工民建混凝土结构裂缝控制研究

2018-02-18熊国强朱久荣

建筑与装饰 2018年21期

熊国强朱久荣

江西省煤炭工业科学研究所江西南昌 330000

前言

用于工业和工民建工程建设的工民建工程。这些材料、结构问题，承载着它们的施工时间、天气状况、湿度、温度等原因，出现结构裂缝是不可避免的。但是，如果没有裂缝采取措施加以控制，超过最大裂缝的混凝土结构将会对使用寿命和安全产生负面影响，许多已经竣工并投入使用的工程裂缝的存在或扩大会给使用者带来心理上的负面影响。这也是目前不合理的裂缝控制导致工程投诉和产生音质纠纷的原因之一。所以，在工民建工程的混凝土结构施工过程中，分析掌握结构裂缝的不利因素，及时采取合理的裂缝控制和处理措施，可以避免因结构承重引起的裂缝出现。一旦出现不可避免的裂缝，要及时发现并采取补救措施，达到设计、施工和使用要求。

1 混凝土结构裂缝的原因

混凝土结构产生裂缝的原因基本上有以下几种：①随着荷载的增加，结构工程应直接从裂缝主体处开始。设计结构中的裂缝已经计算出来，当结构在荷载变形和裂缝的作用下脱离时，应该重新考虑，不应以设计的等效应力状态来看待。应力的加载导致裂纹的过度产生不属于这一项；②混凝土结构中的裂缝变形。这是因为一个工程结构在室温和非常体温下的裂缝对结构体积是不一样的，一旦冻结很难恢复，高温膨胀会通过压缩对结构产生影响；③工程材料在施工过程中按照科学的施工方法不使用裂缝，它主要出现在高温环境下的建筑工程结构中。施工过程中的裂缝控制但发现边缘及时解决；④基础等从裂缝中反向位移和应力不均匀的结构。结构的平行位移不会影响表面。一旦同时出现水平位移和垂直位移，工程结构就会在两个不同方向的力的反向作用下，产生裂缝，并有可能扩大裂缝；⑤由于预先防止结构应力和沉降体的裂缝设计，混凝土结构的裂缝对整体安全，特别是台座裂缝的安全和设计是至关重要的[1]。

2 裂缝控制的措施和方法

工民建工程施工周期一般都很短，既要保证质量，又要保证设计的安全。解决裂缝问题可以通过对结构设计主体进行裂缝预测来实现，并防止计算设计和施工过程中的技术控制和改造，边找到边解决的方法。

2.1 现代工民建工程结构设计一般已经过渡到计算机模型设计

在设计混凝土结构时，要充分考虑模型和实际工程施工，同时，也要预测结构模型的最大允许裂缝。首先要对混凝土结构的柱和内部细分的情况，对不同长度的梁和柱结合部位的受力进行分散做设计，避免一个结构受力过大，另一个结构受力过大，一个结构受力过小；防止各种未知裂缝的结构设计要在施工中及时在计算机上进行修改，避免在施工中遇到同样的问题；为了控制混凝土框架在设计中的刚度，一定要对每根梁和柱的长度进行合理的布置，整体结构的刚度越大越小也越长越高，但是根据实际情况不可能长得比所有相同的设计都小；对我国一些地区来说，地表结构比较薄弱，地表结构多为密度小的淤泥和砂质地基，而工民建工程充分考虑了沉降，忽略了这种不仅仅是裂缝的后果，可能会有整个工程倒塌；在设计的基础上，可以利用埋深的增加来购买基础加强基础结构的稳定性和刚度以减少裂缝，通过对同一工程基础强度设计的差异来对基础的不均匀变形之间的差异造成裂缝控制；最后，地震、滑坡和泥石流易发生在工民建工程的多个领域，设计思维受这些地质灾害的负面影响最大，可能受构件结构强度的影响越来越大[2]。

2.2 施工过程中对裂缝的预防和控制措施

（1）通过施工准备的控制来加强对裂缝的控制。首先对施工单位的施工质量进行评价，消除使用施工资质不符的单位进行作业；对设计施工图进行详细的讨论和检查工作，对结构中可能出现的身体部位裂缝和施工工艺进行全面的申会。一是设计要保证清晰，无结构收缩变形，二是结构的浇注带设计和加强收缩缝的合理措施设计，二是要明确钢筋的强度配置，过厚和过细的钢筋会给结构部分带来负面影响，三是要考虑大体积混凝土构件要有足够的钢筋骨片；施工组织要合理控制施工，充分考虑混凝土施工工艺和流程。

（2）通过施工过程中加强裂缝控制。控制材料、水泥、粗骨料、细骨料和添加剂的材料选择必须符合安全标准，对于膨胀材料、碱性反应材料、含黏土的严重泡沫材料较多的砂、空隙和质量不够的硬材料要仔细区分，杜绝使用不合格的建筑材料；尽量减少建筑材料的用水量，禁止在混凝土浇筑过程中加水，严格按照一定的配料量，不准减少搅拌材料；混凝土构件模板的浇筑和钢筋笼的制作必须在质量和数量方面严格把关。淘汰使用低质量品种的钢筋，钢筋需要经过质量检测和更换的技术人员核算后方可继续施工。浇筑模板时要经常加检查，防止出现松动、变形、下沉等现象。如果出现几种方式中的一种或多种，要及时通过强化、加厚补救。

（3）通过对施工现场加强裂缝控制。加强施工养护，及时养护混凝土，确保混凝土含水量，高温作业多向无线混凝土灌水；预埋管道加强了对管道交换中裂缝的控制，将通过裂缝加强管线钢的植入强度；施工中的裂缝要及时清理，保证不同浇筑混凝土的紧密连接时间；最重要的一点是，混凝土施工过程中使用的白色混凝土物要认真细致的振捣，确保混凝土物作为混凝土体均匀分布。并同时掌握钢筋混凝土的相同位置，以保证混凝土本体刚度均匀，在不同温度、湿度、风速的情况下根据实时情况对本体进行早期混凝土养护。虽然在设计、施工预防、施工过程和施工现场控制等各个步骤都做得很好，对裂缝及时进行补救，但仍有不可避免的裂缝出现，如板面和底板裂缝、长贯穿裂缝等。面对这些，通常在装修过程中采用液压灌浆、涂刷封闭、铺设钢丝网混凝土加固、增强纤维增强材料和高压包封复合增强处理等方式[3]。