張志巍++劉湛
【摘 要】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題,是建筑上比較常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題之一,這個(gè)問(wèn)題不僅影響建筑的整體外觀,還大大的降低了整個(gè)建筑的質(zhì)量。及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,找出產(chǎn)生問(wèn)題的原因,并找到解決對(duì)策,是施工人員要完成的工作。本文對(duì)裂縫的成因以及解決產(chǎn)生裂縫的方法做一定的探討。
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);裂縫;成因;控制
引言
隨著社會(huì)進(jìn)步,人們對(duì)于整個(gè)建筑行業(yè)的要求也變得越來(lái)越高。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題對(duì)于建筑來(lái)說(shuō)是不可避免的,國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了規(guī)定,要求建筑物的使用時(shí)間不能低于50年,但是大部分的建筑商提供的材料并不能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),一般使用20年就會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題。所以怎樣解決裂縫問(wèn)題,提高建筑的質(zhì)量是如今行業(yè)內(nèi)比較重視的問(wèn)題。
一、常見(jiàn)的鋼筋混凝土裂縫的類(lèi)型
1.在建筑物四角的斜裂縫,與墻呈大約45度角,寬度不大于1.0mm。
2.板面沿順?shù)摻罘较虻牧芽p。
3.板上面沿墻邊或梁邊的裂縫。
4.沿PVC管線在板內(nèi)埋設(shè)位置的裂縫。
5.沿在樓板留置的施工縫或后澆帶位置的裂縫。
6.分布在板面上的不規(guī)則裂縫,裂縫比較窄,深度也非常的小。
二、形成裂縫的常見(jiàn)原因
1.荷載裂縫。
鋼筋結(jié)構(gòu)由于負(fù)重過(guò)大進(jìn)而導(dǎo)致逐漸的變形,最終產(chǎn)生裂縫。這種類(lèi)型的裂縫通常出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)受到拉力和振動(dòng)比較強(qiáng)烈的地方。而產(chǎn)生的原因主要是因?yàn)閷?duì)現(xiàn)場(chǎng)勘察不夠仔細(xì),導(dǎo)致設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不合理,鋼筋混凝土的負(fù)重能力不夠大,在長(zhǎng)期壓力過(guò)大的情況下,結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。
2.溫度裂縫。
對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑完畢之后,結(jié)構(gòu)的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱,這些熱量被封閉在建筑內(nèi)部,不能及時(shí)的發(fā)散出來(lái),導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度大量升高,這樣就會(huì)和混凝土結(jié)構(gòu)外部的溫度形成溫度差,內(nèi)外溫差加大,就會(huì)導(dǎo)致受力的不平衡,根據(jù)熱脹冷縮,內(nèi)外的拉力變得越來(lái)越大,長(zhǎng)此以往,結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫.由于混凝土是由水泥、鋼筋等等各種不同的物質(zhì)形成的混合物,所以?xún)?nèi)部材料的分布必定是不均勻的,這導(dǎo)致各部分受力的不平衡,而混凝土抗拉強(qiáng)度及抗拉變形的不足,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無(wú)法抵抗外力的作用,從而產(chǎn)生裂縫。
3.塑性收縮引起的裂縫 。
這種類(lèi)型的裂縫一般出現(xiàn)在比較干熱天氣或刮風(fēng)天氣,形狀像干燥的泥漿面。裂縫的形狀大部分是中間部分較大越往兩端裂縫越小,裂縫的分布位置是沒(méi)有規(guī)律的,形狀的大小也由于受力的不同而不同。這種裂縫產(chǎn)生的原因是因?yàn)榛炷恋谋砻嫠直绕饍?nèi)部揮發(fā)的要快,所以表面產(chǎn)生了快速的收縮現(xiàn)象,容易產(chǎn)生裂縫。裂縫的大小和水分蒸發(fā)的多少和快慢有著直接的關(guān)系。外部環(huán)境的空氣濕度,溫度以及影響蒸發(fā)的風(fēng)力等原因,都會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)表面的蒸發(fā)造成影響。外部的溫度越高,空氣濕度越小,風(fēng)力越大,混凝土的水分流失的就越快,裂縫產(chǎn)生的就越多、越大。
4.水泥水化熱引起的裂縫 。
當(dāng)鋼筋混凝土的體量越大時(shí),水化熱就越不容易發(fā)散出來(lái)。隨著水化過(guò)程的進(jìn)行,結(jié)構(gòu)的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱,這些熱量由于無(wú)法及時(shí)的從結(jié)構(gòu)內(nèi)部散發(fā)出來(lái),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)外的溫度差越來(lái)越大,結(jié)構(gòu)的內(nèi)部與外部的受力相差也越來(lái)越大,當(dāng)這個(gè)溫度應(yīng)力的數(shù)值超過(guò)了鋼筋混凝土所能夠承受的最大拉力值時(shí),結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
5.混凝土干縮引起的裂縫 。
混凝土發(fā)生硬化時(shí),會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的干燥收縮而引起體積變化。當(dāng)這種體積變化受到限制時(shí),位于結(jié)構(gòu)兩端的固定梁,高配筋率的梁,或是澆筑在老混凝土上或堅(jiān)硬巖石上的新混凝土,都可能產(chǎn)生這種裂縫。
6.堿一骨料反應(yīng)(AAR)引起的裂縫 。
將混凝土和水進(jìn)行攪拌之后,水泥中的堿不斷溶解到水泥當(dāng)中去,這種堿液與活性骨料中的活性氧化發(fā)生化學(xué)反應(yīng),析出膠狀的堿―硅膠,并從周?chē)h(huán)境中吸收水分,體積可以增大到三倍,從而使得混凝土發(fā)生脹裂,特點(diǎn)就是裂縫中產(chǎn)生白色沉淀的膠體,呈雜亂的“地圖”狀。
三、裂縫控制的具體方法
在裂縫的修補(bǔ)方面有兩種方法,一種是表面修補(bǔ)法,另一種是內(nèi)部修補(bǔ)法,這兩種修補(bǔ)法分別對(duì)產(chǎn)生縫隙的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ),方法也是不同的。
1.表面修補(bǔ)法。
這種修補(bǔ)法比較適合于對(duì)負(fù)重沒(méi)有影響的表面和進(jìn)深裂縫,以及大面積細(xì)裂縫防滲、漏水的處理。
2.內(nèi)部修補(bǔ)法。
所謂的內(nèi)部修補(bǔ)法是指用專(zhuān)業(yè)的機(jī)器——壓漿泵把膠結(jié)料壓入混凝土上的裂縫當(dāng)中,膠結(jié)料在裂縫里硬化逐漸和裂縫融為一體,是原本因?yàn)楫a(chǎn)生裂縫而不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)重新趨于穩(wěn)定。這種修補(bǔ)的方法主要用于對(duì)整體性要求比較高的結(jié)構(gòu)當(dāng)中,這種結(jié)構(gòu)不能隨意的進(jìn)行拆解修復(fù),所以在處理這些裂縫的時(shí)候,要采用不影響整體結(jié)構(gòu)的情況下還能盡量修復(fù)的方法,而表面修補(bǔ)法恰恰符合這種要求。
3.荷載裂縫的控制。
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師要對(duì)混凝土的設(shè)計(jì)規(guī)范有詳盡的了解,并且要按照規(guī)定對(duì)可能出現(xiàn)裂縫的部位進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,通過(guò)計(jì)算再在這些結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行合理的預(yù)防措施,盡量減少裂縫的產(chǎn)生。
4.溫度裂縫的控制。
由于混凝土水化而產(chǎn)生的熱量是無(wú)法避免的,所以在施工前就要提前做好散熱的措施,避免結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫度差距過(guò)大,可以對(duì)混凝土外部進(jìn)行噴水、遮陽(yáng)等措施,讓內(nèi)部產(chǎn)生的熱量及時(shí)的散發(fā)出來(lái),或者是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔熱措施,使得內(nèi)外受熱盡可能的相近。另一方面,在進(jìn)行噴水散熱時(shí),也可能引起塑性收縮,又會(huì)產(chǎn)生裂縫,為了避免這些不必要的裂縫產(chǎn)生,在選取混凝土材料時(shí)就要嚴(yán)格挑選,按照產(chǎn)生裂縫最少的最優(yōu)比例選擇質(zhì)量最高的材料,同時(shí)在材料中加入可以降低材料收縮的外加劑,從材料到結(jié)構(gòu)再到預(yù)防措施,每一份都準(zhǔn)備充分,將裂縫產(chǎn)生的可能性降到最低。
5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制 。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理程度在很大程度上影響著結(jié)構(gòu)的質(zhì)量高低。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),不僅僅要注重外部的美觀,更要注重內(nèi)在結(jié)構(gòu)的不同會(huì)對(duì)整體造成的影響,譬如建材的選擇,不同的結(jié)構(gòu)需要的造價(jià)等等,只有當(dāng)對(duì)每一部分都進(jìn)行最合理的安排,對(duì)可能出現(xiàn)的變量做及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)措施,建筑質(zhì)量才能提高。而鋼筋混凝土上裂縫的產(chǎn)生可能是由以下幾個(gè)原因造成的:
(1)未考慮混凝土因變形而產(chǎn)生裂縫的可能,沒(méi)有配制相應(yīng)的抗裂鋼筋。
(2)沒(méi)有考慮對(duì)結(jié)構(gòu)的限制太大對(duì)產(chǎn)生裂縫的不利影響。
(3)采用高強(qiáng)混凝土雖然降低了自重荷載,但沒(méi)有考慮高強(qiáng)混凝土增加開(kāi)裂的可能性,缺乏必須的抗裂要求。
因此,鋼筋混凝土在設(shè)計(jì)的時(shí)候要著重于加強(qiáng)抗裂方面的要求,并在比較容易發(fā)生變形的地方多配置上一個(gè)構(gòu)造鋼筋。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制措施有:
(1)增加混凝土耐久性要求,并提出具體的耐久性指標(biāo)。
(2)混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要根據(jù)不同的情況進(jìn)行具體分析,對(duì)于有可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形的部位要配制適應(yīng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造筋。
(3)對(duì)于要求比較嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)要留有產(chǎn)生形變的余地,對(duì)于某些變形能力差的結(jié)構(gòu)之間可以設(shè)立一個(gè)滑動(dòng)層。
(4)提前找出可能產(chǎn)生裂縫的部位,在這些部位增配構(gòu)造筋,構(gòu)造筋最好采用直徑較小的變形鋼筋,也可采用鋼筋網(wǎng)片。
(5)在負(fù)重和結(jié)構(gòu)要求允許的情況下,盡量使用強(qiáng)度比較低的混凝土。
四、結(jié)束語(yǔ)
鋼筋混凝土的裂縫問(wèn)題是一個(gè)長(zhǎng)久存在的問(wèn)題,找到產(chǎn)生裂縫的原因并及時(shí)的修復(fù),還需要做許多的研究工作。裂縫的類(lèi)型,產(chǎn)生的原因,以及怎樣避免產(chǎn)生這些裂縫,是目前建筑業(yè)一直研究的問(wèn)題。本文對(duì)裂縫作了各方面的探討,提出了自己的看法,希望對(duì)施工人員有一定幫助。
參考文獻(xiàn):
[1]閆京濤. 給排水工程構(gòu)筑物的裂縫成因及控制[J]. 特種結(jié)構(gòu),2016,(01):18-21.endprint