房屋建筑现浇构件混凝土裂缝的控制

(整期优先)网络出版时间:2024-01-23
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房屋建筑现浇构件混凝土裂缝的控制

王剑国

四川嘉屹建筑工程有限公司     四川  绵阳  621000

摘要:房屋建筑工程建设中,混凝土应用十分广泛,其作为现代房屋建筑主体结构主要材料,对于房屋建筑工程质量有着重要影响,尤其是现浇混凝土裂缝因素,对房屋建筑结构安全性和稳定性容易造成影响。因此,我们需重视对混凝土裂缝问题的剖析,根据不同裂缝情况,采取不同处理措施,不断创新混凝土结构设计技术和施工技术。本文通过对目前房屋建筑工程中现浇混凝土裂缝问题进行简要分析,提出了相应预防处理措施,旨在通过对现浇混凝土裂缝进行有效控制来提高房屋建筑工程质量,希望能够为房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制提供一定参考。

关键词:房屋建筑;结构设计;现浇混凝土;裂缝控制

1现浇混凝土结构裂缝产生的原因

1.1 基础不均匀沉降

地基的不均衡沉陷是造成房屋建筑物开裂的主要原因。由于地基不均衡的存在,导致了地基的横向和纵向变形,从而对地基造成了一定的影响。如果外加应力大于其自身的抗拉承载力,则会出现裂纹。在情况比较糟糕的时候,因为基础的不均匀沉降,可能会造成主体建筑的明显倾斜,不仅是填充墙面受到了严重的损伤,而且主体结构也会出现严重的位移,裂缝等变形。另外,由于建筑物的不均匀沉陷,也会引起周边建筑物的不均匀沉陷。

1.2温度变形

在使用过程中,由于外界温度突然变化,且温差较大时,会对混凝土造成较大的温度应力。如果温度压力大于其自身的拉伸强度,则会导致混凝土开裂。屋面受阳光直射,昼夜温差大,往往成为温度裂缝重灾区。在大体积混凝土浇筑时,混凝土内部散热慢,表面散热快,使得自身温度应力较大,很容易产生裂缝。需要注意的是,温度应力可能引起混凝土表观裂缝,也可能引起贯穿性裂缝。

1.3收缩变形

在水泥凝固的初始阶段或在水泥凝固的阶段,由于水泥中的水分的变化、化学反应以及温度的下降等物理和化学的原因,会导致水泥自身的体积减小,从而发生收缩变形。由于混凝土本身实际受一定约束,在发生收缩变形后,因混凝土本身抗拉强度不高,就易出现裂缝。除温度收缩外,短期来看,混凝土收缩受浇筑时水化反应,水分蒸发等因素影响;长期来看,混凝土收缩变形受其自身碳化影响。混凝土收缩变形在其浇注成型一年内基本可完成 80%以上。

1.4荷载作用

在建筑结构施工或使用过程中,往往出现超负荷使用情况。当使用或承受荷载超过设计值,混凝土截面应力超过极限值,承载力严重不足,就会产生裂缝。此裂缝称作荷载裂缝或结构性裂缝。

1.5 施工材料

在房屋建筑施工过程中,如果材料质量不达标、水灰比过大、水化热过大等都会影响到混凝土结构的质量甚至开裂。在建筑施工过程中必须要保证混凝土材料质量达标才能够满足工程质量需要。

2房屋建筑现浇混凝土裂缝控制要点

2.1建筑结构设计现浇混凝土裂缝控制

2.1.1严格明确混凝土构件裂缝控制标准在进行结构设计时,必须按照《结构设计规程》规定的三级应力裂纹控制标准进行裂缝控制。第一级:对结构物的质量提出了严格的要求,即结构物的质量必须达到不开裂、不能在结构物的两端有拉应力的程度;第二级:通常是指在结构中不产生裂纹,在结构中,结构的两端的混凝土的拉应力不得超过规范的混凝土的抗拉强度;第三级:可在结构上产生裂纹,但裂纹的最大尺寸不能超出设计要求。通常的结构元件都是容许有小的裂纹的,也就是在工作时有裂纹,但应通过计算,确认裂缝值不超过规范允许值。针对裂缝控制等级为一级或二级的构件,可设计预应力构件来满足控制要求。

2.1.2合理设置伸缩缝

对于建筑物来说,在构造上采用超长的构造时,为了防止构造上的过大,必须对构造上的伸缩处进行适当的布置。根据《混凝土结构设计规范》有关规定,对膨胀节进行了合理的布置。作为一种构造缝,其主要目标是减少因温度差异(温度差异或服役期间温度差异)、体积差异(施工期间或服役期间混凝土收缩)而导致的裂缝,从而减少裂缝产生。在《混凝土结构设计规范》中,对于暴露在外的如现浇屋檐、雨棚等的部分膨胀节,其间隔应小于 12m。

2.1.3科学设置后浇带

后浇带的设置,使混凝土独立分成几部分浇筑,主动有效释放各部分混凝土浇筑期间的收缩应力,有效避免施工期间收缩裂缝的产生。设置后浇带宽度一般为 0.8m 至 1.0m,间距一般 30m 至 40m。后浇带设置时,钢筋贯通不切断。后浇带的设置应选择建筑结构受力较小处,并贯通建筑结构所有遇到的梁柱墙板等构件。两个月后,在对后浇带部位做好清理工作后,可采用比原设计混凝土高一等级的无收缩混凝土浇捣密实。实际工程中,现浇儿女墙也常常因为结构超长而出现收缩裂缝。

2.1.4采用补偿收缩混凝土

在混凝土失水和降温时,受约束的混凝土就容易产生裂缝。补偿收缩混凝土是在混凝土中掺入适量微膨胀剂,使混凝土中产生一定的预压应力,从而抵消混凝土浇筑时由于温差(水化热)和体积变化(施工期的混凝土收缩)等间接作用引起的效应。补偿收缩混凝土常用在水池结构,后浇带或二次浇筑混凝土等部位。

2.1.5设置诱导缝

设置诱导缝是通过减少对混凝土的部分约束从而引导裂缝发生在设定部位的方法。通过设置诱导缝,避免结构其他重要部位产生裂缝发生进一步破坏。设置诱导缝一定程度上必然削弱结构整体刚度和强度,且使设置部位成为薄弱环节。故在设置时,必须考虑结构整体满足承载力要求,并保证结构安全。此外,设置诱导缝时必须做好防水措施,以免造成不必要的渗透。

2.1.5安装伸缩加固条

膨胀性加固条同样使用了补充性混凝土,但其用途和用途都有了更清晰的定位。安装膨胀加强带的目的是通过在结构预设部位浇筑补偿收缩混凝土,从而使该区域结构具有一定预压应力,用以抵消混凝土部分温度应力与拉应力,防止裂缝发生。在混凝土中增设扩筋加固条,可以在某种意义上减小甚至消除扩筋接头和后浇带,从而使整个工程变得更长。根据其特点,可将其分成三种类型:连续型、间歇型和后浇型。在两边的混凝土上,采用了连续型的加固筋,并在同一时间进行了浇筑;间断的扩张型加固带是指在同一时间内和邻近的混凝土一起进行,在另外一面留下一个施工缝;后浇型扩张器与后浇型扩张器相似。

2.2建筑施工过程现浇混凝土裂缝控制

为了有效降低现浇混凝土出现裂缝问题的概率,除设计外,应该在施工中全面地应用各种施工技术,系统控制和管理现浇混凝土结构裂缝质量问题。混凝土浇筑成型阶段,裂缝的产生主要是由于水化热效应,导致内外温差大,温度应力大于混凝土抗拉强度。首先,在混凝土材料选择中,应该尽量选择低水化热的水泥,严格控制水灰比,注意对水泥进行充分搅拌并采用低温入模的方法。施工时,可采用“跳仓法”施工,使每一个独立浇筑部分释放约束,释放各部分混凝土浇筑期间的收缩应力。其次,做好混凝土养护工作。混凝土浇筑升温阶段,其本身受压,不易出现裂缝。在混凝土降温阶段,可采取有效保温措施,同时采取保湿措施。混凝土表面湿润可有效抵抗表面开裂。

结束语:

随着我国房屋建筑行业的不断发展,现浇混凝土结构作为房屋建筑结构中的重要组成部分,其安全可靠性是人民生命财产的重要保障。裂缝是现浇混凝土结构中最常见的现象和最主要的缺陷,会造成房屋渗漏,进而导致钢筋锈胀,降低构件耐久性能,影响构件及房屋承载能力。为了有效控制裂缝,不单施工需要从原材料,施工方法及养护等全流程把控关键工作,而且结构设计方面需要从最根本的原理到每个部位的加强措施等全方位琢磨防控措施。通过科学合理的方式对房屋建筑结构中的现浇混凝土裂缝进行有效的控制,能够有效提高并保证整个工程的结构质量,为人们营造一个更加安全舒适的居住环境。

参考文献

[1]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.

[2]毕大博.房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制[J].建筑技术开发,2021,48(13):3-4.