劉剛
摘要:隨著混凝土在建筑工程中的應用,混凝土裂縫問題一直存在,一直沒有得到很好的解決。盡管在建筑結構中使用混凝土可以為建筑工程提供良好的環境。然而,現澆混凝土工程在建筑結構設計中存在一些裂縫,如果不及時處理和預防,往往會增加對施工質量的破壞,從而危及建筑結構的安全和建筑物居住者的生活安全。同樣,現澆混凝土中的裂縫通常會影響建筑物的正常使用壽命。由于現澆混凝土的耐久性是建筑結構設計的要求,因此研究現澆混凝土的裂縫控制在建筑結構設計中具有十分重要的意義。為了解決現澆混凝土早期裂縫問題,合理使用相應的預防和處理措施,更好地控制混凝土裂縫,從而有效地提高混凝土工程質量。
關鍵詞:住宅建設;結構設計;現澆混凝土;裂縫控制;分析
1建筑結構現澆混凝土裂縫類型
1.1結構裂縫
參與建筑結構設計的現澆混凝土結構設計工作,會設置各種人工制品,并配置各種構件,在零部件接觸和長時間運行的過程中,在整體結構的薄弱部位,這種自然增加裂縫的概率,現澆樓板作為薄弱部位,自然更容易開裂。此外,由于此類構件在結構設計上的不合理設計,在系統運行中也會產生裂縫。如果將預制多孔板改為現澆板,則墻體的剛度會增加,而樓板的剛度會降低。
1.2應力裂紋
收縮裂縫和溫度裂縫是應力裂縫的形式,現澆混凝土裂縫最為常見,收縮裂縫主要由混凝土硬化引起,在自然環境的影響下,隨著混凝土澆筑后時間的變化,內部水分逐漸蒸發,導致體積越來越小,導致收縮裂縫;溫度裂縫基本上受溫差的影響,如果混凝土澆筑后,環境溫度與混凝土溫度存在較大的溫差,混凝土表面會產生較大的拉應力,溫差越大,表面拉應力越強,超過混凝土自身極限時,會引起裂縫。
1.3塑性斷裂
在建筑現澆混凝土結構施工中,會加入大量的骨料、鋼材等結構,在這種結構中會影響混凝土結構的沉降,加速混凝土結構的豎向收縮,和水平方向相比,收縮相對較慢,會出現塑性裂縫。此外,通常塑性裂縫產生的裂縫較深,且形狀不規則,裂縫出現的時間主要在混凝土硬化時,此時會對建筑結構的強度造成重大影響。
2建筑結構設計中現澆混凝土裂縫產生的原因
2.1建筑施工用混凝土的施工
在混凝土建筑開始施工時,很容易出現混凝土裂縫的情況,出現混凝土裂縫的原因主要在于施工時間過長,混凝土澆水時間一旦過長,容易導致下沉,混凝土骨料和水泥漿在延誤,水泥與骨料脫節的現象,導致混凝土出現裂縫。此外,具體的保護措施和科學的維護也是必不可少的。
2.2建筑混凝土材料
選擇合適的混凝土材料可以有效地防止建筑物混凝土裂縫。在建筑工程施工中,混凝土設計者在施工過程中往往把工作重點放在混凝土的含沙量控制上,假設混凝土中含砂量比例過大,那么在世界重力的作用下,混凝土很容易開裂,另外,設計人員將注意高混凝土的砂粒尺寸和硬度。但以上為保證常規控制外,仍應做到這一點,混凝土水泥顆粒的粒徑應與混凝土表面的顆粒相比較,如果混凝土表面的顆粒比水泥顆粒小,那么混凝土水泥顆粒的表面積,比表面積將高于混凝土的水泥將嚴重受熱,混凝土表面也將出現裂縫;當水泥顆粒較大時,混凝土的抗拉強度會受到挑戰,其他建筑材料也會受到影響,最終導致混凝土開裂。
2.3建筑物的混凝土環境
混凝土凝固和硬化是一個漫長的過程。澆注后,必須對其進行維護,以達到預期目標。模板支架剛度不足、過早拆除模板和過度干燥導致混凝土在凝固過程中出現裂縫。同時,空氣的溫度和濕度,與混凝土兩種溫度、濕度有很大差異。在抗壓和傳熱不太好的情況下,混凝土因其熱脹冷縮,一旦施工環境發生變化,混凝土內部結構會出現一定程度的變形,這是建筑物混凝土裂縫的主要原因之一,然后混凝土長時間暴露在陽光下,水會從混凝土中流出,這也會導致混凝土出現干裂縫和收縮裂縫。
3控制裂縫的措施
3.1設計前的充分準備
建筑結構在設計中確定了混凝土構件的參數,其自身的正常使用承載力和極限承載力在設計之初就確定了,后面的措施是為了確保該參數的最終實現,因此,設計之初的裂縫控制是最有效的。各類建筑對裂縫的要求是不同的:嚴格要求不出現裂縫,一般要求不出現裂縫,可出現少量小裂縫。這一點在設計時應明確,澆注構件的設計應承受的荷載是確定的,然后應建立一個波動范圍,作為構件設計的參考。雖然鋼筋混凝土的面積是確定的,但應以直徑越小間距越密為原則,鋼筋的配置應盡可能合理,能適當提高構件的配筋率,長構件的箍筋和受彎鋼筋不能遺漏。二是設置保護層,保護層不能太厚,如果保護層太厚,當構件承受較大荷載時,一側的混凝土會被壓碎,另一側容易拉壞。應再選擇合適的混凝土強度等級,混凝土強度等級越高,水泥用量越大,水灰比越大,出現裂縫的可能性越大。現澆板尺寸一般較大,其強度等級不宜大于C30。由于荷載的相互接觸和傳遞,每個結構構件的混凝土強度等級應盡可能接近。最后,綜觀整體結構設計,建筑平面應盡可能規則,在結構發生較大變化時應適當增加配筋,同時按照規范要求控制房屋長度,當房屋長度超過規范規定值時,設置變形縫和溫度縫。
3.2施工技術改進控制
在施工過程中,需要完善相應的混凝土拌和標準。應通過更嚴格的測量標準來提高水泥和水的混合比。通過對石料、骨料、橡膠的精確攪拌,以及在攪拌過程中對用水量的科學控制,控制攪拌溫度,確保原料配比的優化。如果溫度太高,你需要適量的澆水,降低溫度。在施工過程中,通過嚴格的成型混凝土攪拌練習,確保混凝土的施工溫度能滿足嚴格的規范要求,確保最佳的攪拌性能。同樣,在混凝土凝固過程中,使用適量的澆水或養護液,以確保在建筑結構設計下,現澆混凝土出現裂縫的概率得到控制。在施工過程中,混凝土攪拌需要提高相應的標準,通過更嚴格的標準計量來提高水泥與水的配合比,通過準確的石料、聚合、橡膠攪拌和科學的用水控制來保證最佳的原材料配合比。攪拌過程中,注意混合物的溫度。如果溫度過高,應使用適量的水冷卻混凝土。
3.3材料選擇和配合比設計措施
1)選擇符合建筑要求的混凝土、水泥等原材料,包括其品牌、等級、性能等。2)在選擇含砂率時,應符合有關規定,選用優質的砂、石等原材料,并確保設計合理的水灰比和砂率,以避免配合比設計中出現混凝土離析、泌水、保水性差等問題。3)在摻加外加劑時,不能盲目摻加外加劑,需要選擇合適的摻量類型,以提高混凝土的性能。4)由于施工中水泥用量很大,因此隨著水泥用量的增加,水泥用量會隨之增加,坍落度也會越來越大,收縮率也會越來越大,所以在進行配合設計時,需要結合實際情況,設計科學合理的混凝土坍落度設計。
4結論
在我國建筑工程中,混凝土是最常見、最重要的建筑材料。隨著我國基礎設施工程的不斷發展,它仍將是未來建筑的核心材料。因此,混凝土裂縫問題迫切需要解決,有效控制現澆混凝土裂縫問題,可以提高整個建設工程的質量,增加建筑物的使用壽命。在施工設計階段,要貫徹科學合理的建筑設計理念,結合施工有效數據收集,合理選擇混凝土材料,需要加強鋼筋施工部位,完善建筑平面設計,確保規范施工的合理設計方案,確保整個建筑工程結構安全的質量。
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