房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略分析张滨

发表时间:2020/5/29   来源:《工程管理前沿》2020年2月6期   作者:张滨
[导读] 现阶段,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展
         摘要:现阶段,我国的房屋建筑工程建设有了很大进展,在房屋建筑工程中,混凝土建筑有着重要地位,建筑工程现浇混凝土楼板产生裂缝是常遇到的质量问题,裂缝产生的不利影响会缩短建筑物的寿命甚至造成危险。裂缝出现的原因有多种,本文就建筑工程现浇混凝土楼板裂缝防治技术结合工程经验进行研究。
         关键词:现浇混凝土;楼板裂缝;防治技术;研究
         引言
         现浇混凝土是指在结构构件设计位置处浇灌入模、成型、密实和硬化的混凝土,在一定程度上能够确保结构的完整性,提高建筑结构的稳定性,适当加快施工进度。近些年来,建筑行业的竞争越来越激烈,赶工期抓质量成为建筑公司增强竞争力的有效手段。现浇混凝土因其优越性而被广泛应用于各类建筑,但同时其质量问题也被各方关注。现浇混凝土的施工程序基本都在现场完成,其裂缝的控制很难做到,而裂缝的数量以及深度对于结构构件的寿命,包括稳定性、安全性、极限荷载能力等都有着比较大的影响。控制裂缝的形成和大小可谓十分重要。
         1房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝的产生原因
         1.1荷载裂缝
         在现浇混凝土浇筑时,混凝土强度未达标时,就把重物压在上面,会导致混凝土受力增加;模板支撑构造设计不规范、材料质量不合格、模板荷载设计不精准、拆模时间提前等原因,都会造成混凝土裂缝问题出现。
         1.2温度裂缝
         当混凝土凝结硬化的时候,其内部也在进行着化学反应,凝结硬化的过程也是放热的过程,在此过程中,热量过大而无法散出时,混凝土内部产生的温度应力大于混凝土本身的抗拉应力,就会在内部产生温度裂缝。同时,外界温度与混凝土内部水化热散发时的温差达到25℃以上时很容易产生裂缝。
         1.3材料使用不当引起的裂缝
         除了收缩、超载会引起裂缝,材料使用不当也会引起裂缝,例如材料品类、大小、掺量、表面积大小、水泥干缩等方面,都是产生裂缝的主要因素。其中有两点是至关重要的影响因素:①骨料是引起水泥石收缩的约束相,要想使混凝土的收缩减少,那么需要加大骨料的最大粒径、降低砂率、砂的细度模数等方面,以实现最佳的收缩效果;其中,骨料相关的吸水率对现浇板的硬度、刚度及可压缩性都产生了一定的影响,如果骨料对于水泥产生的压缩系数小,那么骨料的吸水率大一些,现浇板的收缩也会变大;除此之外,用水量、水泥用量、水灰比、砂率、灰浆比等因素也会造成裂缝的产生;②粉煤灰的表面积较小,粉煤灰掺量的多少会直接影响混凝土的干燥收缩功能,如果掺量增加,那么收缩会减小。
         1.4建筑结构设计不合理
         建筑结构设计人员缺乏对工程实际施工情况的了解,因用户的要求不一致,设计的方案选择的混凝土标号和配合比不同,选择建筑结构不均匀负载等,会导致建筑结构不尽相同,出现现浇混凝土裂缝。
         2现浇混凝土裂缝的控制措施
         2.1严控材料
         施工过程中,对原材料进行质量把控,优选效果好、质量好的外加剂,达到减少混凝土收缩值的效果。根据不同部位对混凝土的选择提出不同要求,不仅要质优价廉,更要符合满足工程建设的要求,保证混凝土楼板质量。
         2.2设计之前的充分准备
         房屋结构中设计的混凝土构件参数是确定的,其本身的正常使用承载能力和极限承载能力是在设计之初就确定下来的,后面的措施都是保证这个参数的最终实现,因此,在设计之初就对裂缝进行控制最有效。

各类建筑对裂缝的要求不同:严格要求不出现裂缝,一般要求不出现裂缝,可出现少数微小裂缝。这一点在设计时就要清楚明白,设计时所要浇筑的构件应承受的荷载是确定的,再应对此确立一个波动的范围作为构件设计的参照。混凝土虽然受力钢筋的面积是确定的,但是应以直径较小间距较密为原则,受力钢筋的配置要尽量合理,可适当提高构件的配筋率,较长的构件箍筋和弯起钢筋不能缺少。其次是保护层的设置,保护层不能够过厚,若保护层过厚,在构件受到较大荷载作用时一侧混凝土会被压坏,另一侧会容易被拉坏。再者要选用合适的混凝土强度等级,混凝土强度等级越高,水泥用量就会越多,水灰比越大,出现裂缝的可能性更大。现浇板的尺寸一般较大,其强度等级不宜大于C30。而各个结构构件之间因为相互接触传递荷载等原因,它们的混凝土强度等级应尽量接近。最后是放眼整体的结构设计,建筑平面应尽量规则,在结构变化较大的地方应适当增加配筋,同时按照规范要求控制房屋的长度,当房屋长度超出规范规定的数值之后,设置变形缝和温度缝。
         2.3结构配筋设计措施
         在混凝土结构材料中,存在着非均匀性特征,因此,在拉力作用下,相关的截面会产生不同类别、大量的不规则的应力集中点,如果这些应力集中点积累到一定的高度和强度,那么就会发生变形的情况,如果变形的情况没有得到改善,持续加重,那么最终就会出现裂缝;因此,为了有效避免变形和裂缝的产生,在设计的过程中,需要选择合适的配筋数量,一方面可以实现降低混凝土内应力的作用,另一方面,如果增加混凝土出现裂缝,可以进一步增加了混凝土的极限拉伸效果。
         2.4大体积混凝土裂缝的控制
         现代建筑中经常用到大体积混凝土施工,大体积混凝土的特点是结构敦实,混凝土量大施工要求较高。大体积混凝土裂缝产生的原因分为两类:①混凝土收缩引起的裂缝,一般是表面裂缝危害不大;②温度应力引起的裂缝,容易形成深层裂缝。在大体积混凝土施工时:①要尽量减少水泥水化热,如掺入粉煤灰可替代部分水泥,既降低了水泥水化热,又减少了水泥的用量;夏季施工时采用冰水拌和和混凝土输送管道全程撒冷水等措施。②进行保温保湿养护,养护周期不少于14d,使得混凝土硬化时产生的温度应力小于其本身的抗拉强度。③采用分层分段法浇筑混凝土,分层振捣密实来使混凝土的水化热尽快散失。
         2.5严控施工工艺
         施工工艺上,严格控制施工过程,合理化、规范化施工过程。按设计要求与有关规定优选钢筋并放置正确,楼板浇筑厚度要达标,浇注支撑模板强度、稳定性要得到保证,切忌过早拆除浇筑模板,减少踩踏钢筋保护层。另外,要加强浇筑后现浇混凝土楼板的保养尤其是处于初凝期时。混凝土养护时防治混凝土失水,冻结。完成混凝土楼板浇筑后,不能过早上人,要考虑活荷载的作用,等到满足强度要求后上层再进行施工。依照有关要求与规范在达到设计要求时进行拆模,尤其是跨度大或悬挑混凝土楼板,在混凝土充分凝结后进行拆模。只有这样严控施工工艺才能减少裂缝出现的概率。
         结语
         综上所述,裂缝的控制对房屋建筑结构的安全性稳定性有着极其重要的作用。在进行结构构件设计和建造时,根据相应的裂缝控制等级做出统筹安排,严格按照建筑规范来进行钢筋的配置、混凝土强度等级的选取、水灰比的确定和构件厚度的控制;施工过程中混凝土混合均匀,浇筑时尽量振捣密实,保证内部不出现气泡,同时关注水化热的问题。如此,构件的裂缝才能最大程度的得到控制。在建筑工作中要竭力保证建筑的质量,裂缝的控制尤为重要,不能只贪图施工进度。
         参考文献
         [1]刘秀凤.浅谈建筑施工现浇混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施[J].四川水泥,2019(9):233.
         [2]常学东.房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因及技术控制策略[J].城市建设理论研究:电子版,2019(16):107.
         [3]蓝彬彬.浅析房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].居舍,2019(15):89.
         [4]景江超.房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因及技术控制策略[J].绿色环保建材,2018(4):121.
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