■侯 前 ■湖北省黃石市大冶有色設計院,湖北 黃石 435005
建筑結構產生裂縫,預示著結構的承載力不足,這會對建筑結構的安全性、耐久性等帶來不良影響。一些人認為建筑結構帶裂縫工作是可行的,一些人認為建筑結構一旦產生裂縫應及時處理。國內外有很多工程技術人員研究了建筑結構裂縫問題,目前已積累了一定的經驗,本文筆者以此為基礎進一步分析探討建筑結構裂縫問題。
當建筑結構的混凝土澆筑之后,內部水泥產生的水化熱很難散發,導致混凝土內部的溫度持續升高,而其表面的散熱能力很強,從而在混凝土的內外部形成較大溫差,造成內外部產生不同的應力,最終使建筑結構產生裂縫。
由于受到外界的影響,建筑結構施工中混凝土的強度起來之前還處于塑性狀態,因塌落度過大而出現沉降現象,當表面水分喪失之后就產生裂縫[1]。此外,在混凝土澆筑施工后,其表面強度沒有及時被覆蓋,造成混凝土表面的水分蒸發速度過快而出現收縮現象,產生的裂縫呈龜裂狀。
1.3.1 材料質量不過關
混凝土的質量對建筑結構的穩定性有直接影響[2]。混凝土由水、水泥、石子、砂石及外加劑等原材料共同構成,因而這些原材料質量的好壞是建筑結構產生裂縫的影響因素。如當砂石的含泥量超過了相關標準、規定時,就會嚴重影響混凝土的耐久性,不但會使混凝土的抗滲性及強度被降低,還會促使建筑結構因混凝土的不均勻干燥而產生網狀裂縫。
1.3.2 結構設計不當
如果建筑結構設計出現截面不夠、高度偏小、梁的跨度太大等問題;或由于設計人員犯了計算錯誤,導致鋼筋截面偏小、配筋位置不科學、結構構件斷面突變、節點不合理等;或對建筑結構設計構造的處理不當,在建筑結構的次梁處沒有針對現澆主梁設置附加箍筋;或其他各種結構縫的設計不當等,這一系列結構設計不當因素都會促使混凝土開裂,從而造成建筑結構產生裂縫。
1.3.3 施工質量控制不夠
在建筑結構施工過程中,如果在制作、澆筑、運輸以及安裝混凝土結構構件等環節出現施工人員操作不當的現象,那么施工質量就得不到有效控制,裂縫將會產生;鋼筋混凝土的保護層跟規范要求不符,或施工人員在鋼筋綁扎過程中胡亂踩踏已經綁扎好的鋼筋,就會加厚負彎矩承受的鋼筋保護層,從而減小構件的有效高度,形成跟受力鋼筋呈垂直狀的裂縫;在進行混凝土澆筑時,容易出現蜂窩麻面、混凝土振搗不密實等現象,這樣會造成荷載裂縫的出現,從而引起鋼筋銹蝕;混凝土攪拌、運輸時間過長,會降低混凝土坍落度,而振搗速度跟不上要求也會讓混凝土表面出現不規則的裂縫;在進行混凝土結構構件施工時,如果模板剛度不符合要求、支撐體系不穩,也容易在澆筑混凝土時出現模板變形的情況,最終導致裂縫的出現。這就需要建筑結構施工人員務必要控制好施工質量。
為了降低混凝土中水泥的用量,可以通過骨料級配的改善、摻和混合料、添加外加劑等方式,并且適當地添加碎石冷卻或者是在水中添加冰塊,也有利于降低混凝土溫度,保持混凝土表面溫度和內部溫度基本一致,也可以避免因為內外溫差過大出現裂縫的現象。
沉降現象的發生跟混凝土的質量有直接聯系,所以要想有效防止出現沉降裂縫,就務必將運輸混凝土的時間最大限度地縮短,確保混凝土內部的水分保持適量,同時確保振搗混凝土的頻率均勻,防止因出現混凝土離析分層現象而產生裂縫。與此同時,相關施工人員要做好對澆筑混凝土的養護工作,夜間及時覆蓋混凝土澆筑結構構件,有效控制其內部水分的蒸發速度,防止產生收縮裂縫。
2.3.1 選用合格的材料及配料
在選用水泥時,應選擇水熱化較低的,嚴禁在施工中使用不合格的水泥;采用質地堅硬、表面粗糙的石料制作粗骨料,其空隙率較小,不會發生堿性反應,且石料理的有害物質含量不能超過相關規定;采用空隙較小、顆粒較粗、含泥量較低的中型砂石制作細骨料;要適當使用外加劑,如減水劑等,以有效改善混凝土的工作性能,積極降低用水量,盡量減小配料收縮;在混凝土的配置過程中要準確計算計量,嚴格控制好水泥跟水灰之間的比例,當混凝土出現離析時一定要重新攪拌均勻才能夠進行澆筑等。通過這一列的防治措施將有效降低甚至消除因材料因素產生的裂縫。
2.3.2 優化建筑結構設計
建筑結構不均勻沉降的減少不僅跟混凝土的質量有關系,還可以采取調整基礎結構深度的措施減少不均勻沉降。這就需要建筑結構設計人員做好設計工作,促使結構設計得到進一步優化。同時,也可以積極跟其他建筑結構裂縫合并使用,以科學調整結構各部分的承重受力情況,促使荷載得到均勻分布,盡量避免結構受力過于集中而出現裂縫。
2.3.3 有效控制施工質量
鋼筋混凝土的模板構造要科學合理,防止各個模板桿件之間發生變形而造成混凝土裂縫的產生;模板及支架要具備足夠強的剛度,防止因施工荷載的壓力作用造成模板變形過重產生裂縫;相關施工人員的拆模時機應控制好,不能拆得過早,要確保早齡期混凝土不會出現損壞及開裂等現象,當然,拆模時間也不能太晚,不能錯過混凝土水熱化的峰值,也就是不能錯過混凝土的最佳養護接入時機。在澆筑混凝土時,應確保振搗適度且均勻,防止離析現象發生;加強養護早期混凝土,并科學延長養護的時間,在溫度低、氣溫高、風速大等環境下更要及時噴水,或采用覆蓋保濕膜等措施防治建筑結構產生裂縫。
裂縫是建筑物的質量通病之一,產生的概率很大,通常都會引起業主投訴。針對建筑結構產生裂縫的問題,我們不能談縫色變,更不能置之不理,應及時分析裂縫的形成因素,并采取切實可行的防治措施,盡量降低建筑結構產生裂縫的幾率。
[1]安偉紅.簡述混凝土結構裂縫產生的原因及防治對策[J].黑龍江科學,2014(03):84.
[2]劉杰,張超.房建工程當中砌體裂縫形成的原因及防治措施[J].門窗,2013(07):304.