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浅析混凝土建筑结构裂缝及应对措施

发布时间: 2022-09-05 08:50:03 浏览:

摘要:本文对混凝土建筑结构裂缝的产生机理及原因进行了分析,并在此基础上,采取科学、有效的控制对策,只有这样才能确保建筑工程质量,延长建筑物的使用寿命。

关键词:混凝土裂缝;建筑结构;应对措施

一、混凝土建筑结构裂缝产生机理及原因

作为一种多相非均匀脆性材料,水泥、骨料等是构成混凝土的主要材料。相关研究分析,如环境温度、湿度等产生相应改变,混凝土体积也会随之改变,且其内部极易发生变形现象。因混凝土内材料较多,且性能各不相同,此变形呈现出不均匀性。其中水泥石与骨料之间的收缩成相反趋势发展,也就是说当水泥石具有较大收缩时,则骨料具有较小收缩。与此同时,各类材料间的变形又相互制约,并不具备自由性,因此有细微裂缝产生于混凝土内部,此类裂缝主要存在于骨料粘结水泥的面上,顺着骨料周围产生。混凝土建筑结构产生裂缝的原因是多种多样的,如果归纳起来产生裂纹的原因主要有以下几种:

(一)温度变化大产生裂缝

一切物体都是遵循这热胀冷缩的基本原理。一年四季春夏秋冬温度变化非常大,尤其是北方的一些城市,这样就会对砌体产生裂纹。但是这些裂纹一般都是第一年产生以后,以后时间就不会发生太大的变化,只是裂缝的宽度会随着温度变化而出现略微的变化。因温度变化产生的裂缝有明显的规律性:用一句话归纳就是两端重中间轻,阳面重阴面轻,顶层重往下轻。

(二)地基沉降引起的裂缝

房屋在建设完成之后地基都会出现一定程度上的下沉,但是假如能够一起沉降其实也没问题,就怕发生不均匀沉降,这个时候唯一不同的部位就会产生相对位移,从而使砌体的内部出现附加的拉力或剪力,这些附加内力逐漸增大超过一定极限的时候,砌体中的裂缝便不可避免了。

(三)房屋的设计和构造不合理

房屋的设计工作是非常繁琐和麻烦的,所以有一些房屋设计者为了方便起见,经常会去套用不认的图纸。但是这些图纸经常是不适用于现在的房屋结构,例如有的时候荷载增加了或截面减少了,这些计算都没有重新进行,有的虽然进行了简单的计算,还是会因少算或漏算部分荷载,而使结构的承载力不足。当砌体的承载力不足的时候,荷载稍微一大就会出现各种各样的裂缝,严重的还会导致出现压碎、断裂、倒塌等现象。

(四)其他裂缝

大多数的砌体建筑上的裂纹都是由于温暖和干缩共同作用下引起的,有的时候产生的裂纹并不是一个因素在起作用,几个因素共同作用产生的裂缝会更加严重。另外在设计时候虽然该计算的都进行了计算,但是还是疏忽了一些防裂措施。而且选择的材料质量不合格、施工质量差、砌体强度达不到设计要求、违反设i随工规程,以及施工人员缺乏经验都会导致砌体建筑的墙体出现裂缝。

二、混凝土建筑结构裂缝控制措施

(一)补偿收缩混凝土的应用

作为一种适度膨胀的混凝土,补偿收缩混凝土的应用,可对混凝土的应力应变状态进行有效改善,能够在无害裂缝允许范围内合理控制混凝土裂缝,避免裂缝扩展。据相关技术要求表明,在湿养护混凝土时,0.8%为混凝土配筋率条件下,其可产生0.02%~0.03%的限制膨胀率,该值在0.015%以上。此时,0.2~0.7mpa为混凝土内预压应力的范围,这种情况下,致使混凝土裂缝产生的所有或大多数应力都会被预压应力所抵消。除此之外,还能对混凝土收缩产生过程起到推延作用,在该阶段混凝土抗拉强度增长幅度加大,待混凝土收缩进行时,其不断增长的抗拉力,将对收缩应力产生有效抵抗作用,进而避免裂缝产生。

(二)UEA膨胀剂的应用

1.用于结构自防水。膨胀剂是补偿混凝土收缩的主要方式,在水泥内适量添加UEA膨胀剂,可进行补偿收缩混凝土制作。据大量实践表明,其抗裂性能良好,抗渗等级在S30以上,相比UEA不掺加的混凝土材料,其后期强度增长幅度较大。作为一种良好的抗裂防渗材料,在混凝土建筑结构自防水中应用较广。

2.UEA无缝设计。因混凝土存在收缩变形现象,为更好提高工程质量,避免结构开裂,可将一道后浇带以间隔30m左右距离设置到指定位置,随后填缝,可选用的材料为膨胀混凝土。但这种施工方式过于复杂,且极易存在渗水问题。为此,可取消后浇带设置,选用UEA膨胀加强带,满足混凝土连续浇筑超长结构设计施工要求。该施工方式需将一定膨胀应力施加到结构最大收缩应力位置,并将密孔铁丝网设置到加强带两侧,避免加强带内渗入各类配比的混凝土。施工过程中,可先进行带外低膨胀混凝土浇筑,随后进行加强带浇筑,此时应选取高膨胀混凝土用于加强带,与两侧混凝土强度等级相比,此位置的混凝土等级需高出一些,以此不断浇筑施工,直至达到无缝施工要求。

(三)结构设计措施

因环境因素、施工条件等影响,墙体极易产生纵向收缩裂缝,特别时高混凝土强度等级的材料,裂缝产生几率更高。据相关数据显示,可在0.4%~0.6%之间合理控制墙体水平构造钢筋配筋率,宜在150mm以内控制水平筋间距。因底板、楼板对墙体约束极强,进而出现混凝土胀缩不均匀现象。为此,可将一道水平筋安设到墙体中间位置,以此有效避免墙体裂缝产生。

在墙体连接柱子的结构内,因墙、柱两者之间具有相差悬殊的配筋率,且因应力过于集中,极易有纵向收缩裂缝产生于和柱子相距1m左右的墙体内。此时,可姜水平附加筋设置到墙柱连接位置,2000mm为附加筋最大长度,可向柱子内埋入300mm左右,向墙体内埋入1600mm左右,且有效提升该位置的配筋率,以此实现墙柱之间应力分散的目的,防止产生纵向裂缝。

(四)施工措施

合理确定混凝土配合比设计,保证满足施工要求。准确确定各类混凝土材料用量,保证级配正确。浇筑混凝土结构之后,需及时做好地下室柔性防水层及保护层。针对地上结构,则需及时完成外墙围护结构。且将防水层、保温层设置到屋面工程,做好各项施工工作。在施工的各个环节,应加大人工施工力度,做好施工人员质量、安全培训工作,避免施工事故发生,做好人身安全保障工作,最大限度提升工程质量及安全性。

三、结束语

综上所述,当前我国建筑结构形式呈现多样化、高层化趋势,人们对建筑质量提出了更高的要求。裂缝作为影响建筑结构质量的重要因素,为提高施工质量,必须认真分析裂缝出现的原因,同时通过有效的措施对其进行控制,使建筑施工的质量得到进一步提高。

参考文献:

[1]曾晓.浅谈建筑混凝土结构的加固补强施工[J].科技信息,2010(19).

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