混凝土结构裂缝产生原因分析和预防措施

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  摘要:在建筑工程中,钢筋混凝土结构是其最常见和最主要的结构形式,为建筑工程的的建设发挥了很大的作用,因此在当今的建筑工程中已经被广泛的运用,深受人们的青睐。但是混凝土结构的自身也存在很多的缺点,其中容易产生裂缝就是一大缺点,这对建筑工程的质量造成了严重的质量影响。因此本文就针对混凝土结构产生裂缝的原因分析进行了简单的分析,并提出了相应的有效预防措施。
  关键词:混凝土结构;裂缝;原因;措施
  一、前言
  当今,大多数建筑都是采用的钢筋混凝土结构作为其主要的结构形式,已经被广泛运用到建筑工程的設计和施工中,主要的原因是钢筋混凝土有很多的优点,例如耐火性、耐久性、可塑性、整体性都较好,而且还容易就地取材。但是凡事都有两个方面,混凝土结构也有自身的一些特点,例如自重大,结构的抗震性差,抗裂性也是较差,容易产生裂缝等。如果混凝土容易产生裂缝,就会使得混凝土结构的硬度下降,变形程度也会加大,耐久性也会受到影响,从而影响整个建筑工程的质量与效益。因此建筑人员必须重视裂缝问题,并采取有效地预防措施。
  二、混凝土结构裂缝产生的原因分析
  混凝土是一种轴心抗拉强度很低的脆性材料,在混凝土的构件形成过程中,混凝土易受到外界环境的多种影响。混凝土裂缝产生的原因是多方面的,例如施工材料的质量、施工技术、施工环境等,如果施工环境发生温度变化,地基不均匀沉降等问题时,混凝土结构就会容易产生裂缝。虽然在施工中有些工程结构所处的条件不同,就会有一定宽度的裂缝要求,但是还是要尽量避免不必要的裂缝出现,尤其是一些有害的裂缝出现。
  (一)施工材料的质量
  施工材料的质量直接影响到混凝土的质量,但是存在部分建筑工程人员为了利益,使用质量不合格的砂、石子、水泥等用于混凝土的构筑。如果这些质量不过关的混凝土被使用到了建筑工程上,轻则造成蜂窝麻面,严重的话有可能对导致“豆腐渣工程”的出现,所以必须严格控制施工材料的质量。
  (二)施工技术
  在建筑工程中,需要的施工技术涉及很多方面,而在构筑混凝土的过程中施工技术如果使用不当,就会一定程度上造成混凝土裂缝的产生,进而严重影响工程的质量。
  1.混凝土是一种人造的混合材料,其构筑过程很复杂,标志其质量好与坏的一个重要标准就是在混凝土成形之后,其的密实程度和均匀性。但是混凝土的质量制造过程会受到外界人为因素影响,例如搅拌、浇灌、运输以及等各道工序,如果其中一道工序出现问题,就会有可能是造成混凝土结构裂缝产生的直接或者是及间接的原因。
  2.在建筑施工中,混凝土结构的表面受到污染或者是混凝土表面的保护层太大或者是较小,都有可能造成混凝土结构的开裂。此外,如果混凝土板构造不合适,支撑的地基下沉、支撑的刚度不够、漏水、漏浆、过早拆摸等会造成混凝土的开裂。还有如果在浇灌中钢筋被撞到,使其发生了位置的移动等都可能造成裂缝的产生。
  3.混凝土结构的养护工作也很重要,尤其是混凝土结构的早期养护工作特别重要,因为它与混凝土裂缝产生的原因密切相关。例如如果混凝土早期表面比较干燥或者是早期混凝土内外温差较大,也是比较容易使混凝土产生裂缝。
  4.水泥结石、水分蒸发以及混凝土的干缩也同样会导致混凝土结构裂缝的产生。
  (三)温度变形
  我们都知道混凝土结构具有热胀冷缩的特性,因此当外界环境温度发生变化时,混凝土就会因为温度变化而发生形变,进而会产生附加应力。每种混凝土结构都有其自身的抗拉强度范围,一旦这种附加应力超出混凝土抗拉强度的范围就会产生裂缝。而这种原因造成的裂缝在工程中比较常见,例如大体积混凝土的裂缝、现浇屋面板上的裂缝等。
  (四)湿度变形
  在混凝土裂缝的类型中,收缩裂缝是比较常见的一种,例如现浇框架结构、现浇墙板式结构等。由于混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,这也就是我们常称作的干缩。干缩裂缝一般情况下都是因为混凝土的养护不足造成的,它的发展规律呈现早期快、后期缓慢的特点,所以为了解决安歇超长的建筑物或者是构筑物的干缩裂缝问题,通常采取的方法是在混凝土中掺加微膨剂或者是每隔20~40m就设置一道后浇带等,这样基本上就能够解决混凝土早期干缩的问题。
  (五)地基变形
  地基变形可以算是造成钢筋混凝土结构开裂的主要原因,因为地基变形导致的地基不均匀沉降在混凝土结构裂缝的大小、方向、形状等方面起着决定性作用,而且地基变形可以造成较大的应力,结果混凝土形成的裂缝都是贯穿性的。
  三、解决混凝土结构裂缝的预防措施
  (一)施工材料的选用,严把质量关
  构筑混凝土所需要的施工材料主要有:水泥、粗细两种骨科、外掺剂。为了保证材料的质量,就要注重这几种材料的选用。
  1.水泥:严禁选用安全性不符合要求的水泥,可以使用水化热比较低的水泥。
  2.细骨料:最好选用空隙较小、颗粒较粗,而且含泥量比较低的中砂。
  3.粗骨料:这与选用细骨科的要求有所不同,适宜选用空隙率小,级配良好、无碱性反应的石料,必须控制粘土含量以及有害物质含量不超过有关的规定。
  4.外掺剂:宜外掺剂有多种,为了有效改善混凝土的工作性能,可以选用减水剂等外掺剂,这样就能够降低混凝土的用水量,减少其收缩。
  (二)混凝土施工
  混凝土的施工过程也会导致裂缝的产生,因此在混凝土浇筑时,为了防止混凝土出现离析的现象,要保证振捣适度、均匀。此外混凝土的养护也很重要,要加强混凝土的早期养护,可以适当延长养护时间。当外界环境发生变化时,可以适当采取有效地养护方法,例如在气温高、湿度低或风速大的条件下,可以提前采取喷水养护的方法,如果喷水养护依然不能够保证混凝土的湿润,或者是浇水有一定的困难,可以在混凝土的表面覆盖一层保湿材料,这样也能起到防止裂缝出现的效果。
  (三)科学合理的设计构造
  1.由于平面复杂的建筑物容易产生扭曲等附加应力而使得混凝土产生裂缝,所以在建筑平面选型是,在保证使用要求的前提下,一定力求简单,防止造成墙体及楼板的开裂。
  2.保证建筑物的长与高之比在合适的范围之内,因为长高比越大,就会使建筑物的整体刚度越大,进而调整不均匀沉降的能力就越强。
  3.在设计构造中,如何减少地基的不均匀沉降也是一大难题,因此在设计中,可以采取调整地基的埋置深度、不同的垫层厚度以及不同的地基计算强度等方法,尽可能的减少来地基的不均匀下沉。
  (四)施工技术
  1.合理安排施工顺序。每一道施工工序都有特定的位置,因此在施工时,一定要考虑各个工序之间的合理性。例如当相邻建筑物的间距较近时,一般应先施工较深的基础,主要是防止基坑开挖对已经建好的基础大地基造成破坏。
  2.加强地基的检查与验收工作。在地基开挖完以后,勘察以及设计单位还要注重对基坑的当场验收工作。对于比较复杂的地基,在基坑开挖后,设计方还要要求勘察补钻探,如果探出地基中存在不利地质情况时,要采取加固处理的方法,然后再进行检验,指导验收合格后才能够进行下一步的施工工序。
  四、结语:综上所述,混凝土的裂缝问题必须引起建筑行业的重视,在混凝土的浇筑过程和建筑物施工过程中,要采取各种预防措施,尽量减少裂缝问题的出现,促使建筑行业的整体发展。
  参考文献:
  [1]邹臻颖.浅析混凝土结构裂缝的原因、预防与处理[J].今日科苑.2010(08)
  [2]刘会文,盛向前.混凝土结构裂缝问题分析与预防[J].今日科苑.2010(04)
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