的裂缝,除了对已经形成缺陷以及损坏的部分要予以补强或者加固之外,还要添加对于受冻混凝土的构件保温措施;
(2)因为处于一些侵蚀性的介质当中而形成的较大面积的损伤,除了应该剔除掉受腐蚀以及损伤的一些部位予以补强或者加固之外,还应该采用矿渣水泥混凝土或者水玻璃耐酸混凝土罩面来加以保护; (3)因为地震灾害损伤要使用抗震构造方面的措施来预防;对已经形成的但并不太严重的地震损伤可以参考震损建筑修复加固的办法来解决。
7.从改善约束条件着手,合理的分缝分块,防止基础过大的沉降,合理安排施工的工序,防止过大高差以及侧面长期暴露。
8.要从控制温度着手,改善骨料级配,使用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或者塑化剂等一些措施来减少混凝土中水泥用量;拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土浇筑的温度;热天浇筑混凝土时要减少浇筑的厚度,利用浇筑层面来散热;在混凝土当中埋设水管,通入冷水来降温;规定合理拆模的时间,气温骤降的时候要进行表面保温,防止混凝土的表面发生急剧的温度梯度;施工当中长期的暴露的混凝土浇筑块表面或者是薄壁的结构,在寒冷的季节要采取一定的保温措施。
四、混凝土的早期养護
实践证明,混凝土常见的一些裂缝,大多数都是不同深度表面的裂缝,其主要原因便是温度的梯度导致寒冷地区温度的骤降。为此,混凝土的保温工作对于避免产生表面早期的裂缝是非常重要的。从温度的应力观点出发,保温应该达到下述的要求:
1.防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;
2.防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝;
3.防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
五、结语
钢筋混凝土工程应严格要求施工质量,如果导致裂缝的出现,轻则就会影响到建筑物整体结构的外观,重则导致安全隐患,危及人们生命财产的安全。无论是客观因素还是主观因素都取决于施工之前、施工当中、施工之后所需要特别注意的实际情况。要建造出一个舒适、美观、安全的建筑就必须要从人民切身利益出发,谨慎对待施工过程中的每一步,使用科学合理的防裂缝措施,提高施工技术的水平,这样才可以使钢筋混凝土的结构裂缝得到有效的控制。
参考文献:
[1]赵强川.浅谈钢筋混凝土裂缝的预防与控制方法[期刊论文]《中国科技博览》.2011年
[2]姚有福.钢筋混凝土裂缝的预防与控制[期刊论文]《现代农业科技》.2010年
[3]郝丽琴.混凝土裂缝的预防与措施[期刊论文]《中国房地产业》.2011年