浅析钢筋混凝土结构裂缝成因及预防措施

浅析钢筋混凝土结构裂缝成因及预防措施

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摘要:目前存在于钢筋混凝土结构中的裂缝变形形式有很多种,其成因也复杂多样。裂缝的出现会影响建筑物的安全性和耐久性,项目设计人员和施工工作人员长时间一直在考虑控制或减少裂缝的出现,这也是一直存在于建筑行业的一大难题。

关键词:钢筋混凝土;结构裂缝成因;预防措施

1导言

钢筋混凝土结构裂缝是多种原因造成的,是多种因素相互作用的结果。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,还能影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋锈蚀、混凝土的碳化、降低材料的耐久性、影响建筑物的承载能力,更会给人们带来心理上的不安全感,引发投诉、纠纷、索赔等事件。因此要对混凝土裂缝进行认真研究,区别对待,合理处理。以预防为主,要求各个部门积极配合。实践中的经验教训证明,采取适当措施来预防裂缝的出现和发展,能够尽可能将裂缝控制在允许方位内,对钢筋混凝土结构裂缝问题也能在以后的各项技术进步中逐渐完善,保证建筑的安全性,可靠性。

2结构裂缝产生原因

2.1材料因素

一般情况下,混凝土中都有较大的含泥量和其他杂质,会严重影响混凝土结构的抗拉性能,有的甚至在骨料中掺入了对结构有害的膨胀物,这些都会导致混凝土裂缝的产生。因此,混凝土的拌制应遵循“精料供应”原则。水泥、砂石等材料的选配直接关系到结构裂缝的出现,因此,选配合理材料,严格把好材料质量关,保障对混凝土的质量有关键的作用。

2.2施工工艺

在混凝土结构的施工过程中,由于混凝土水分蒸发,引起的干缩现象是结构产生裂缝的重要因素。模板的支撑刚度不足、构造不当、地基下沉或有漏水漏浆、模板过早拆除等情况,都会引起混凝土结构的开裂。若钢筋表面有污染,或在浇筑过程中由于操作不当而引起钢筋发生位移,混凝土的保护层太厚、太薄;施工中控制不严格,有超载堆荷现象;施工过程中,有大风、高温等恶劣环境等等都会引起钢筋混凝土结构出现裂缝现象。

2.3塑性收缩

在混凝土结构的浇筑初期,结构表面大多会出现一些长短不一、形状不规则的塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝的形成因素主要有:①新拌混凝土坍落度较大,当振动时间超过规定要求时,会导致骨料下沉,泥浆上浮,产生不均匀沉降,引起混凝土结构表面出现裂缝。②混凝土浇筑后,没有及时做好防护措施,导致结构表面水分蒸发,产生剧烈收缩,引起开裂。③水泥、细砂用量过多,使用水泥的伸缩率较大,或粉砂混凝土结构中水灰比不合格,也是导致裂缝出现的原因。

2.4荷载作用

由于结构所承受荷载的不同,所产生的裂缝形状也不相同,裂缝的方向通常和主拉应力方向相交。在结构施工、使用中,由于结构受载而产生裂缝的原因有多种,例如:操作不当、拆模过早;构件运输、堆放、吊装时的吊点或垫块位置不当,超载或预应力值过大都可能导致结构裂缝的出现。

2.5温度原因

由于混凝土结构具有热胀冷缩性质,在结构周围温度出现变化时,会引起结构出现变形,并产生附加应力。当附加应力大于结构抗拉强度时,就会引起裂缝的出现。在实际施工中,由于温度原因引起的裂缝比较常见。例如大体积混凝土、屋面板、梁上及浇桥面板的裂缝等。

2.6湿度原因

混凝土在空气中容易出现干缩现象,且收缩具有早期快、后期慢的特点。混凝土收缩通常是由于施工人员对混凝土的养护不到位造成。收缩现象常见于现浇框架结构、墙板式结构等。因此,在超厚、超长的构筑物或建筑物中,可在混凝土搅拌时掺加微膨胀剂,用于解决混凝土的干缩现象。

3部分裂缝的可行性防治措施分析

对于钢筋混凝土构件而言,各种因素产生的裂缝若不加以控制势必会破坏结构既有承载力,严重影响工程质量,因此,在具体的施工实践中,应采用各种可行性的方式对混凝土构件裂缝进行必要的控制,在最大程度上降低混凝土构件裂缝的发展及宽度值,保证混凝土构件安全、可靠服役。

3.1加大施工建材质量控制力度

加大施工建材质量控制力度,保证建材质量达到既定标准。对于混凝土项目涉及的各种建材而言,必须从以下3方面入手:①对于混凝土材料而言,水泥不仅占据了较大比例,而且水泥起着胶凝作用,是保证混凝土质量和标号的关键,对于一般性项目而言,应尽可能选用凝结水化热较低且强度较高的水泥材料。对于一些不达标的水泥制品,要坚决杜绝。②应合理制订粗骨料和细骨料的各项级配值,防止骨料间发生碱-骨料反应。③对于混凝土外加剂的选取,应本着慎重的原则,为了提高混凝土的和易性,并提高混凝土材料的绿色环保性能,在条件允许的前提下,可考虑大量使用粉煤灰材料;为了降低用水量,提高混凝土强度,可以使用减水剂;对于一些大体积混凝土而言,可以掺入适量的膨胀剂,从而改善混凝土既有工作性能。

3.2混凝土结构的相关设计及勘察阶段

为了在最大程度上降低混凝土裂缝发生的可能性,保证将混凝土裂缝尽量遏制在项目的勘察及设计阶段,本文考虑着重从以下3方面入手:①项目勘察及设计是项目开工的先决条件,为了保证项目满足安全、可靠、经济、适用的原则,应对混凝土构件尤其是大体积混凝土构件进行翔实设计,保证各参数合理、科学,保证结构物在满足工程相关强制性规范的基础上尽可能美观,最重要的是,防止结构发生不均匀沉降问题。②对于砖混结构的建筑物或构筑物底层窗台及门窗,应该增加钢筋处理;对于墙体孔洞较宽的门窗,应该增加钢筋混凝土结构梁,目的是防止门窗由于地基沉降而产生竖向结构性裂缝,威胁到建筑物的整体结构。③建筑物构件设计配筋要合理,间距要得当,对于结构横断面较大的梁,应该设计腰筋;对于那些跨度特别大、结构体较厚的现浇板,结构体中心部位必须设计构造钢筋,位置应该在建筑物集中应力处,而且要用抗剪钢筋,保证建筑物的抗拉伸性能。

3.3混凝土结构的现场施工控制

除了上述提到的项目勘察及设计阶段,最为重要的当属具体的项目施工阶段,在此阶段,必须严格落实好项目施工的各个环节,保证其质量安全、可靠。具体应从以下3方面入手:①为了保证施工质量,项目建设单位应要求监理单位加强监督,对混凝土构件的外观及裂缝发展情况进行详细统计,对于有可能发生地基不均匀沉降问题的项目,应提前进行地质补充勘察。②项目施工人员应注意结构后浇带的设置位置及时机,且后浇带的各项参数必须完全满足项目设计要求,不能随便变更既有设计。③为了保证混凝土质量达到既定要求,施工单位应重视混凝土早期强度养护,保证混凝土养生时间达到28d以上,尤其对于梁柱等重要支撑构件,为了保证其养护条件,应定期在其表面洒水,并用薄膜覆盖,最大限度地降低混凝土的干缩程度。

4结语

因为混凝土是一种脆性材料,所以裂缝的出现是不可避免的情况。裂缝的出现会影响钢筋混凝土结构的强度、耐久性和稳定性,所以一定要深入研究裂缝的形成原因,对症下药,做好合理的预防措施,不断探究钢筋混凝土结构的性质。

参考文献

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