基于建筑工程技术设计下的混凝土裂缝控制研究论文_吴同顺

基于建筑工程技术设计下的混凝土裂缝控制研究论文_吴同顺

河南工大设计研究院

摘要:建筑工程建设和施工过程中,混凝土是较为常见的施工材料,但由于多种因素的影响,混凝土容易出现裂缝问题,其对工程建设的质量及效果都会产生十分不利的影响。因此在工程建设的过程中,一定要采取有效措施做好混凝土裂缝控制工作,进而更好地保证建筑工程施工的质量。

关键词:工程建设;混凝土裂缝;控制

在建筑工程施工中,混凝土是一种常用材料,但是因为施工中会受到多种因素不同程度的影响,容易导致混凝土裂缝问题,混凝土裂缝的出现一方面会影响工程的安全性和稳定性,另一方面也会对结构的质量构成不利影响。因此,在建筑工程设计基础上的混凝土裂缝管理,成为了建筑施工过程中的一个重要环节。

1 建筑工程中混凝土裂缝控制的重要意义

1.1 提升企业的社会形象

建筑工程施工中,混凝土裂缝质量问题对企业的社会信誉以及影响都会产生非常显著的影响。当前,我国的建筑市场不断发展,同时企业形象对企业建设的影响越来越大,企业的信誉和形象甚至可以决定企业的生死存亡,因此在建筑工程施工过程中,提高混凝土裂缝控制质量对企业良好形象的树立有着十分积极的作用。

1.2 保证建筑质量,维护业主利益

加强裂缝控制,保证工程建设的质量及水平,对业主而言有着积极的意义。若出现混凝土裂缝问题,就会对建筑的性能和质量产生不利影响。严重的混凝土裂缝甚至还会导致安全事故的发生,工程可能会由于裂缝的影响而出现倒塌的问题,进而威胁业主的生命与财产安全,故此一定要采取有效措施做好混凝土裂缝控制工作,从而更好地维护业主的合法权益。

2 混凝土裂缝类型

2.1 沉降收缩裂缝

混凝土浇筑振捣后,骨料颗粒会漂浮在水泥浆体中,且浆体的密度较小,所以骨料在浆体当中会逐渐下沉,而浆体当中的水泥颗粒又比水的密度要大,因此新拌的混凝土会向上转移,从而产生沉降和泌水问题,沉降由此产生,此外这种沉降只有在混凝土硬化时才能停止。骨料沉落后如果受到钢筋和预埋件的影响,就会出现沉降收缩裂缝。

骨料位置的变化会在水平钢筋底部形成空隙,同时还会造成水分的堆积。该种现象也更容易出现钢筋生锈的问题。与此同时,处于上升状态的水分会滞留在粗骨料底部的位置,从而使浆体和粗骨料之间出现明显的缝隙,最终对混凝土的性能产生不利影响。若垂直下沉的颗粒达到一定标准后,或受到侧面模板的摩擦阻力时,就会影响周围的混凝土,最终形成明显沉降差,进而形成沉降裂缝。在对梁、板和柱进行混凝土浇筑施工时,因为上述构件在深度上存在着十分明显的差异,所以沉降值就有所不同,这就会在构件交接面上形成沉降差,当沉降差达到一定水平后,就会出现沉降裂缝,此外裂缝与混凝土坍落度呈正相关关系。在所有的位置中,水平钢筋上方出现沉降裂缝的几率最大,同时钢筋直径越大,保护层越薄,沉降缝就越严重。若保护层厚度过小,塑性沉降裂缝还可能会伸入到钢筋表面甚至会形成贯通裂缝。

2.2 塑性收缩裂缝

如混凝土浇筑若干小时后,依然处于塑性状态,则会大大提高塑性收缩裂缝的发生几率。塑性收缩裂缝出现的原因是多种多样的,常见的有混凝土早期养护质量不高、混凝土浇筑后没有在第一时间覆盖,自然因素,表面水分蒸发速度过快等因素。而在浇筑阶段,混凝土结构强度较小,再加上受到变形应力的影响极易出现开裂的现象。

混凝土塑性裂缝通常发生在新浇筑的结构构件表面,形状不规则,与干燥的泥浆具有较大的相似性,通常为两端细,中间宽的形式,其长度存在着较为明显的差异,且裂缝之间互不贯通。混凝土在初凝后,由于风和气温的影响或混凝土自身温度过高,就很容易出现塑性裂缝,通常我们也称其为龟裂。其是一种较为常见的干缩裂缝。

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2.3 干燥裂缝

混凝土硬化的过程中,一直伴随干缩,即便龄期已到,但也无法判断其已经停止。一些工程的塑性流动可坚持几年甚至十几年。干缩是混凝土的特性之一。浇筑的过程中介质呈液态,而硬化生成了固态物质。其在硬化过程中,除了形成硅酸钙之外还会蒸发大量的水分,如果不能对其进行科学养护,就可能会产生严重的干燥收缩裂缝。同时混凝土内的水泥浆体水分也会有所改变,相应的也就改变了水泥浆体的体积。而骨料可有效控制水泥浆体体积的变化,其可将混凝土体积的变化控制在水泥浆体体积的变化之内。

混凝土收缩主要由湿度收缩和混凝土自收缩构成,湿度收缩就是指混凝土中多余的水分不断蒸发,体积也会渐渐减小,最终经出现收缩现象,这种收缩形式较为常见。而混凝土自收缩,主要是在水泥的水化作用下,水泥骨架的密度不断提高,因此其体积也随之发生显著变化。另外混凝土的收缩量还会随着时间的推移而不断扩大,最初收缩速度较快,而后期收缩速度则逐渐减缓。

3 设计下裂缝控制方法

3.1 结构平面布置

建筑平面设计应具有规则性特征,以此防止平面形状发生冲突和变化。若平面存在凹口,则凹口处外横墙应与内横墙高度保持一致,此外还应在凹口边缘位置设置拉梁,且截面配筋应满足设计的要求。凹口周围楼板则要做好配筋设置。再者,还要考虑在该处做好楼板负筋拉通,进而有效控制混凝土的温度应力和收缩应力。因为建筑设计的过程中,对通风、采光和日照等因素均有非常严格的要求,所以建筑平面不具有规则性。除此之外,在凹口位置,楼板的宽度明显减小,温度应力易在此处集中,所以也容易产生贯通裂缝,结构面层的凹凸处尤其如此。值得注意都是,水平应力数值较大,故而为了保证结构的稳定性,就需做好楼板配筋的设计工作。

3.2 外墙设计

对于长度较大的外墙设计,应科学设置裸地门窗以及八角窗,这种设计方式可十分有效地控制墙端部位置的温差应力,防止施工过程中出现楼板切角裂缝。对于转角窗位置的楼板应设置暗拉梁,又因为室内外楼板温差不可避免,因此在设计和施工的过程中,可以借助缩短外墙的连续长度来有效控制温差应力。

3.3 设置后浇带和沉降缝

若楼板的长度超过60m,要在房屋中设置收缩后浇带或沉降缝,从而有效控制和减小混凝土收缩应力以及温度应力对结构稳定性的不利影响。如建筑地基出现不均匀沉降现象,便可设置后浇带或沉降缝来对其实行有效控制和改进。由于房屋中部受到温度和收缩影响后产生的拉应力数值最高,所以在此处设置后浇带或沉降缝,便可十分有效地降低其不利影响。

3.4 加强构造配筋问题

设计中,构造配筋占据着十分重要的位置,其对结构的抗裂性能有着较为显著的影响,但是很多人对此的重视度明显不足,若采用连续式板则不能采用分离式配筋方法。对此一般采取上下两层连续配筋的方式。另外转角处楼板位置,应设置两层放射筋,孔洞位置还要按照要求设置加强筋,且可适度提高配筋率,随着配筋率的上升,裂缝宽度得到很好的控制,这也说明提高配筋率对裂缝控制具有显著的积极作用。

3.5 混凝土构件厚度

最为科学的现浇楼板厚度应在L/30-L/35之间,L在这里指代的是单向板跨度或双向板短向跨度。通常情况下,设计的厚度应在100mm以上,屋面的厚度要在120mm以上。在现浇剪力墙结构中,外墙厚度在160mm以上,地下室外墙厚度在250mm以上。

4 结语

综上所述,混凝土在工程建设中应用广泛,在施工的过程中,混凝土容易受到拉应力以及温度的影响而出现裂缝问题。为了更好地保证工程的建设质量,我们有必要采取有效措施,做好混凝土裂缝控制工作,以此推动我国建筑也的迅猛发展。

参考文献:

[1]傅张华.浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].智能城市.2017(12)

[2]刘宏.建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].山西建筑.2018(02)

论文作者:吴同顺

论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期

论文发表时间:2018/9/17

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