張曉東
(寧夏煤炭基本建設有限公司)
淺析鋼筋混凝土框架結構裂縫分析與防治
張曉東
(寧夏煤炭基本建設有限公司)
在我國經濟建設逐漸發展的過程中,人們生活水平逐漸提高。生活水平的提高促使人們對生活各方面的建設提出來更高的要求。建筑工程建設在一定程度上保證了人們生活的穩定性。在此種情況下,建筑工程建設發展的較為迅速。但是在建筑工程發展的過程中,鋼筋混凝土框架結構裂縫的出現始終是影響建筑行業快速發展的一大重要因素。面對這樣競爭激烈的市場環境,唯有預防鋼筋混凝土框架結構裂縫的出現,才能夠促進建筑行業的快速發展。
鋼筋混凝土;框架結構;裂縫
即使工程建設在一定程度上獲得了廣泛的發展,但是鋼筋混凝土結構裂縫的問題一直都存在,從問題的本質來看這一相當普遍的問題時當前迫切需要的解決的技術性難題。針對鋼筋混凝土裂縫的預防,工程技術人員與管理人員都在尋找不同的方法。從某種以上而言,混凝土裂縫的出現具有一定的絕對性,不可避免性,而鋼筋混凝土結構特別是受彎構件總是會帶裂縫操作。但是在控制的過程中,施工人員采取有效的措施盡可能控制裂縫的寬度與數量,避免鋼筋混凝土有害裂縫產生。在工程建設的過程中,混凝土屬于一種非勻質脆性的材料,在收到化學反應、荷載、濕度與溫度的影響下,由于條件不同會產生不同的應力,進而產生裂縫。即使裂縫屬于不可避免性,但是在施工操作的過程中,應當盡可能采取防治措施,減少由于裂縫帶來的危害。
建筑工程發展迅速,框架結構是建筑工程不可缺少的重要組成部分。但是面對鋼精混凝土框架結構裂縫的產生,需要積極面對。筆者認為鋼筋混凝土框架結構裂縫產生的原因主要有以下幾種。
1.1 內外溫差產生裂縫
在鋼筋混凝土框架結構建設的過程中,混凝土必然會產生內外溫度差距,內外溫差是引起鋼筋混凝土框架結構裂縫的一個重要原因。首先,水泥水化熱導致產生溫差[1]。施工過程中的水泥水化必然會產生一定的水化熱。水化熱是鋼筋混凝土框架結構本身熱量產生的一個重要來源。在混凝土澆注的開始階段,大體積混凝土內外會產生較大的水化熱。表面熱量散失的速度較內層快,因而溫度下降也會比較快。這種情況的出現就會在框架結構內外形成一個溫度梯度,內外溫差使得結構膨脹的程度不同,內部產生相應的壓應力,而鋼筋混凝土框架結構的外部則產生拉應力。這種狀況下,鋼筋混凝土框架結構就會產生裂縫。實驗表明,在鋼筋混凝土框架結構內外溫差超過25攝氏度時,鋼筋混凝土框架結構的表面極容易產生裂縫。其次,外部溫度影響產生裂縫。鋼筋混凝土框架結構在施工的過程中,外界溫度對混凝土開裂造成嚴重的影響。在施工的過程中,混凝土入模的溫度與外界溫度具有一定的聯系。外界溫度較高,那么混凝土澆注的溫度也就會較高,進而混凝土表面水分的失散速度也會較快,鋼筋混凝土框架結構內外收縮程度不一致,就會產生裂縫。外界溫度降低較快,就會造成較大的溫度應力,大體積混凝土結構會產生裂縫。
1.2 混凝土收縮產生裂縫
混凝土收縮是造成鋼筋混凝土框架結構裂縫的一個重要原因。而混凝土的收縮主要有這么幾種。首先,干燥收縮。在混凝土攪拌的過程中,大約只有 20%的水分是水泥水化所需要的,其他的水分主要是保證混凝土內具有充足的水分。混凝土澆注完成后,水分就會逐漸向周圍散失。同時,混凝土強度增加,內外水分蒸發程度不同,混凝土的變形效果也會不同,進而產生相應的拉應力。這樣混凝土就會由外向內干縮變形。鋼筋混凝土框架結構的這種變形具有不可逆性。其次,塑性收縮。水泥活性較大的情況下,混凝土溫度較高或者是水灰比不夠就會引起混凝土裂縫[2]。在此種情況下,混凝土正處于塑性階段,水分分泌會有所減少。在受到大風或者是高溫影響時,混凝土散失的水分不能獲得補充,造成毛細管產生負壓急劇收縮。而混凝土本身的結構強度不高,不能抵抗收縮,進而就會產生龜裂。
1.3 基礎結構容易變形
在工程建設的過程中,如果對地質勘查不夠仔細,實驗的資料和數據不準,地質條件復雜等多種因素沒有將地質的實際情況反映出來,就立即實行施工設計。這種情形就容易導致地基不均勻,進而出現沉降的現象[3]。在軟土地基,地基土在遇到水分的時候就容易出現壓縮變形,使得地基基礎不均勻出現沉降。在工程施工建設的過程中,由于施工本身的協調性不夠,使得混凝土框架結構出現裂縫。在施工的過程中地基變形的應力比較大,這種裂縫多為較深的裂縫。
在鋼筋混凝土框架結構產生裂縫的情況下,其不僅會對工程建設的質量產生影響,還影響工程建設的順利施工。由此可見,防治鋼筋混凝土框架結構裂縫具有重要的意義。
2.1 材料的選擇
在建筑施工的過程中使用粒徑較大的石子能夠減少水泥的使用量,降低施工過程中的水化熱,進而有效控制收縮和水分分泌。同時施工單位在選擇材料的過程中可以選擇低堿和無堿的材料[3]。選擇這樣材料有助于骨科反應裂縫的發生。材料的選擇對大體積混凝土裂縫的產生具有重要的影響。大體積混凝土裂縫產生的也是施工單位在施工材料選擇的過程中并沒有進行相應的對比,使得使用的材料不能保證施工質量。另外,大體積混凝土在選材的過程中還應當注意選擇地熱水泥的品種。攪拌水泥的水源必須清潔。同時在此過程中骨科含泥量通常控制在1%以內。在材料中應當嚴禁使用海沙。海沙對建筑施工具有重要的影響。容易給大體積混凝土裂縫的產生提供有利條件。
2.2 注重結構設計
在鋼筋混凝土結構設計的過程中,應當充分重視基礎型號的選擇,依據間基地根部設置工程施工的三睡醒,合理設置變形裂縫、抗震裂縫以及沉降裂縫,通過這樣的射擊方式就能夠減少由于工程基礎的不均勻沉降與溫度變化甚至是地震產生的裂縫。當然不同的區域在設計的過程中應當充分考慮氣候溫度的變化。如在北方地區應當設計保溫層來防止裂縫的產生。同時可以優化框架結構,促使框架結構不僅具有收縮性能,還能夠自行調節溫度差異,并且不會造成交界處的剛度的變化。當然在配比混凝土的過程中,應當特別注意及肩可能少用泥量,可以通過添加劑,來改善混凝土板何物的流變性。通過添加摻合料能夠提高鋼筋混凝土框架結構的密實度,進而增強抗滲性與抗腐蝕能力。
2.3 重視施工操作
在施工的過程中,設置后澆帶,分批澆筑混凝土。針對梁板結構而言,后澆帶的設置應當選擇在設置在跨內荷載作用下內力和變形較小的部位,一般在跨度的三分之一處或者跨中!后澆帶處的混凝土施工質量也十分重要[4]。同時施工單位應當注意在施工操作之前將后澆帶兩側混凝土鑿毛,清洗后澆帶的內部結構,隨后涂上一層水泥砂漿有助于粘結。建筑施工在超市的環境下保養半個月左右,就能夠保證混凝土澆筑的質量。在澆筑完成后,需要保證結構所能夠承受的荷載,再拆除模板,防止出現坍塌。
在鋼筋混凝土框架結構中,裂縫是不可避免的問題,但是在施工與設計的過程中可以采用合理的技術性手段進行預防,在設計和施工操作的過程中,采取有效的措施,控制裂縫的發展。
[1]周亦鋒.建筑工程中微膨脹混凝土的應用[J].四川水泥,2013,5(8):52.
[2]鐘炳祥.吳江出口加工區服務樓項目現澆大體積混凝土質量控制[J].四川水泥,2011,6(10):56.
[3]許勁超.關于建筑工程鋼筋檢測的幾個問題分析[J].四川水泥,2012,9(10):40.
[4]陳守開,安曉偉.水電站廠房大體積混凝土溫度應力分析與防裂措施[J].南水北調與水利科技,2013,6(11):41
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