建筑结构设计中混凝土裂缝的防治
2020-11-27木合塔尔麦麦提
木合塔尔·麦麦提
广东省华城建筑设计有限公司喀什分公司 新疆喀什 844000
科学技术的不断创新为建筑行业的发展提供了更多的技术支撑,混凝土材料相较于其他建筑材料具有较好的可塑性和化学性能,可以根据建筑施工的不同要求建成不同形状和类型的混凝土结构,可以更好地满足工程建设的需求。
1 建筑结构设计中混凝土裂缝的主要类型
1.1 表面裂缝
在建筑工程混凝土浇筑过程中,由于聚积在混凝土内部的水化热不易散发,致使混凝土的内部温度逐渐升高,而混凝土表面由于与外界接触面大,散热比较快,这样在混凝土内外形成较大的温度差,进而使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。混凝土固化时间比较短,抗拉强度很低,当混凝土表面拉应力大于内部的压应力时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
1.2 深层裂缝
深层裂缝的产生原因与表面裂缝一样,是由于混凝土拉应力和压应力不均等造成的。如果混凝土结构的表面裂缝进一步发展,就会形成深层裂缝,进而对混凝土结构构成更大的安全威胁。
1.3 贯穿裂缝
贯穿裂缝顾名思义就是贯穿于整个混凝土结构的大裂缝,造成贯穿裂缝的原因主要是由于建筑物地基不均匀沉降或者地基结构变小造成的。
1.4 微观裂缝
微观裂缝一般情况下人眼不易发现,裂缝宽度小于0.05mm的裂缝。微观裂缝主要包括粘接裂缝、水泥石裂缝、骨料裂缝三种类型。在建筑结构设计中,混凝土中微观裂缝最常见的是粘接裂缝和水泥石裂缝。
2 建筑结构设计中预防混凝土裂缝的有效措施
2.1 控制混凝土原材料的质量
通过合理选择混凝土材料能够确保项目的质量,水泥的类型和标准应严格与混凝土的结构相匹配,并选择适合混凝土型号的水泥类型。水灰比应考虑环境因素和项目需求。在搅拌过程中,严格监控剂量,以确保混凝土质量。根据比例制成合适的物料后,严格按照行业确定的混合顺序进行适当混合,并根据计算出的比例对物料进行排列组合,在添加混合物时应检查用量。均匀的混合料可确保混凝土的密实度,结合相关的机械设备,不仅确保了混凝土的完全混合,而且降低了人工成本。
2.2 优化混凝土浇筑过程中各原料的配比
要降低混凝土裂缝问题出现的概率,首要举措即是对混凝土各原料的配比进行优化,提高混凝土结构的性能。施工人员要增强质量意识,确保构成混凝土材料的各组分之间的比例恰当。实际施工过程中,水泥与其他组分之间的比例应根据工程实际、环境情况以及试验结果确定,确保混凝土结构有较强的承受力,减少后期使用过程中裂缝的产生。施工过程中,应严格按照JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》中的要求对混凝土的配比过程进行管理。另外,在混凝土的配制过程中,可以根据施工当地的气候条件进行一定的优化,譬如,北方天气较为寒冷,为了避免由于温度过低而造成的建筑裂缝,可以在混凝土配比时按一定比例添加防冻剂。
2.3 重视技术交底与结构保养设计
设计人员在进行建筑结构设计时,需要对施工区域的环境、气候、天气等因素进行考量,避免在高温、寒冷、大风天气下进行混凝土施工,使得混凝土材料中的含水率因高温蒸发、低温大风凝结而迅速降低。这需要设计部门在完成结构设计后,对施工团队技术人员进行详细的技术交底,避免在实际施工过程中,由于不合理操作造成混凝土表面干燥,导致裂缝产生。另外,设计师应尽量选用低水化热的水泥材料,适当减少水泥的使用率,以此来降低混凝土热量、减缓水分蒸发的速度,并通过在混凝土浇筑时加强养护的方式,降低温度应力裂缝出现的概率。
2.4 加强对施工技术的管理与控制
混凝土施工是一个十分复杂系统的过程,若施工现场无法科学合理地应用施工技术和施工工艺,将直接影响混凝土配比与应用的强度,造成建筑结构出现裂缝问题。长此以往,将对建筑使用的安全性造成严重的不良影响。企业应加大对新技术的投入力度,掌握混凝土施工的核心技术;设计人员应在设计中合理搭配材料、技术、工艺的使用,促使混凝土配比、浇筑时间、浇筑温度等严格符合相关技术应用标准,避免出现严重的裂缝,给建筑企业带来损失。
2.5 合理控制浇筑构件的厚度
在进行建筑结构设计时,浇筑构件的厚度对于建筑物的耐久性和使用性能具有重要作用。因此必须合理设计混凝土浇筑构件的厚度。根据建筑行业的相关规定,混凝土浇筑构件的厚度应小于L/30-L/35(L 为构件长度),在一般民用建筑浇筑构件厚度设计时要保证其不小于100mm。在具体的设计过程中要结合建筑物的具体要求确定浇筑构件的厚度,使之符合标准要求。如果浇筑构件过厚,会对四周墙体产生较大的压力,易产生裂缝,如果浇筑构件过薄,不足以支撑建筑物垂直方向施加的重力,也易产生裂缝。
2.6 强化混凝土的浇筑以及养护工作
在混凝土浇筑时,尽量选择分层浇筑的方法,也就是在完成一层的浇筑后再进行下一层的浇筑,逐层施工,直到浇筑完成为止。也可以采取分段分层的浇筑方法,从最底层开始浇筑,在浇筑到2-3层里面时再返回第二层进行浇筑,逐层浇筑。还可以采取斜面分层法的方式进行浇筑,但是建筑物的斜坡面必须小于30%,这样的浇筑方式适用于长度超过厚度3 倍的建筑情况。但是需要注意的是,连续进行浇筑时,不能存在施工缝,而且要在下一层初凝之前将上一层的浇筑完成。对于混凝土的养护工作,一般是在混凝土结构内的热量散发完成后再进行洒水养护工作。在完成浇筑后,应该先在混凝土表面盖上薄膜,防止混凝土热量散失过快,导致表面水分蒸发产生裂缝。
3 结语
总之,随着经济的不断发展,城市化也正在迈入火热发展进程,城市设施和建筑不断建设的过程中,也越来越重视工民建工程的质量。为了提高建筑质量的稳定性,并尽可能地减少施工过程中产生的裂缝,在施工过程中,应加强人员管理,确保各流程按规范实施,严格审查原材料的质量,从多个角度对施工中产生裂缝的原因进行分析,并予以解决,通过减少建筑混凝土结构工程施工中的裂缝进一步提高建筑质量。