【摘要】建筑物的裂縫影響建筑結構的整體性和使用功能,也會給用戶造成不安全感,但是只要裂縫在不危及結構安全和使用時卻容易被人們忽視。然而有裂縫建筑物在地震荷載等隨機載荷的作用下,往往容易引起前提破壞,因此在建筑設計和施工過程中應采取相應的預防措施,使裂縫得到有效的控制。本文從建筑結構裂縫產生的原因和防治做簡要闡述
【關鍵詞】建筑結構;裂縫;原因;防治
【中圖分類號】TV543+.6【文獻標識碼】A【文章編號】1005-1074(2009)02-0198-01
隨著國民經濟的高速增長,帶動了建筑業快速、持續的發展[1]。混凝土因其取材廣泛,價格低廉,抗壓強度高,并且耐火性好,不易風化、養護成本低等特點,成為當今世界建筑結構中使用最廣泛的建筑材料之一。而隨著商品混凝土的誕生,由于其施工方便快捷,性能穩定,質量可靠,勞動強度低,生產效率高,又可減少噪音等優點,更是把混凝土推向了一個頂峰。建筑工程中混凝土結構裂縫是極為普遍的現象,其中較多的要數鋼筋混凝土構件。實踐證明,混凝土結構的裂縫是可以通過設計手段、施工措施來克服的,就常見的容易忽視問題,引發裂縫的原因進行歸納,并提出相應的預防措施。
1建筑結構裂縫的成因
1.1沉降裂縫產生的原因是因為混凝土所使用的原材料受到外界的影響而產生的[2]。這種裂縫大多出現在混凝土早期強度起來前,混凝土尚處在塑性狀態,表面失水后產生裂縫,原因是混凝土塌落度過大所致。另外在施工過程中如果模板支設的不到位、支撐不牢靠時也會出現此類裂縫。
1.2收縮裂縫產生的原因是混凝土澆筑后,早期強度表面沒有被及時覆蓋,混凝土表面水分蒸發過快所造成的。裂縫多在混凝土表面出現,多半呈現出龜裂形狀。如框架結構工程,在澆筑完9層現澆混凝土板后,第二天樓面就出現了不規則的細小裂紋,當時采用的是商品混凝土,氣溫較高,分析出現裂縫的原因,是因為天氣炎熱造成水分蒸發過快所致。由于為了滿足施工的可泵性、流動性、出料時混凝土的塌落度和砂率比自拌混凝土大很多,造成早期強度低致使其水分容易散失,造成表面出現不規則的細小裂縫。
1.3溫度產生的原因是由于混凝土澆筑后,混凝土內部的水泥水化熱不容易散發,造成混凝土的內部溫度升高,表面散熱快,形成較大的內外溫差,導致混凝土內部與表面產生不同應力,造成表面出現裂縫。
1.4施工質量在混凝土結構構件制作、澆筑、運輸、安裝過程中,若工人操作不當,施工質量不能滿足規范要求,可能產生各種裂縫,見的有。鋼筋混凝土保護層不符合規范要求,或是工人在綁扎鋼筋的時亂踩綁扎好的鋼筋,使承受負彎矩的鋼筋保護層加厚,導致構件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。混凝土在澆筑過程中,由于混凝土振搗不密實、不均勻油現蜂窩、麻面、空洞等現象,導致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫。混凝土攪拌、運輸時間長,水分蒸發過多引起混凝土塌落度過低,在操作過程中再振搗速度慢,使混凝土表面出現不規則的收縮裂縫。氣候原因,混凝土在澆筑完后氣溫變化,使混凝土早期受凍,使構件表面出現裂紋。在混凝土工程施工時,由于模板剛度不夠、支撐體系不穩,容易造成在澆筑混凝土時,因壓力的作用使得模板嚴重變形,使混凝土產生與模板變形一致的裂縫。混凝土工程施工后拆模過早,N度達不到拆模要求,使得混凝土構件在自重或施工荷載作用下產生裂縫。
1.5材料質量是由水泥 、砂子、石子、水及外加劑構成[3]。混凝土所采用原材料的好壞直接影響到質量。砂石含泥量超過規定,對于混凝土的耐久性有較大的影響,不僅降低混凝土的強度和抗滲性,還會使混凝士干燥時產生不規則的網狀裂縫。砂石的級配差,或砂顆粒過細,用這種材料拌制的混凝土常造成側面裂縫。砂率反映了骨料中粗顆粒的多少,直接影響粘聚性的好壞。堿骨料反應,當骨料中具有堿活性成分時,水泥中的堿就會與骨料中的活性礦物質在潮濕的環境下發生堿一骨料反應,反應后會生成膨脹的膠質,吸水后造成局部膨脹和拉應力測構件產生爆裂狀裂縫,嚴重時可能造成混凝土開裂。
1.6結構設計欠周如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小,或者由于計算錯誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當、節點不合理、結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋,或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。
2建筑結構裂縫的防治
2.1沉降裂縫預防保證混凝土均質性,盡量減少混凝土的運輸和現場停留時間,攪拌運輸卸料前先高速運轉20~30秒,然后反轉卸料;施工過程中應經常觀察模板的支撐體系和混凝土振搗的密實情況,不能漏振、過振使混凝土離析分層;施工過程中嚴禁隨意加水。
2.2收縮裂縫預防此類裂縫預防的措施如下4冼工單位在澆注混凝土后要及時夜蓋養護,增加環境濕度;②商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機塌落度、降低砂率、嚴格控制骨料的含泥量。
2.3溫度裂縫預防采用改善骨料級配、摻混合料、或加引氣劑塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量,在混凝土拌合時可在水中加冰塊,或將碎石冷卻后再拌合以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑時應減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱。可在混凝土中埋入冷卻管,通入冷水降溫。合理規定拆模時間,不得為趕工期而提前拆模;當氣溫降低幅度大時應進行表面保溫,防止混凝土內外溫差過大。
2.4施工質量控制加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖后及時通知勘察及設計單位到現場核查驗收。對較復雜的地基,設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探。當探出有不利地質情況時,必須先對其采取加固處理,并經驗收后,方可進行下一步施工。開挖基槽時,要注意不擾動其原有基底結構。合理安排施工順序。相鄰建筑物間距較近時,一般應先施工較深基礎,以防止基坑開挖破壞已建基礎的地基。
2.5材料把關
2.5.1水泥應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安全性不合格水泥。
2.5.2粗骨料宜用表面粗糙、質地堅硬的石料。級配良好,孔隙率小,無堿性反應;有害物質及粘土含量不超過規定。
2.5.3細骨料宜用顆粒較租、孔隙較小,含泥量較低的中砂。
2.5.4外摻料宜采用減水荊等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。
2.6結構設計措施①建筑平面選型時在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建筑物,容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂。②合理布置縱橫墻,縱墻開洞應盡可能小。③控制建筑物有長高比:長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。④合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。⑤減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋深度,不同的地基計算強度和采用不同的墊層辱度等方法,宋調整地基的不均勻變形。⑥適當加強基礎有剛度和強度。⑦層層設置圈梁、構造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫,即使出現了裂縫,也能阻止其進一步發展。⑧正確地設置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應合適,構造要合理,可以和其結構縫合并設置。⑨限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制,同樣,也可以和其它結構縫合并使用。⑩部分窗臺砌體應加強。對寬大的窗臺下部宜設置鋼筋混凝土梁,以適應窗臺的變形,防止窗臺處產生豎直裂縫。
3結語
綜上分析,鋼筋混凝土一旦出現裂縫就不容易根治[4]。因此,鋼筋混凝土結構裂縫應針對成因,貫徹預防為主的原則,加強設計施工及使用等方面的管理,確保結構安全和避免不必要的損失。
4參考文獻
[1]朱建新.淺談混凝土結構裂縫成因及預防措施[J].科協論壇,2007,(6):378-378.
[2]李小波.淺談混凝土裂縫的成因及防治[J].科協論壇,2007,(7):14-18.
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[4]張萬清.建筑工程混凝土結構裂縫淺析[J].黑龍江科技信息,2006,26(1):258-258.