摘要:在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)與使用過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫從而影響工程的質(zhì)量。本文從實(shí)際工作出發(fā),簡(jiǎn)要分析了鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)裂縫的原因,并提出了解決該問(wèn)題的方法及相應(yīng)的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;建筑結(jié)構(gòu);裂縫
中圖分類(lèi)號(hào):TU528.571文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是比較正常的現(xiàn)象。從理論上來(lái)說(shuō)混凝土結(jié)構(gòu)尤其是受彎構(gòu)件總是帶裂縫工作。在使用荷載較小的情況下,結(jié)構(gòu)性裂縫比較細(xì)微,不易為人們所發(fā)現(xiàn)。在現(xiàn)實(shí)的建筑中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)因多種原因出現(xiàn)不同類(lèi)型的裂縫。
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生后,其本身的剛性、剪力強(qiáng)拉力強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度會(huì)有所降低,裂縫嚴(yán)重的時(shí)候也有可能使其構(gòu)材掉落而產(chǎn)生危害。裂縫的產(chǎn)生也對(duì)耐久性能造成危害。裂縫對(duì)耐久度的影響主要是加速混凝土中性化,使鋼筋腐蝕速度變快,并因漏水、滲水,造成發(fā)霉、滲斑而使得保護(hù)層剝落,而縮短結(jié)構(gòu)物的使用年限。對(duì)于醫(yī)院、核電廠或一些疫苗培植性能的結(jié)構(gòu)物而言,一旦發(fā)生裂縫,就會(huì)造成氣密性降低,使得輻射線(xiàn)或疫苗菌類(lèi)外泄,影響人們的安全。
二、裂縫成因分析
2.1材料化學(xué)性質(zhì)決定混凝土易產(chǎn)生裂縫
根據(jù)混凝土的化學(xué)性質(zhì),在混凝土硬化期間水泥會(huì)放出大量的水化熱,從而使混凝土內(nèi)部溫度大大高于外部溫度。如果收到外部約束或降溫的影響,混凝土表面極易引起較大的拉應(yīng)力,當(dāng)這些拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。
2.2施工工藝的改變?cè)斐闪芽p的產(chǎn)生
現(xiàn)有的混凝土供應(yīng)方式從過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)攪拌轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐坊炷恋募泄⿷?yīng)。為了滿(mǎn)足上品混凝土泵送的要求,需要加大商品混凝土的和易性和坍落度。而較好的和易性和大坍落度要求增大水灰比和砂率,減小骨料粒徑。水灰比的增大則需要增加水與水泥的用量,導(dǎo)致混凝土水化熱和收縮的增大,從而形成鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫。
2.3鋼筋混凝土的組合結(jié)構(gòu)決定了裂縫的產(chǎn)生
鋼筋混凝土是由鋼筋與混凝土組成。而混凝土是一種混合材料,鋼筋混凝土中的鋼筋、石頭、沙子、水泥材料在結(jié)合過(guò)程中存在有一定的空隙。石頭本身也有裂縫,混凝土中的水由于化學(xué)作用的消耗與揮發(fā)以后,也會(huì)在混凝土內(nèi)部留下細(xì)小的裂縫。由此看來(lái),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在細(xì)微裂縫是材料本身固有的物理性質(zhì)。
2.4裂縫產(chǎn)生的其他原因
在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中,造成開(kāi)裂的主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變形的情況,由于地基變形造成的應(yīng)力相對(duì)較大,使得裂縫一般是貫穿性的。砼徐變引起開(kāi)裂或裂縫發(fā)展的情況在工程中也較常見(jiàn)。受彎構(gòu)建截面砼受壓徐變,可使構(gòu)建變形增大2-3倍,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失,從而降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。
三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫的防控分析
3.1處理裂縫的法范依據(jù)
混凝土裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力、抗?jié)B能力及耐久性,影響建筑物的外觀和使用壽命。為保障建筑物的工程質(zhì)量和人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全,國(guó)家建設(shè)部出臺(tái)了有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驗(yàn)收等規(guī)范和法規(guī),對(duì)鋼筋混凝土的質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定。
《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)規(guī)定:現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量分為嚴(yán)重缺陷與一般缺陷。嚴(yán)重缺陷為構(gòu)建主要受力部位有影響結(jié)構(gòu)性能或使用功能的裂縫;一般缺陷為其他部位有少量不影響結(jié)構(gòu)性能或使用功能的裂縫,現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)外觀不應(yīng)有嚴(yán)重缺陷,不宜有一般缺陷。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定,按結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的裂縫控制等級(jí)風(fēng)味三級(jí),其中三級(jí)為允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)別和環(huán)境類(lèi)別,按表1的規(guī)定選用不同的裂縫控制等級(jí)及最大裂縫寬度限制ωlim.
3.2裂縫的防控措施
3.2.1規(guī)范工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì),合理確定結(jié)構(gòu)溫度伸縮縫間距,認(rèn)真對(duì)待和處理結(jié)構(gòu)約束問(wèn)題,尤其要特別注意混合結(jié)構(gòu)的約束狀態(tài),盡可能降低結(jié)構(gòu)的約束變形與自由變形之比,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)形式采取合理的混凝土強(qiáng)度等級(jí)以及在節(jié)點(diǎn)等關(guān)鍵部位設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)造筋等設(shè)計(jì)手段軍事控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的有效手段。
3.2.2施工工藝控制
一是控制混凝土原材料的質(zhì)量。水泥應(yīng)選用水化熱較低的水泥,嚴(yán)禁使用安全性不合格的水泥。大體積混凝土需要進(jìn)行水化熱控制,可以選用粉煤灰水泥、礦渣水泥等,如有收縮要求的混凝土,則應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥和粉煤灰水泥等;粗骨料選用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料,級(jí)配良好、空隙率小、無(wú)堿,細(xì)骨料選用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂;外滲加料采用減水劑等外加劑用以改善砼工作性能,降低用水量,減少收縮。
二是控制混凝土的養(yǎng)護(hù)。應(yīng)根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)選用合理的養(yǎng)護(hù)方法,如大體積混凝土可采用潮濕養(yǎng)護(hù),連續(xù)長(zhǎng)梁等結(jié)構(gòu)可采用自動(dòng)噴水養(yǎng)護(hù),不規(guī)則的混凝土結(jié)構(gòu)可采用噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)等。同時(shí)應(yīng)注意適時(shí)養(yǎng)護(hù)及合理確定養(yǎng)護(hù)的時(shí)機(jī)。在混凝土表面初凝后,應(yīng)立即采取養(yǎng)護(hù)措施,根據(jù)需要適當(dāng)對(duì)混凝土表面補(bǔ)充水分,保持混凝土處于足夠潮濕的狀態(tài)
三是合理利用外加劑控制。施工中為了降低用水量,保證混凝土的流動(dòng)性,經(jīng)常采用減水劑、緩凝劑等外加劑,減水劑對(duì)混凝土的收縮變形十分有利,同時(shí)對(duì)降低混凝土的水化熱也有顯著的效果。在施工實(shí)踐中,選用普通硅酸鹽水泥,適當(dāng)提高混凝土攔和物中石子的最大粒徑,加入適量的減水劑,在相同配合比的情況下,可以減少水泥的用量,降低混凝土內(nèi)部水熱化延遲水化速度。既能夠保證混凝土的強(qiáng)度,又能滿(mǎn)足施工所需混凝土的和易性和可泵性的要求。
四是要盡量避免環(huán)境對(duì)混凝土澆筑的影響,F(xiàn)澆混凝土的裂縫產(chǎn)生于施工期及以后的環(huán)境條件有密不可分的關(guān)系。要特別注意與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)保持密切的聯(lián)系,注意降雨天氣,避免在雨中澆筑混凝土,以防止降雨嚴(yán)重改變澆筑后的混凝土水灰比。
參考文獻(xiàn):
[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].GB50010-2002
[2]建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].GB301-88