建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制研究

李國棟 趙麗麗

摘要：混凝土的可塑性較強(qiáng)、成本價(jià)格相對(duì)較低，是我國建筑工程中常用的施工材料。隨著時(shí)代的發(fā)展，混凝土技術(shù)也在不斷地發(fā)生著改變，高性能混凝土在傳統(tǒng)的混凝土材料的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，能夠更好地滿足人們的訴求，建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)高性能混凝土的應(yīng)用，不斷地優(yōu)化其配置與施工質(zhì)量。在工民建施工過程中，最常用就是水泥混凝土，不僅具有很強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度，同時(shí)可塑性非常高，并且非常的經(jīng)濟(jì)性被廣泛地應(yīng)用到工民建結(jié)構(gòu)施工中，本文就混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：混凝土;結(jié)構(gòu)裂縫;成因分析;控制

1混凝土性能概述

混凝土材料作為整個(gè)工業(yè)和民用建筑中不可缺少或缺失的建筑材料，具有自身難以完全替代的重要功能和性能。建筑混凝土的主要性能之一是其高強(qiáng)度。對(duì)于建筑混凝土，通過對(duì)鋼筋水泥、水泥石灰、混凝土水等各種原材料成分進(jìn)行合理的質(zhì)量配比，并采用合理的拌和方法進(jìn)行防水拌和，使建筑混凝土具有較大的使用強(qiáng)度，可超過良好的抗震、抗壓、抗折、抗折、抗折強(qiáng)度，施工過程中的防水和抗彎性能。其次，混凝土的耐水性也是施工過程中不可忽視的重要性能。其主要性能體現(xiàn)在如何使用防水混凝土上。

混凝土通常是由水泥、砂石以及一些其他輔助材料通過機(jī)械混合、攪拌以及振搗所形成的非均勻性材料復(fù)合體。混凝土材料具有許多獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，其中脆性特征就是其最為典型的性質(zhì)。由于混凝土特殊的物理化學(xué)特性，在其凝固過程中非常容易出現(xiàn)一些孔狀間隙或者物理性裂縫。造成混凝土施工過程中通常有一些無法規(guī)避的原始性缺陷。因此，混凝土裂縫是整個(gè)施工過程中質(zhì)量控制的重要內(nèi)容。

2混凝土框架與裂縫的關(guān)系

在混凝土開裂初期，環(huán)境、氣候、濕度、溫度等各種因素出現(xiàn)腐蝕和破壞混凝土框架，增加了對(duì)混凝土框架的價(jià)值、長(zhǎng)度、寬度等因素的影響，裂縫以及框架韌性和剛度的整體結(jié)構(gòu)降低會(huì)損壞框架結(jié)構(gòu)。在混凝土框架裂縫逐漸加深的過程中，裂縫的運(yùn)動(dòng)軌跡沿著混凝土框架橫截面的中心軸線逐漸向上移動(dòng)，使混凝土工程不斷開裂，變形概率增大?？蚣茉黾樱鬼?xiàng)目可靠性的持續(xù)下降，顯著增加了建筑物的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。混凝土裂縫使鋼筋暴露在空氣中，鋼筋與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)軟化生銹，影響鋼筋的強(qiáng)度。相關(guān)理論知識(shí)分析表明，鋼筋混凝土裂縫和鋼筋銹蝕降低了建筑物的整體結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，影響了建筑物的抗震性能。改進(jìn)裂縫處理方法應(yīng)避免惡性循環(huán)，提高建筑物的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。在混凝土裂縫初期，即裂縫較小時(shí)，施工人員沒有及時(shí)修補(bǔ)，不斷擴(kuò)大，形成裂縫，增加了混凝土修補(bǔ)的難度，增加項(xiàng)目和投資成本。

3施工裂縫的常見類型

3.1干濕型裂縫

收縮裂縫主要是指在混凝土材料生產(chǎn)、使用或后續(xù)養(yǎng)護(hù)過程中，因混凝土內(nèi)、外水分蒸發(fā)速度不一使混凝土結(jié)構(gòu)完整性受到破壞而產(chǎn)生的較為明顯的裂縫。在工程的最后階段，施工企業(yè)忽視養(yǎng)護(hù)，造成混凝土外層與空氣混合，吸收了過多的熱量，使混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)速度慢于外層，造成混凝土內(nèi)、外濕度不同且壓力不同，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。這類裂縫一般同時(shí)出現(xiàn)，范圍較大，會(huì)造成施工過度延遲，使施工企業(yè)無法完成其應(yīng)有的施工任務(wù)。

3.2荷載裂縫

這種裂縫也叫應(yīng)力裂縫。其經(jīng)常出現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)中，如簡(jiǎn)支梁受力、牛腿受力、屋面板張拉、大偏心受壓柱、現(xiàn)澆樓蓋等受力不均勻或部分受力的位置的一種較為規(guī)律的裂縫。多數(shù)情況下，通過計(jì)算和分析可以得到更為精確的結(jié)論。

3.3收縮性裂縫

通常，澆筑后一段時(shí)間，當(dāng)混凝土硬化至一定強(qiáng)度時(shí)會(huì)脫水收縮。尤其是夏天，當(dāng)混凝土水分流失過快而發(fā)生變形時(shí)，若混凝土抗拉程度低于收縮力度，就會(huì)產(chǎn)生收縮性裂縫。同時(shí)，大面積梁與板等部件也經(jīng)常因混凝土水化熱，影響混凝土的收縮而產(chǎn)生裂縫。如果不及時(shí)加以阻止，將會(huì)對(duì)這些部件造成嚴(yán)重后果。

4建筑混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因

4.1建筑結(jié)構(gòu)自身混凝土收縮

在進(jìn)行建筑施工期間，混凝土中含有一定量水分，水分容易蒸發(fā)，致使混凝土結(jié)構(gòu)逐漸硬化，并且由于混凝土中的水分丟失，導(dǎo)致混凝土自身的體積有不同程度的減小，使混凝土自身的彈性也產(chǎn)生了改變。此外，混凝土?xí)艿桨迕娴膲毫?，這在較大程度上會(huì)使混凝土自身柔韌性受到限制，同時(shí)由于混凝土內(nèi)外有一定溫差，使施工現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)質(zhì)量下降，導(dǎo)致混凝土極易出現(xiàn)收縮。由于混凝土中水分逐漸蒸發(fā)，同時(shí)受到外部溫度影響，對(duì)混凝土自身散熱產(chǎn)生一定影響，溫度在變化的過程中只會(huì)加快混凝土產(chǎn)生裂縫。

4.2原材料質(zhì)量控制不足

建筑混凝土施工在材料選用上需要符合相關(guān)建筑施工標(biāo)準(zhǔn)，才能有效保障混凝土澆筑的施工質(zhì)量?；炷猎牧习ㄋ?、骨料、砂石和添加劑等，采購人員實(shí)施原材料采購時(shí)，需要對(duì)相關(guān)材料的性能、強(qiáng)度、含水量等關(guān)鍵因素進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，確保采購的產(chǎn)品符合工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于企業(yè)缺乏完善的采購制度與管理機(jī)制，對(duì)材料缺乏有效的質(zhì)量檢測(cè)，與此同時(shí)，在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)也缺乏嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度，使得原材料質(zhì)量得不到有效保障，導(dǎo)致混凝土配比達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)承載能力不高，影響建筑整體的穩(wěn)定性。

5對(duì)混凝土裂縫的防治控制措施

5.1嚴(yán)控混凝土原材料

進(jìn)行工民建混凝土施工中，要按照施工操作流程，同時(shí)要嚴(yán)控混凝土的原材料。作為建筑企業(yè)針對(duì)混凝土的原材料要加以管理，需要有專業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)人員進(jìn)行檢測(cè)。在混凝土中會(huì)應(yīng)用到大量的水泥，整個(gè)混凝土的質(zhì)量都是水泥的質(zhì)量所決定的;因此，要嚴(yán)格地把控水泥的合格率，進(jìn)行采購水泥中，施工企業(yè)要選擇品牌和信譽(yù)好的水泥供應(yīng)單位，要提供資質(zhì)和合格證明，與此同時(shí)，要確保同一個(gè)批次的水泥質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)理要監(jiān)督水泥的質(zhì)量，要進(jìn)行抽樣的檢測(cè)，抽查其質(zhì)量，確保水泥的質(zhì)量，從源頭避免混凝土產(chǎn)生裂縫;進(jìn)行配置混凝土過程中，要合理地控制混凝土的實(shí)際用水量，配置過程中不能使用生活污水，主要是污水中有大量的雜質(zhì)，會(huì)影響到混凝土的強(qiáng)度，也會(huì)導(dǎo)致混凝土在應(yīng)用中增加裂縫的產(chǎn)生概率，要選擇干凈的水，并且水中的有害成分不能太高，確保配置的混凝土能夠符合施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定;另外，進(jìn)行配置中，要合理地控制水泥和沙子的用量，施工人員不能擅自地更改其比例，確?；炷恋恼w質(zhì)量。

5.2外加劑的選用

混凝土材料的性能的提升依賴于外加劑，是高性能混凝土配置中不可或缺的存在，因此，建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)外加劑的選用重視起來，首先在減水劑的選擇上，建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)著重的考慮聚羧酸類高性能類減水劑，使得高性能混凝土的自動(dòng)收縮的問題能夠得到有效的降低，有效的避免建筑坍落事故的出現(xiàn)幾率，從而達(dá)成保護(hù)建筑企業(yè)的利益，規(guī)避大范圍的成本損失的目的。

結(jié)束語

總之，建筑混凝土裂縫對(duì)建筑使用壽命與使用安全性有著較為嚴(yán)重的負(fù)面影響，隨著人們安全意識(shí)的普遍提高，社會(huì)各領(lǐng)域?qū)ㄖこ藤|(zhì)量的關(guān)注度越來越高，建筑企業(yè)應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展將安全生產(chǎn)和誠信經(jīng)營(yíng)作為企業(yè)發(fā)展的準(zhǔn)則，在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工與后期維護(hù)中應(yīng)提升管理的力度與質(zhì)量，并針對(duì)混凝土質(zhì)量問題制定出一套切實(shí)可行的管理方案，將技術(shù)、材料、施工人員作為管理的主體，全面系統(tǒng)地解決混凝土質(zhì)量問題，促進(jìn)企業(yè)得以良性發(fā)展。

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