建筑工程结构设计中如何避免裂缝问题论文_杨思明

建筑工程结构设计中如何避免裂缝问题论文_杨思明

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摘要:随着经济的快速发展和科学技术的进步,城市化进程加快,在中国,建筑业取得了很大的进展,为我国国民经济的发展做出了重要贡献,提高了人民生活水平。随着城市建设的不断增加,一系列的建筑问题逐渐显露出来,其中较为突出的就是开裂问题。裂缝作为建筑工程混凝土结构中的一种常见现象,对建筑结构的整体性能有很大的影响。本文结合具体的施工项目,对建筑结构设计中的裂缝进行了研究和分析。

关键词:建筑工程;结构设计;裂缝

1 断裂特征分析

在裂缝中,大部分裂缝是垂直延伸的,裂缝的长度相当于墙的高度。墙体中部裂缝比较宽,裂缝两端延伸越细越薄。有大量的裂缝为一般的宽度,但也不排除有极少数的宽度大于0.3mm的裂缝。墙的两端几乎没有裂缝,裂缝一般集中在墙的中部。拆除后墙体开裂,与降温速度快有一定关系。经过一段时间,裂缝发生了一定程度的变化,出现了越来越多的裂缝现象。但裂缝宽度变化幅度不大。这种情况的发生与混凝土是否暴露于大气和暴露时间有关。在墙体回填中,可以发现原有裂缝存在漏水现象,但含量不大。

2 裂缝成因分析

2.1水泥石体积变化

在建筑行业中,水泥石的体积变化常常被用作一个非常重要的性能指标。总的来说,影响水泥石体积变化的因素有4个。让我们详细说明一下。

(1)水泥浆的化学收缩。一般来说,在水泥水化过程中,最初的无水熟料转化为水化物,所以当水化过程完成时,固相体积增大。然而,如果从水系统的总体积来看,水泥水系统的体积将有所减少。水泥浆在相应的水化过程中的收缩称为化学收缩。

(2)水泥石的失水收缩。当环境温度和湿度发生一定程度变化时,会使水泥石中的水分发生一系列变化。当水泥石继续失水时,相应的水泥石会收缩到一定程度。在一般情况下,混凝土的收缩率大约是0.3mm/m和0.6mm/m,远远大于度相应的化学作用引起的收缩。

(3)混凝土施工质量差。在混凝土施工过程中,一些质量问题会在一定程度上引起混凝土开裂。主要原材料、各种材质的材质问题时比例不合适,选用的微膨胀剂为过期,坍落度控制程度不够,此外,温度急剧变化,不使用钢材,要充分湿润,所以使用时木材受潮、热害等。

施工时温差大。在施工过程中,如果天气和温度条件不合适,如混凝土内外温差过大、昼夜温差过大、过早和突然拆除,都会在一定程度上造成混凝土开裂。

(4)水泥石的碳化收缩。碳化收缩主要是以碳酸作为相应的介质,如果遇到碳酸水,混凝土会在一定程度上发生碳化收缩。碳酸钙的收缩主要是由于压力条件下氢氧化钙晶体的分解引起的干燥收缩。然而,有必要说明碳化后的水泥是不能收缩的,因此暴露部位的混凝土会在一定程度上开裂。

2.2施工过程不小心

(1)水泥用量、早期护理不足。混凝土楼板与墙板的施工时间和先后顺序不同。正是这个时间差使地板的应力小于墙板的应力。这样,混凝土墙板裂缝由于平衡力不可避免创新裂缝。如果混凝土强度等级提高到一定程度,水泥用量增加,混凝土就会出现一定的收缩并使其增大。同时,混凝土养护时如果没有及时维修或技术出现困难,会导致混凝土失水增加,造成收缩增加现象,产生裂缝。

(2)泵送混凝土是混凝土墙体开裂的不利因素。目前混凝土输送主要是通过泵来实现的。由于泵送混凝土坍落度大,会在一定程度上增加混凝土收缩,产生裂缝。

2.3结构设计中的缺陷

墙壁暴露了很长时间。由于建筑墙体具有一定的长度和较薄的厚度,通常这种结构往往对温度和湿度的变化很敏感,因此,由于附加温度应力,往往会出现一定程度的开裂。

混凝土强度等级可随意提高。在施工过程中,在一定程度上需要考虑混凝土墙体的完整性和抗侵彻能力,避免认为混凝土的安全度与混凝土强度等级成正比,只要混凝土强度等级提高,安全程度就越高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,为了弥补施工过程中的缺陷,提高混凝土强度等级,而不是随机改进。因此,水泥的使用量大大增加,混凝土有一定的干缩变形,导致墙体开裂。

3 裂缝防治措施分析

3.1涂片法

这种方法是用聚合物防水涂料涂覆混凝土墙。常用的材料有环氧、氰、聚氨酯和丙烯酸酯。同时,该方法对混凝土表面提出了一定的要求。主要要求是混凝土表面是固体的和干净的。除此之外,还需要根据实际情况对墙面进行一定程度的干燥。

3.2填充法

该方法的主要步骤是:首先对裂纹展开相应的措施,一般来说,主要的工具是采用钢镐,高速圆盘刀具。当裂纹扩展形成V形或梯形槽时,进行清洗,然后在其上压上一定量的成品堵水剂。在压制过程中,要注意分层,才能取得良好的效果。通常的堵水剂主要有环氧砂浆或水泥砂浆、沥青油膏和聚合物密封材料。这样,裂缝就可以闭合了。但对于修补后容易出现裂纹,有一定的结构强度要求,宜选用环氧砂浆补强。

3.3 混凝土材料控制

(1)材料的选择

选择低水位水泥,检查水泥质量。为了减少水灰,降低坍落度,降低砂率,增大骨料粒径,降低泥浆含量和杂质含量。低强度混凝土可以用来加强水平构件、梁、板和墙的结构加固。要选择热收缩性能相对较小的外加剂。

(2)加固设计

应根据施工要求和现场材料准确确定砂浆配合比,并根据材料的变化适时调整砂浆配合比。适当增大配筋率可以控制裂缝宽度。混凝土结构设计规范,对于梁板的不同构件,钢筋的配筋率和钢筋间距是明确规定的。

(3)加强力学裂缝控制

采用表面处理和填充方法。表面涂层方法是:裂纹小而浅,泥浆难以浇注,因此可以用该方法控制裂纹。涂抹法主要用于裂纹深度没有达到钢筋的深度,且无漏水,无膨胀裂缝;填充方法是填充材料的使用,适合大幅面、大面积的裂纹。

(4)选择合适的混凝土浇筑方法

混凝土通常采用分层浇筑,这种方法可以避免混凝土裂缝。也可分层从底部浇筑混凝土,浇筑在2~3层内,然后再倒第二层,这样逐层浇筑。边坡分层法也是混凝土浇筑的一种方法,更适用于结构长度超过3倍厚度的情况。当整个混凝土边坡的坡度小于30%时,混凝土连续浇筑,上部混凝土在下一次混凝土预制前浇筑。

(5)混凝土的养护

在放热高峰期后,混凝土需喷水养护,养护期间应注意温度变化,以保证混凝土温差控制在适当范围内。混凝土表面覆盖膜、秸秆袋,减少混凝土表面的热扩散,提供混凝土的湿度。在夏季炎热天气,容易出现干缩裂缝,特别要注意防干保湿。

4 结束语

工业建筑结构要满足生产需要,要根据使用功能、自身条件、环境因素等方面进行设计选型,实现理性与经济设计。在设计过程中,还应考虑裂缝的影响,在设计开始时采取防裂措施,在很大程度上避免了结构裂缝,保护了建筑物的质量。在目前的情况下,建筑物开裂现象较为普遍,为此我们做了一定程度的研究。在此基础上,从水泥浆体体积变化、施工工艺不严谨、结构设计存在缺陷三个方面分析了裂缝产生的原因。针对这些原因,提出了一些防治措施。希望本研究能为读者提供参考和帮助。

参考文献:

[1]赵广俊,苏伟,张秉新.现浇钢筋混凝土楼板裂缝原因分析及防治措施[A].2006 年东北三省土木建筑学会施工专业委员会学术交流会论文集[C].2006(7).

[2]李扬,侯建国.中外混凝土结构设计规范裂缝控制设计方法的比较研究[A].首届湖北省土木工程与建筑学专业大学生科技创新论坛论文集[C].2008(6).

[3]单师一.谈建筑结构设计中的墙体裂缝[J].中国房地产业,2011(6).

论文作者:杨思明

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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