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建筑工程钢筋混凝土结构设计中的裂缝防治措施

2018-03-28夏迪

中国住宅设施 2017年8期
关键词:钢筋混凝土结构设计建筑工程

夏迪

摘 要:在当前的建筑工程施工当中,对于钢筋混凝土的使用越来越频繁,钢筋混凝土也是土木建筑工程中重要的材料之一,具有价格合理、施工简单等特点,但是在使用钢筋混凝土的过程中,还会存在很多的问题,导致钢筋混凝土出现裂缝。因此也需要对裂缝进行及时的修补。本文就建筑工程当中钢筋混凝土出现裂缝的原因以及修补的方式进行分析与研究。

关键词:建筑工程;钢筋混凝土;结构设计;裂缝防治措施

1建筑工程钢筋混凝土裂缝分类

对于固体材料,裂缝是一种不连续的现象,裂缝是导致结构破坏和倒塌的前提,且大大降低了结构的承载压力,引起钢筋锈蚀现象的发生,也使保护层出现脱落现象等。常见的建筑工程钢筋混凝土裂缝主要包括以下几种:①温度裂缝,在环境温度发生改变时,所产生的温度变形混凝土裂缝;②干缩裂缝,因为混凝土材料选择不妥当所导致的;③塑性收缩裂缝,塑性裂缝通常出现在混凝土的结构表面上;④负载裂缝,由于混凝土结构长期负载过重导致;⑤沉降裂缝,当建筑工程基础发生不均匀沉降时,结构构件就会受到强迫变形,在混凝土构件之间,就会产生斜拉和剪切作用,导致混凝土结构出现裂缝;⑥腐蚀裂缝,是由于混凝土长期受到有害离子Cl-,SO42-,Mg2+等的侵入,导致钢筋发生腐蚀,进而间接引起混凝土的体积扩张,进而产生腐蚀裂缝。

2钢筋混凝土结构裂缝的成因

2.1温度变化因素

就目前的情况来看,环境温度方面以及混凝土表面的问题都会直接影响到混凝土质量,引发裂缝,温度差别太大就会使得混凝土外部和内部出现了热胀冷缩的情况,引发表面的张拉力受到影响,当这部分到达一定程度的时候,就会出现裂缝。

2.2建筑材料原因

如今钢筋混凝土结构中会使用水泥,该方面问题存在很大的安全问题。钢筋混凝土浇筑的强度超过了规定的范围后,就会出现一些小的裂缝。如果混凝土所使用的水泥有发生蒸发的情况,就很容易使得水泥板的内外部存在很大温差,从而也就直接引发了裂缝。不仅如此,混凝土结构的含量或者配合比方面出现问题也会引发裂缝,对此需要引起重视。因为钢筋混凝土结构是一种硬性材料,如果长期的裸露在外面,受到空气的影响会直接产生收缩裂缝。钢筋混凝土结构在进行施工的时候没有严格的按照要求进行配合比控制,或者是受到了外加剂的影响,从而就引发了裂缝的产生。

2.3设计原因

在对钢筋混凝土的设计环节中,许多的设计方案一味地追求钢筋混凝土结构的强度等级,但是忽视了实际的建筑情况,在结构上选择了并不合适的钢筋混凝土强度等级。想当然地将提升钢筋混凝土强度等级与提高建筑工程安全度画上了等号,认为选择高等级的钢筋混凝土强度只有好处没有坏处。在一些建筑工程当中,为了能够便于施工,经常会直接地选择强度较高的钢筋混凝土进行施工,但这样的使用材料,会使得施工使用的水泥标号提高,也增加了水泥的使用量,进而水的用量也增加了,导致粗骨料和细骨料偏小,而砂石率偏大,这些问题都会造成混凝土的收缩以及水化热增加,使得混凝土的坍塌的可能性提升。同时在设计的过程中,一旦水泥的等级和种类选择失误,就会导致在配料的过程中,水胶比例变大,在单一方的水泥使用量提高,水泥砂浆的体积变大,造成钢筋混凝土的收缩性提高,增加了钢筋混凝土出现裂缝的可能性。

2.4施工现场维护原因

在钢筋混凝土施工的过程中,会由于混凝土的模板在设计和操作上出现失误,例如在操作中出现漏浆、漏水、模板的支撑能力不足、钢筋混凝土的地基出现沉降、拆版时间过早、受到人为踩踏以及在施工的过程中施加的过多的负荷等原因,都有可能造成钢筋混凝土出现裂缝。同时在施工的过程中,由于钢筋的外表面受到了腐蚀、混凝土的外层设计太小、在建浇筑的过程中由于混凝土砂浆对钢筋造成冲撞导致钢筋发生位移进而使钢筋混凝土出现裂缝,在工程中由于施工的管理不严格,出现过载堆荷也会造成钢筋混凝土出现裂缝。当进行混凝土的浇筑时,如果出现钢筋位置不当或者振捣的过程过快等也会影响到混凝土的均匀程度以及密实度,造成钢筋混凝土产生裂缝。

3建筑工程钢筋混凝土结构设计中裂缝的防治措施

裂缝的产生有可能导致构件内部钢筋的锈蚀,影响使用耐久性和安全性。而结构设计作为工程的重要环节,在设计的过程中就应该注意对裂缝的控制。

3.1设计时考虑周全

设计时充分考虑偶然作用和非设计工况所引起的效应,并在相关部分采取合理的控制裂缝的构造措施。例如:按简支设计的时候,实际上端部仍然受到一定的嵌固约束;按自由端考虑,但在荷载较大使构件发生位移,变形加大后,可能起到约束作用的部分;平面凹凸、立面刚度变化突变的部位,容易引起应力集中的部位;房屋两端的阳角处以及山墙处的楼板,屋面板;现浇结构中与周围梁柱整体浇筑的楼板;大体积混凝土等等。

3.2裂缝验算

混凝土结构应该按照《混凝土结构设计规范》(GB5001-2002)的规定,根据荷载效应来进行裂缝宽度的验算,对于不符合的应该及时调整。在设计时就应重视裂缝问题,构件设计时,不能仅考虑強度问题,在没有确切把握的情况下,对所有的梁板均应进行裂缝宽度验算,尤其是当梁配筋率小于1%的时候,更应该引起重视。

3.3优化施工

加强施工控制能够有效的控制裂缝,对此需要从以下几个方面进行:①在进行施工之前,需要进行地基检测,并采取措施进行加固处理,使其达到相关标准要求,确保后续工作的有效开展。②合理的安排相关施工工序,有效的控制建筑物之间的距离,如果距离很小,为了有效的确保地基质量,需要对其进行稳固处理,方便后续工作的有效开展。③加强混凝土的养护,特别是进行早期的养护,如果温度太高,就需要对其进行浇水,如果不方便进行浇水,就需要使用覆盖薄膜在表面,起到保护的作用,从而有效的控制水分。④合理的控制拆模的时间以及顺序,在进行工作开展中需要严格的按照相关要求进行。需要注意的是在进行拆模的时候需要确保混凝土达到了强度要求。⑤有效的控制混凝土的搅拌和浇筑,确保整个过程的时间,另外重点进行混合物的的充分搅拌,确保整体的均匀度。当完成搅拌后,开始进行混凝土的浇筑,在进行浇筑的时候需要确保振捣控制,使其满足相关要求,更好的防止裂缝的产生。

3.4全面做好工程管理工作,避免失误发生

除了上述几个要点,加强管理控制也是非常重要的。因此在实际应用中需要构建完善的管理系统,重点加强监督控制,从而能够全面进行管理。不仅如此,还需要构建高效、强执行力的监督机制,从每一个环节进行控制,从而能够更好的确保工程的质量。不断提高施工人员的整体素质,确保施工过程中严格的按照要求进行,从而能够有效的防止裂缝。总之,就目前的情况来看,钢筋混凝土自身结构非常复杂,同时由于多方面因素的影响,从而会产生裂缝,影响到工程的质量,因此在实际应用中需要重点加强对其的研究,从而更好的确保工程的建设发展。本文分析了钢筋混凝土裂缝产生的原因与预防措施,以期提供一些借鉴。

4结语

综上所述,在建筑工程中,钢筋混凝土重要组成部分,更是必不可少的工程结构,针对其常见的裂缝问题,应当采取具有针对性的防治技术加以处理,通过事先预防和事后修补,对裂缝进行治理加固,从而确保混凝土结构质量。

参考文献

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[2]鹿鸣,张同双.不同因素下钢筋混凝土裂缝宽度与锈蚀率的关系[J].安徽建筑,2015,22(6):192~194.

[3]张铁男,陈正发,刘桂凤,等.电沉积法修复钢筋混凝土裂缝效果的研究[J].新型建筑材料,2016,43(9):25~29.

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