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摘 要:近年来,随着经济的不断发展和社会的繁荣进步,我国各行各业也都取得了一定的成就。特别是在我国国民经济的发展中具有重要作用的建筑事业,更是发生了显著的变化。我国的现浇钢筋混凝土结构在施工的过程中经常出现不同程度以及不同形式的裂缝,对整个工程施工的质量都产生了一定的影响,本文通过对当前我国在现浇钢筋混凝土结构中存在的裂缝问题进行分析,对其质量控制提出了相应的解决措施,以供参考。
关键词:建筑施工;现浇混凝土;钢筋混凝土;结构;裂缝;控制
前言
在建筑工程施工中,钢筋混凝土结构是一种极为常见的工程施工项目,近年来,随着建筑要求的不断变化,对钢筋混凝土结构的强度等级也有了新的要求。强度等级的提升,使得施工中水泥的使用量也得到了明显的增加,同时,由于混凝土、细粉含量以及水热化等施工技术的不断深入使用,使得混凝土变形和收缩的现象更为严重,从而导致钢筋混凝土结构容易出现裂缝。下面我们就针对当前我国在现浇钢筋混凝土结构施工中的裂缝问题进行详细的探讨,并结合实际提出相应的解决措施。
一、现浇钢筋混凝土结构产生裂缝的原因
(一)混凝土收缩
混凝土收缩是造成钢筋混凝土结构出现裂缝的重要原因之一。其主要会造成的影响体现在:混凝土干缩和化学收缩。所谓的干缩,实际上就是指在干燥的环境中,混凝土结构容易因自身承载的水分被蒸发,从而导致体积和密度缩小的情况。混凝土的发生干缩之后会导致混凝土结构出现变形,是能够通过吸水湿润得到修复的。而混凝土结构所产生的化学收缩,是指混凝土结构在凝固之后与施工时体积相比明显缩小的现象,化学收缩会随着世界的推移而不断增加,并且通常情况下是不能够进行修复的。
现浇钢筋混凝土结构发生开裂或者收缩现象主要是因为:
1、在钢筋混凝土结构施工完成之后,其成分和材料发生了变化,在建筑工程施工中,为了提高混凝土的强度,在进行现浇钢筋混凝土结构施工时往往都采用的是高强度的水泥,同时混凝土中水泥的含量也得到了大幅度的增加。另外,由于泵送技术的使用,使混凝土结构中粗骨科含量有所减少,粉煤灰等材料被掺合进来。这一系列的因素都是导致混凝土发生收缩的主要原因。
2、混凝土结构的抗裂性能大幅度降低。为了适应工程建筑需求,混凝土强度等级明显增高,它的弹性模量也有所增长,因为这一因素,在高强度的混凝土中,相同的变形所产生的约束力也随之加大。然而,混凝土强度的提升,使得其抗拉的强度反而有所减少或者没有得到相同等级的提升。所以,混凝土的强度不断升高,就造成了其抗裂性能逐步降低。
(二)温度变形的影响
温度变形的影响主要表现在以下两个方面:第一,施工时温差的影响。混凝土结构浇注后水泥的水化热比较大,加之其体积比较大,水化热聚集在混凝土内部不宜发散,故内部温度比较高,但是混凝土外表面的热量散发比较快,温度比较低。这就造成了混凝土内外的温差较大,内部混凝土受到压力,而在外部混凝土受到拉力,这就使得混凝土外表面形成裂缝。之后,混凝土的内部由于热量逐渐散发、温度逐渐降低而产生收缩,在这种情况下变形主要受到支座约束以及已硬化混凝土的约束,于是在约束面产生很大的拉应力。当这种拉应力超过混凝土可以承受的极限时,裂缝就会出现,甚至有些裂缝会貫穿整个混凝土结构。第二,施工养护过程中温差的影响。由于在养护的过程中,养护的不充分,混凝土的温度、周边的湿度不能得到有效的保证,极易产生裂缝。尤其是施工跨季进行时,在秋季浇注的混凝土通常会经历在冬季和春季的干燥、寒冷条件后,于春季产生裂缝。
(三)不均匀沉降裂缝
不均匀沉降裂缝主要是由于建筑物结构所在的地基的土质不均、回填土不密实,或者其地基由于长时间在水中浸泡而导致不均匀沉降产生的;此外模板刚度不足,或模板支撑间距过大等原因也会引起不均匀沉降,进而产生结构裂缝。这种裂缝往往有一定深度或者贯穿于整个混凝土结构,其走向往往也和沉降相关,通常沿与地面呈30度到45度角方向延伸,其中较大的沉降通常会有一定的错位。不均匀沉降产生裂缝的宽度很大程度上与沉降量成正比,而受温度的变化影响比较小。当地基变形稳定之后,沉降裂缝就会随之稳定。
二、现浇钢筋混凝土结构裂缝的防治措施
(一)规范钢筋混凝结构的设计
在现浇钢筋混凝土结构设计的过程中要严格按照相关的设计要求,合理设计结构温度伸缩缝的间距,要慎重处理结构约束的问题,要对混合结构的约束状态予以特别的关注,尽最大的可能来降低混合结构的约束变形和自由变形之间的比值:此外还要根据混凝土结构的形式,采取合理的混凝土强度等级并在节点等关键部位设置加强构造筋,以此来使得混凝土结构裂缝得到有效的控制。
(二)加强施工工艺的控制
1、要加强混凝土原材料的质量控制。为了有效地保证混凝土拌合物的质量,在选择水泥时应该根据混凝土结构的特点,选质量较好且取性能稳定的水泥,比如在进行大体积混凝土施工时就要进行水化热控制,此时应该选取粉煤灰水泥之类;对于有收缩要求的混凝土,则需要采用普通硅酸盐水泥或者粉煤灰水泥之类。此外石骨料等的含量对于混凝土的抗拉强度和收缩都有着非常大的的影响,在实验室进行相关的检测是,虽然依据国家相关的质量标准进行,但是其具有的代表性是有限的,在现实情况中,施工现场的砂、石骨料中往往含有大量泥土以及杂质,极其容易造成混凝土结构中的裂缝,所以在施工的过程中我们应该严格控制砂、石骨料的含泥量,择优选择砂以及石骨料,选用良好的砂、石等材料配制。
2、要充分利用外加剂来控制现浇混凝土的裂缝。在混凝土施工的过程中,常常采用减水剂、缓凝剂之类的外加剂来有效的降低用水量,保持混凝土的流动性。减水剂的使用不但对混凝土的收缩变形有益,而且对于降低混凝土的水化热也十分有效。在此前混凝土施工实践过程中,选取普通硅酸盐水泥,适当提高混凝土混合物中石子的大小,适当的增加减水剂,在相同用量比的情况下,不但可以有效的减少水泥的用量,还可以降低混凝土内部的水化热,延迟混凝土的水化速度。这样在保证混凝土的强度的同时还达到了施工所需混凝土的和易性和可泵性的相关标准。
三、结束语
综上所述,对现浇混凝土结构的裂缝进行控制,主要表现在对其施工前的设计工作、施工过程以及后期的工程养护等方面。要想使工程的施工质量得到提升,缓解或者消除现浇钢筋混凝土结构的裂缝问题,就必须要对整个工程建设进行全面的、综合的考虑,对工程施工的每一个环节都必须要认真的对待,谨慎的处理以及全方位的控制,针对实际情况采取具有针对性的解决措施和处理办法,防止混凝土结构裂缝状况的出现,从而使建筑物的质量和安全得到保障。
参考文献
[1]郑任芸.现浇钢筋混凝土结构裂缝的产生原因及防治措施[J].科技致富向导.2011(24)
[2]冷林山.浅谈现浇钢筋混凝土结构裂缝的原因及防治措施[J].价值工程.2010(30)
[3]黄杨.浅谈混凝土裂缝的成因及对策[J].山西建筑.2011(26)
关键词:建筑施工;现浇混凝土;钢筋混凝土;结构;裂缝;控制
前言
在建筑工程施工中,钢筋混凝土结构是一种极为常见的工程施工项目,近年来,随着建筑要求的不断变化,对钢筋混凝土结构的强度等级也有了新的要求。强度等级的提升,使得施工中水泥的使用量也得到了明显的增加,同时,由于混凝土、细粉含量以及水热化等施工技术的不断深入使用,使得混凝土变形和收缩的现象更为严重,从而导致钢筋混凝土结构容易出现裂缝。下面我们就针对当前我国在现浇钢筋混凝土结构施工中的裂缝问题进行详细的探讨,并结合实际提出相应的解决措施。
一、现浇钢筋混凝土结构产生裂缝的原因
(一)混凝土收缩
混凝土收缩是造成钢筋混凝土结构出现裂缝的重要原因之一。其主要会造成的影响体现在:混凝土干缩和化学收缩。所谓的干缩,实际上就是指在干燥的环境中,混凝土结构容易因自身承载的水分被蒸发,从而导致体积和密度缩小的情况。混凝土的发生干缩之后会导致混凝土结构出现变形,是能够通过吸水湿润得到修复的。而混凝土结构所产生的化学收缩,是指混凝土结构在凝固之后与施工时体积相比明显缩小的现象,化学收缩会随着世界的推移而不断增加,并且通常情况下是不能够进行修复的。
现浇钢筋混凝土结构发生开裂或者收缩现象主要是因为:
1、在钢筋混凝土结构施工完成之后,其成分和材料发生了变化,在建筑工程施工中,为了提高混凝土的强度,在进行现浇钢筋混凝土结构施工时往往都采用的是高强度的水泥,同时混凝土中水泥的含量也得到了大幅度的增加。另外,由于泵送技术的使用,使混凝土结构中粗骨科含量有所减少,粉煤灰等材料被掺合进来。这一系列的因素都是导致混凝土发生收缩的主要原因。
2、混凝土结构的抗裂性能大幅度降低。为了适应工程建筑需求,混凝土强度等级明显增高,它的弹性模量也有所增长,因为这一因素,在高强度的混凝土中,相同的变形所产生的约束力也随之加大。然而,混凝土强度的提升,使得其抗拉的强度反而有所减少或者没有得到相同等级的提升。所以,混凝土的强度不断升高,就造成了其抗裂性能逐步降低。
(二)温度变形的影响
温度变形的影响主要表现在以下两个方面:第一,施工时温差的影响。混凝土结构浇注后水泥的水化热比较大,加之其体积比较大,水化热聚集在混凝土内部不宜发散,故内部温度比较高,但是混凝土外表面的热量散发比较快,温度比较低。这就造成了混凝土内外的温差较大,内部混凝土受到压力,而在外部混凝土受到拉力,这就使得混凝土外表面形成裂缝。之后,混凝土的内部由于热量逐渐散发、温度逐渐降低而产生收缩,在这种情况下变形主要受到支座约束以及已硬化混凝土的约束,于是在约束面产生很大的拉应力。当这种拉应力超过混凝土可以承受的极限时,裂缝就会出现,甚至有些裂缝会貫穿整个混凝土结构。第二,施工养护过程中温差的影响。由于在养护的过程中,养护的不充分,混凝土的温度、周边的湿度不能得到有效的保证,极易产生裂缝。尤其是施工跨季进行时,在秋季浇注的混凝土通常会经历在冬季和春季的干燥、寒冷条件后,于春季产生裂缝。
(三)不均匀沉降裂缝
不均匀沉降裂缝主要是由于建筑物结构所在的地基的土质不均、回填土不密实,或者其地基由于长时间在水中浸泡而导致不均匀沉降产生的;此外模板刚度不足,或模板支撑间距过大等原因也会引起不均匀沉降,进而产生结构裂缝。这种裂缝往往有一定深度或者贯穿于整个混凝土结构,其走向往往也和沉降相关,通常沿与地面呈30度到45度角方向延伸,其中较大的沉降通常会有一定的错位。不均匀沉降产生裂缝的宽度很大程度上与沉降量成正比,而受温度的变化影响比较小。当地基变形稳定之后,沉降裂缝就会随之稳定。
二、现浇钢筋混凝土结构裂缝的防治措施
(一)规范钢筋混凝结构的设计
在现浇钢筋混凝土结构设计的过程中要严格按照相关的设计要求,合理设计结构温度伸缩缝的间距,要慎重处理结构约束的问题,要对混合结构的约束状态予以特别的关注,尽最大的可能来降低混合结构的约束变形和自由变形之间的比值:此外还要根据混凝土结构的形式,采取合理的混凝土强度等级并在节点等关键部位设置加强构造筋,以此来使得混凝土结构裂缝得到有效的控制。
(二)加强施工工艺的控制
1、要加强混凝土原材料的质量控制。为了有效地保证混凝土拌合物的质量,在选择水泥时应该根据混凝土结构的特点,选质量较好且取性能稳定的水泥,比如在进行大体积混凝土施工时就要进行水化热控制,此时应该选取粉煤灰水泥之类;对于有收缩要求的混凝土,则需要采用普通硅酸盐水泥或者粉煤灰水泥之类。此外石骨料等的含量对于混凝土的抗拉强度和收缩都有着非常大的的影响,在实验室进行相关的检测是,虽然依据国家相关的质量标准进行,但是其具有的代表性是有限的,在现实情况中,施工现场的砂、石骨料中往往含有大量泥土以及杂质,极其容易造成混凝土结构中的裂缝,所以在施工的过程中我们应该严格控制砂、石骨料的含泥量,择优选择砂以及石骨料,选用良好的砂、石等材料配制。
2、要充分利用外加剂来控制现浇混凝土的裂缝。在混凝土施工的过程中,常常采用减水剂、缓凝剂之类的外加剂来有效的降低用水量,保持混凝土的流动性。减水剂的使用不但对混凝土的收缩变形有益,而且对于降低混凝土的水化热也十分有效。在此前混凝土施工实践过程中,选取普通硅酸盐水泥,适当提高混凝土混合物中石子的大小,适当的增加减水剂,在相同用量比的情况下,不但可以有效的减少水泥的用量,还可以降低混凝土内部的水化热,延迟混凝土的水化速度。这样在保证混凝土的强度的同时还达到了施工所需混凝土的和易性和可泵性的相关标准。
三、结束语
综上所述,对现浇混凝土结构的裂缝进行控制,主要表现在对其施工前的设计工作、施工过程以及后期的工程养护等方面。要想使工程的施工质量得到提升,缓解或者消除现浇钢筋混凝土结构的裂缝问题,就必须要对整个工程建设进行全面的、综合的考虑,对工程施工的每一个环节都必须要认真的对待,谨慎的处理以及全方位的控制,针对实际情况采取具有针对性的解决措施和处理办法,防止混凝土结构裂缝状况的出现,从而使建筑物的质量和安全得到保障。
参考文献
[1]郑任芸.现浇钢筋混凝土结构裂缝的产生原因及防治措施[J].科技致富向导.2011(24)
[2]冷林山.浅谈现浇钢筋混凝土结构裂缝的原因及防治措施[J].价值工程.2010(30)
[3]黄杨.浅谈混凝土裂缝的成因及对策[J].山西建筑.2011(26)