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工民建中的钢筋混凝土结构裂缝分析
摘要:在工民建工程中,钢筋混凝土结构裂缝属于常见问题。如果钢筋混凝土结构产生裂缝,因此,施工企业必须深入分析钢筋混凝土结构裂缝成因,同时提出科学有效的控制措施,提升建筑工程的质量。在钢筋混凝土项目施工中,裂缝问题属于常见隐患,会严重威胁工程项目发展,主要讨论钢筋混凝土裂缝结构相关问题,仅供参考。
关键词:工民建;钢筋混凝土;结构裂缝
引言
钢筋在外部混凝土材料的保护作用下,既不会出现腐蚀问题,同时也增强了结构的整体抗压、抗弯性能,改善建筑的受力状况。在进行钢筋混凝土结构施工期间,要严格按照规范流程与要求进行施工,加强各类施工材料质量的控制,有效提高建筑的稳定性、安全性,避免裂缝问题的出现。
1钢筋混凝土结构的特点
钢筋混凝土结构材料主要为钢筋、混凝土。其中,混凝土材料具备承压作用,可有效保护钢筋,钢筋材料可承担拉力作用,固定整体结构。混凝土材料联合钢筋可加强粘结锚固效果,体现在以下几点。(1)钢筋、混凝土接触面,具备化学吸附能力。(2)混凝土收缩期间,可紧固钢筋,同时产生摩擦力。(3)混凝土材料、不平整钢筋表面,可产生较大咬合力。(4)钢筋端部弯钩、弯折、焊接角钢等,均可产生锚固能力。对于具体工程项目,钢筋混凝土结构的优势如下:具备良好整体性、可模性,同时能够就地取材。相比钢筋结构,该类材料具备显著的耐久性、防火性,同时可以节约成本。然而,此种材料也存在缺陷与不足,材料工序周期长,且自重大,在施工建设期间,极易受到季节影响,在补强修复操作时,难度比较大。钢筋、混凝土材料的抗拉强度明显,需要由钢筋、混凝土结合,才可以发挥出结构受力作用。当拉力较大时,极易产生弯曲,进而产生裂缝。建筑使用时间持续延长,会加剧裂缝程度,同时加剧钢筋腐蚀程度,使钢筋抗拉能力降低,对工程项目安全性能影响较大。
2钢筋混凝土结构裂缝的主要成因
2.1设计缺陷
一方面,为提高工民建钢筋混凝土结构的刚度与稳定性,设计期间通常采用预应力、支座位移法等措施。虽然上述方法可以提高结构与构件的刚度性能,但也容易引发裂缝问题。另一方面,在进行结构设计工作期间,如果未能预先考虑混凝土材料的配合比、收缩性及变形问题,也将导致裂缝问题的出现。例如,对于粗骨料的选择,粗骨料粒径要控制在5~31mm,所含泥量不能大于0.7%。
2.2温度变化
在使用混凝土材料后,会出现凝结固化现象,释放热量。混凝土导热性全部聚集在混凝土内部,致使混凝土内部的高温时间持续较长。当外部环境温度低,混凝土内部温度较高即会引发混凝土变形。混凝土由多种材料混合制作,不同材料化学性质与物理性质不同,当温度差异比较大时,变形反应不均匀,致使混凝土内部材料结合面分离,如果延伸至混凝土表层,就会呈现微裂缝现象。若不注重控制混凝土细微裂缝,将会持续扩大形成宽大裂缝,对钢筋混凝土结构功能与使用影响较大。
2.3材料质量
混凝土材料由水泥、砂石等材料混合配制而成,砂石、骨料、水泥质量对混凝土质量影响非常大。当出现保质期超期、受潮等不良影响时,将会危害水泥性能与功能,还会影响水泥与其他材料的混合。在混凝土材料中,砂石颗粒大小、级配对混凝土性质影响也较大。当砂石粒径与级配不合理时,在混合水泥材料后,会改变用水量,继而会影响混凝土强度与耐久性。另外,在合成混凝土材料时,极易掺加泥土和杂物,也会影响混凝土抗拉性能,从而产生混凝土裂缝。因此,在制作混凝土时,须遵循标准流程,合理添加外加剂与水,保障混凝土材料质量,保证混凝土材料使用效果。
3控制措施
3.1提高工民建钢筋混凝土结构设计的合理性
在设计工民建筑基础时,设计人员应对基础的埋深度进行合理调整,采取不同的垫层厚度计算方法、不同的地基强度计算方法,对地基不均匀变形进行合理调整,对伸缩缝之间的距离进行严格限制。如果建筑物地基不均匀沉降值过大、建筑物体形过于复杂,那么设计人员应对其制订更为严格的设计方案。
3.2温度变化因素的应对措施
(1)为了有效减少钢筋混凝土中的水泥用量,可以在钢筋混凝土中加入适量的引起剂、塑化剂等;在对钢筋混凝土进行拌和的过程中,施工单位可以对碎石进行冷却处理,或者在水中加入适量的冰块,以降低混凝土浇筑的温度;当外界环境温度较高时,施工单位一定要严格控制钢筋混凝土结构的浇筑厚度,不宜过厚,可以在钢筋混凝土结构中埋入冷却管,然后注入冷水,以实现降低钢筋混凝土温度的目的;根据施工要求拆除混凝土模板,在钢筋混凝土结构强度未达到规定强度要求时,不得提前拆卸模板。(2)针对因温度变化而产生的建筑结构裂缝问题,宜采取以下解决措施:针对长条形建筑结构,如果其长度大于45m,则应设置伸缩缝;如果建筑物墙体为非承重墙,宜选用240墙,这样能够有效提高建筑内墙对温差的抗变能力;因为建筑物屋面承受的温度变化是最大的,建筑物屋面会传送最大的温度应力,所以,一定要加强建筑物屋面的结构强度。
3.3对钢筋混凝土板开裂进行有效控制
工民建楼板位置极易出现裂缝问题,为了有效控制钢筋混凝土板开裂,施工单位需要对混凝土、钢筋的使用标准进行提高。①对配筋率与混凝土配合比进行合理设计;②为了提高钢筋的抗拉伸作用,需要合理布设钢筋,需要对钢筋的位置与数量进行仔细检查,以确保工程的施工质量;③从建筑结构设计角度,对楼板裂缝进行有效控制,为避免结构因沉降变形而影响混凝土的施工质量,施工单位需要先确定结构的强度,从而有效解决混凝土结构的剪应力、拉应力变化问题;④在对结构进行设计的过程中,应将长度大于2.1m、数量大于8根的放射性钢筋布设在工民建外墙墙角位置,同时在阳光照射位置处、房屋拐角位置处等布置双向双层的钢筋。
3.4加强材料与配比控制
一方面,可以通过合理选择水泥品种、控制水泥用量等措施,缓解结构裂缝问题。所选用的水泥要具有低水化热的特点,并且在含碱量方面要满足要求。一般来说,通过减少水泥的用量,能够显著降低结构的水化热,避免混凝土由于内、外温差过大而出现的裂缝问题。同时,在水泥品种的选择上,可以优先选择矿渣硅酸盐水泥。需要注意的是,粉煤灰有一定的减水、润滑作用,可以对混凝土流动性、黏聚性起到一定的改善作用。因此,施工期间可以添加适量的粉煤灰。另一方面,为确保施工所用的混凝土满足性能方面的要求,可根据实际状况加入一定的减水剂、增强剂、缓凝剂,以改善混凝土的性能,提高混凝土的和易性与黏聚力。尤其是减水剂的使用,不仅能够改善混凝土的泵送性能,同时还能降低水化热,减少水的用量,有效避免温度裂缝问题的发生。此外,通过增大粗骨料的比例,降低骨料的孔隙率,降低胶结材料的用量,增强结构的抗裂特性,避免裂缝问题的出现。
结束语
通过相关分析可知,混凝土结构裂缝的出现多因温度、材料质量等因素。施工人员应加大监督与管理力度,在设计施工环节,制订科学化控制管理措施,合理调节外界环境温度。针对已存在的裂缝,必须及时做好修复处理,以维护工程项目质量与安全。
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