钢筋混凝土结构裂缝控制

2017-08-16温日威

河南建材 2017年4期

关键词：荷载裂缝钢筋

温日威

厦门宝龙实业有限公司（361000）

钢筋混凝土结构裂缝控制

温日威

厦门宝龙实业有限公司（361000）

通过介绍常见的钢筋混凝土裂缝，探讨了材料控制、配料、配筋、设计和管理等控制措施，最大限度提升钢筋混凝土质量。

钢筋混凝土；裂缝；控制手段

0 引言

目前，我国建筑工程施工主要采用钢筋混凝土作为原材料，混凝土具有耐压性能好、耐腐蚀性强以及造价低等优点，但是在使用过程中混凝土的强度和刚度会因为外界环境的侵蚀而大大降低。施工过程中的技术缺陷、外部环境条件的侵蚀等，也会引起钢筋混凝土产生质量问题，其中以裂缝问题最为常见。图1为常见的建筑物钢筋混凝土裂缝。

图1 钢筋混凝土裂缝

1 常见的钢筋混凝土结构裂缝

1.1 沉降裂缝

由荷载引起的沉降裂缝是造成钢筋混凝土出现裂缝的主要因素，是指在使用过程中承载的动荷载、静荷载、次应力等超出了设计方案中的安全界限范围。一方面，在设计阶段对钢筋混凝土可能承载的荷载预估不足或出现了估计的偏差，在实际使用中建筑物承载的直接应力导致裂缝的产生。另一方面，在设计施工阶段对于建筑拆除、凿槽等操作可能产生的荷载估计不足，由拆除、凿槽等操作产生的次应力导致钢筋混凝土出现裂缝。

1.2 施工裂缝

在施工过程中,受到表面空气对流运动的影响，混凝土表面水分蒸发的速度远大于内部水分蒸发速度，因此，混凝土内外部的形变程度不同，外层的混凝土承受了较大的拉力。当拉力的强度超过混凝土承载能力时就会在混凝土表面产生裂缝。冻胀主要是在低温的情况下,混凝土内部的水分冻结，混凝土的整体体积膨胀而导致裂缝产生。

施工过程中外部温度的变化也会影响混凝土的形态,混凝土形态变化会就会引起应力的变化，从而导致混凝土出现裂纹。外部温度变化的因素包括昼夜温差、暴晒、突然降温等；内部因素主要是在混凝土构建的初期阶段，水泥水化反应会产生大量的热量，热量会造成水泥短时间内温度骤升。随着表面空气的流动，热量散发，水泥温度降低，但是内外温度的降低速度和程度不同，外部的收缩率远远大于内部的收缩率，随着时间推移这种内外部的收缩差距会进一步加大，最终导致裂缝。

在混凝土浇筑的过程中，为了对混凝土的保护层进行保护，一些施工单位会上提楼板的钢筋网片或钢筋骨架,这样做并不能够起到保护的作用，还会造成钢筋网或骨架的移位问题，甚至造成骨架的变形，从而严重影响施工质量。一些施工单位为了抢工期，在混凝土浇筑几天后就开始在其上堆放红砖或施加其他荷载。混凝土浇筑完成后如果过早承受荷载，会出现开裂，从而影响楼板的强度。按照一般的施工规定，混凝土完成浇筑施工后，要进行21～28 d的养护后才能开始承受较重的荷载。

2 钢筋混凝土结构裂缝的控制措施

2.1 材料控制

混凝土中包含了水泥、砂石、钢筋及工程用水等多种原材料，每一种原材料的质量都会影响混凝土的性能。其中，骨料的质量直接影响到混凝土的强度。使用不达标的骨料，在混凝土搅拌的过程中，所需要的水量与原本的额定计算量之间会产生较大的差距。使用不合理的水量会严重影响混凝土在施工过程中的收缩性，最终导致裂缝的产生。

要对混凝土原材料进行严格的质量把控，保证骨料的基本参数、抗压度以及水泥的强度等满足施工要求。在具体施工过程中要根据施工现场的环境、气候等因素进行参数的调整，尤其是水泥与水量的配比，除了要遵守相关规定、标准的要求外，还要进行多次的试验，根据整体环境的变化规律适当调整搅拌用水量，以保证在施工现场的环境条件下钢筋混凝土结构具有较好的性能。最大限度的控制混凝土的变形，保证钢筋混凝土结构具有较好的抗裂性能。混凝土应尽量做到连续浇筑，不留或少留施工缝。在施工缝处继续浇筑混凝土前，对接缝表面应进行凿毛处理，粘贴遇水膨胀止水条或中埋式止水带。

2.2 配料

在对混凝土进行搅拌、浇筑的过程中要重视温度变化对混凝土的影响,可以通过加入添加剂、使用干硬性混凝土等添加配料的方式降低混凝土中水泥的比例。可以通过对碎石块进行冷却处理的方式降低混凝土的温度。可以在混凝土中预埋水管，在浇筑过程中通过水管中水循环的方式来实现对混凝土的冷却降温处理。在严寒的季节施工时，要避免浇筑的混凝土表面长期处于低温的环境中，要采取表面覆盖等方式，提高混凝土表面的抗裂性能，防止干缩后出现裂缝。

2.3 配筋

新型的配筋材料，例如玻璃纤维、碳纤维、纤维塑料等，与传统的钢筋相比，具有抗拉强度高、重量轻、不易腐蚀等优点，不容易使钢筋混凝土结构产生裂缝。然而，我国国内对新型配筋材料的研究不足，这些材料普遍存在着刚度较差、弹性模量低、承压力差等问题，因此在我国仅处于试验阶段。

2.4 优化施工设计

在项目规划设计阶段，应当充分调研分析施工场地内外环境特点以及特殊的施工要求，对可能影响钢筋混凝土强度的相关因素进行全面地分析合考虑，对施工方案进行科学、合理规划设计，对基础性设施、设备的配置与布局进行通盘考虑。在施工过程中，要加强对施工情况的监督，组织专业技术人员定期对施工现场的荷载进行检测，从而保证施工环节严格按照设计方案执行。在设计阶段要重视混凝土的养护工作，主要包括喷水湿润养护、覆盖养护等方式。一般尽量避免在极寒的天气下进行浇筑施工。施工完成后要加速混凝土的硬化过程，从而避免混凝土出现不正常的收缩和裂缝。

2.5 加强施工管理

一些工程的裂缝是由于施工过程不规范导致的，因此要严格规范施工过程，加强对施工全流程的监控。在混凝土原材料购置、进场、浇筑、构建制作、起模、运输等全过程中加强对相关操作的监控和检测，杜绝不合格的原材料进场，避免不合规范的操作。

从人员管理角度，要建立岗位责任制，相关质量责任落实到人，提高管理人员和一线工人对于施工质量的重视程度，必要时可将质量问题与员工的绩效考核挂钩。

从技术角度来讲，要在施工过程中选用合理的技术方案和施工方案，对于架设桥梁的支架要重视对其刚度的选择，固定压实支架。在混凝土搅拌的过程中要保证匀速操作，保证搅拌的时间和深度，从而使混凝土中的气泡全部排出。