论文部分内容阅读
摘要：混凝土工程中材料的特性决定了产生裂缝的不可避免性，高层建筑工程钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多，主要是由温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降等变形作用引起的。文章论述了高层建筑钢筋混凝土裂缝的控制。
关键词：高层建筑;钢筋混凝土;裂缝控制
混凝土裂缝是一个很普通的技术问题，但是正是这样一个简单的、十分平常的技术问题，却给工程质量带来了潜在的安全质量隐患。因为很多工程建筑物的破坏与倒塌大多是从其混凝土裂缝的扩展开始的，混凝土裂缝问题已经成为日趋严重的工程质量和结构安全隐患的严重问题。因此，作为工程技术人员和管理人员，认清并有效的控制钢筋混凝土结构的裂缝成因问题，是我们亟待解决的一个重要课题。
一、鋼筋混凝土结构裂缝的成因
裂缝是混凝土结构最为常见的缺陷，从裂缝宽度来分，有微裂缝和宏观裂缝。一般混凝土材料中产生宽度小于0.05mm的裂缝属于微裂缝，它是不可避免的，是混凝土材料固有的一种物理性质。但在实际过程中，混凝土在外界荷载的作用下，或是由于温度、干缩、施工工艺、钢筋锈蚀等影响，这些裂缝就开始扩展并慢慢逐渐贯通，从而出现较大的肉眼可见的宏观裂缝，这种裂缝一般宽度大于0.05mm，这些裂缝的出现会对工程质量造成严重的损害，也会大大减少建筑物的使用寿命。因此，尽量减少混凝土出现裂缝，是保证工程质量的一个重要保障。所以分析混凝土出现裂缝的原因就显得尤为重要。通常来说，混凝土裂缝的出现是由于混凝土发生体积变化时受到约束，或者是由于荷载作用，在混凝土内引起过大的拉应力（或拉变形）而引起的。这个是引起混凝土宏观裂缝的主要原因。在大多数情况下，混凝土出现可见的宏观裂缝只会损害结构的外观。通常而言，混凝土的微观裂缝则为一般混凝土所固有，因为混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水泥石与砂、石骨料组成，它们的物理力学性能并不一致，水泥浆体硬化后的干缩值较大，而混凝土中的骨料则限制了水泥浆体的自由收缩，这种约束.作用使混凝土内部从硬化开始就在骨料与水泥浆体的粘结面上出现了微裂缝。我们不能忽视微观裂缝的严重性，因为正是这些微裂缝的存在，才会由量变引起质变，最后造成严重的工程事故。究其原因，主要是因为即使没有外部荷载作用，或者即使混凝土发生体积变化时没有受到外部的约束，混凝土内部已经有了微裂缝，但是这些微裂缝在不大的外力或变形作用下是相对比较稳定的，而当外力或变形作用较大时，这些粘结面上微裂缝就会发展，当外力或变形作用更大时，微裂缝就会扩展穿过硬化后的水泥石，逐渐发展成可见的宏观裂缝。到这个时候，混凝土裂缝的补救已经是徒劳的了。混凝土裂缝的危害是相当大的。但是大多数轻微细小的宏观裂缝，对工程结构的承载能力、使用功能和耐久性不会有太大的影响，只是有损结构物的外观，引起对工程质量的疑虑。
二、裂缝的控制措施
1、材料选择
加强进场原材料的检查验收工作，严格履行材料进场的检验程序。严格控制混凝土坍落度，主要是控制单位体积用水量对混凝土质量的影响。合理选用外加剂。应针对工程的特点，合理选用外加剂，优先选用减水率高、对混凝土收缩较小的外加剂。
2、设计措施
高层建筑平面应尽量规则，避免平面突变。当平面有凹口时，凹口周边楼板的配筋应适当加强。当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则的平面。高层建筑长度较长时，要合理布置伸缩缝、后浇带。楼板中有较粗的预埋套管时，楼板应适当加厚，配筋宜细筋密布，尺寸较大和角部楼板负钢筋拉通成双层双向配筋。楼板钢筋要采用双层双向钢筋，对裂缝的防治效果较好。单层钢筋的做法虽满足设计计算要求，但实际上负弯距的钢筋设置不理想。钢筋的间距不要大于120mm，最好采用二级钢，而不是一级钢。混凝土的强度等级不宜大于C30。从许多工程实例来看，引起裂缝的首要原因是混凝土的收缩。因此，一旦混凝土构件的设计不合理，混凝土的收缩所引起其构件的约束应力超过一定程度时，必然引起构件的开裂。混凝土的温度收缩是引起裂缝的一个重要原因。因此，我们在选择配料时，一定要严格把关。水泥一定要选择水化热较低的水泥，检验安定性不合格的水泥绝对不能使用。混凝土温升的热源是水泥水化热，故选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。混凝土的配合比不当也容易引起裂缝。混凝土的强度对水灰比的变化非常敏感，基本上是水和水泥份量变动而引起强度变化的叠加。
3、施工措施
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系，施工方案主要应确定一定浇注量，施工缝间距、位置及构造，浇注时间，运输及振捣等。对于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上，在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。首先，混凝土要有合适的配合比，选择好水灰比;其次，钢筋的绑扎和模板安装位置要准确、牢固，钢筋上的污物和氧化铁皮要清除;最后，浇注振捣操作要规范。养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，减小影响。技术关键是缩小降温过程中的温差，以便减少温度应力，阻止裂缝的产生。施工单位应严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行施工，粗细骨料必须连续级配，杜绝不合格原料混入，严格控制水灰比和水泥用量，加强对商品混凝土塌落度的检查和控制，尽量选用低水化热水泥，对不同品种、不同标号的水泥应采用相应的施工工艺。严格控制钢筋的保护层厚度，尤其是上部钢筋。对于不同厚度板的上下层钢筋之间的距离要用不同高度的马凳，达到混凝土板设计有效截面。同时对板的混凝土厚度要保证达到设计要求。加强对现浇混凝土楼板的养护。覆盖草席和定时浇水养护是保证混凝土强度和避免裂缝产生的最有效而经济的方法，在工程建设速度越来越快的情况下，更应合理确定建设工期，特别要禁止过早的大量的不均匀堆载和冲击荷载，保证新浇灌混凝土在初始凝期7d内不受任何施工荷载和震动的影响。模板支撑系统应有足够的强度、刚度和稳定性。浇捣混凝土时应留置同条件的拆模试块，满足设计和施工要求时方可拆除模板。早拆体系应有独立的稳定系统，不得先拆后撑。后浇带部位的支撑不得提前拆除，防止改变梁、板的受力状态;应设置支撑筋来托起负弯距筋，使其具有足够的有效高度和保护层。角部放射筋的位置应严格绑扎到位，严禁踩踏。同时不得遗漏角部的构造筋;混凝土搅拌时严格计量，搅拌时间应保证在120s以上，确保拌制的混凝土均匀。混凝土采用二次复振和二次抹压;严格控制楼层标高，保证楼板的设计厚度;加强混凝土的养护。正确掌握拆模时间。楼板中的线管要增设钢丝网进行加强。线管不宜立体交叉。这是控制板中部裂缝的有效措施，一定要特别注意检查。尽量采用三套模板。这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时，受力后产生，而用三套模板后，保证了施工荷载不是由其单独承受，而是四层楼板同时在承担，有效地减少了楼板的压力。
结语
混凝土产生的裂缝的原因很多，分析也比较复杂，以上仅仅是对混凝土梁裂缝的原因进行了初步分析，在现场施工中要根据不问的情况，不同的施工方法，有效的控制混凝土梁的裂缝的产生，以预防为主，避免混凝土梁裂缝影响结构使用。
参考文献
[1]李云.浅谈混凝土结构设计规范[J].国学资讯，2010
[2]张胜.浅析高层建筑混凝土结构技术规程[J].中国科技，2011
[3]王铁梦.超长大体积混凝土裂缝控制[J].混凝土工程新技术，2012
关键词：高层建筑;钢筋混凝土;裂缝控制
混凝土裂缝是一个很普通的技术问题，但是正是这样一个简单的、十分平常的技术问题，却给工程质量带来了潜在的安全质量隐患。因为很多工程建筑物的破坏与倒塌大多是从其混凝土裂缝的扩展开始的，混凝土裂缝问题已经成为日趋严重的工程质量和结构安全隐患的严重问题。因此，作为工程技术人员和管理人员，认清并有效的控制钢筋混凝土结构的裂缝成因问题，是我们亟待解决的一个重要课题。
一、鋼筋混凝土结构裂缝的成因
裂缝是混凝土结构最为常见的缺陷，从裂缝宽度来分，有微裂缝和宏观裂缝。一般混凝土材料中产生宽度小于0.05mm的裂缝属于微裂缝，它是不可避免的，是混凝土材料固有的一种物理性质。但在实际过程中，混凝土在外界荷载的作用下，或是由于温度、干缩、施工工艺、钢筋锈蚀等影响，这些裂缝就开始扩展并慢慢逐渐贯通，从而出现较大的肉眼可见的宏观裂缝，这种裂缝一般宽度大于0.05mm，这些裂缝的出现会对工程质量造成严重的损害，也会大大减少建筑物的使用寿命。因此，尽量减少混凝土出现裂缝，是保证工程质量的一个重要保障。所以分析混凝土出现裂缝的原因就显得尤为重要。通常来说，混凝土裂缝的出现是由于混凝土发生体积变化时受到约束，或者是由于荷载作用，在混凝土内引起过大的拉应力（或拉变形）而引起的。这个是引起混凝土宏观裂缝的主要原因。在大多数情况下，混凝土出现可见的宏观裂缝只会损害结构的外观。通常而言，混凝土的微观裂缝则为一般混凝土所固有，因为混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水泥石与砂、石骨料组成，它们的物理力学性能并不一致，水泥浆体硬化后的干缩值较大，而混凝土中的骨料则限制了水泥浆体的自由收缩，这种约束.作用使混凝土内部从硬化开始就在骨料与水泥浆体的粘结面上出现了微裂缝。我们不能忽视微观裂缝的严重性，因为正是这些微裂缝的存在，才会由量变引起质变，最后造成严重的工程事故。究其原因，主要是因为即使没有外部荷载作用，或者即使混凝土发生体积变化时没有受到外部的约束，混凝土内部已经有了微裂缝，但是这些微裂缝在不大的外力或变形作用下是相对比较稳定的，而当外力或变形作用较大时，这些粘结面上微裂缝就会发展，当外力或变形作用更大时，微裂缝就会扩展穿过硬化后的水泥石，逐渐发展成可见的宏观裂缝。到这个时候，混凝土裂缝的补救已经是徒劳的了。混凝土裂缝的危害是相当大的。但是大多数轻微细小的宏观裂缝，对工程结构的承载能力、使用功能和耐久性不会有太大的影响，只是有损结构物的外观，引起对工程质量的疑虑。
二、裂缝的控制措施
1、材料选择
加强进场原材料的检查验收工作，严格履行材料进场的检验程序。严格控制混凝土坍落度，主要是控制单位体积用水量对混凝土质量的影响。合理选用外加剂。应针对工程的特点，合理选用外加剂，优先选用减水率高、对混凝土收缩较小的外加剂。
2、设计措施
高层建筑平面应尽量规则，避免平面突变。当平面有凹口时，凹口周边楼板的配筋应适当加强。当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则的平面。高层建筑长度较长时，要合理布置伸缩缝、后浇带。楼板中有较粗的预埋套管时，楼板应适当加厚，配筋宜细筋密布，尺寸较大和角部楼板负钢筋拉通成双层双向配筋。楼板钢筋要采用双层双向钢筋，对裂缝的防治效果较好。单层钢筋的做法虽满足设计计算要求，但实际上负弯距的钢筋设置不理想。钢筋的间距不要大于120mm，最好采用二级钢，而不是一级钢。混凝土的强度等级不宜大于C30。从许多工程实例来看，引起裂缝的首要原因是混凝土的收缩。因此，一旦混凝土构件的设计不合理，混凝土的收缩所引起其构件的约束应力超过一定程度时，必然引起构件的开裂。混凝土的温度收缩是引起裂缝的一个重要原因。因此，我们在选择配料时，一定要严格把关。水泥一定要选择水化热较低的水泥，检验安定性不合格的水泥绝对不能使用。混凝土温升的热源是水泥水化热，故选用中低热的水泥品种，可减少水化热，使混凝土减少升温。混凝土的配合比不当也容易引起裂缝。混凝土的强度对水灰比的变化非常敏感，基本上是水和水泥份量变动而引起强度变化的叠加。
3、施工措施
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系，施工方案主要应确定一定浇注量，施工缝间距、位置及构造，浇注时间，运输及振捣等。对于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上，在施工阶段控制住了裂缝，则在使用阶段开裂的可能性就很小了。首先，混凝土要有合适的配合比，选择好水灰比;其次，钢筋的绑扎和模板安装位置要准确、牢固，钢筋上的污物和氧化铁皮要清除;最后，浇注振捣操作要规范。养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增长，减小影响。技术关键是缩小降温过程中的温差，以便减少温度应力，阻止裂缝的产生。施工单位应严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行施工，粗细骨料必须连续级配，杜绝不合格原料混入，严格控制水灰比和水泥用量，加强对商品混凝土塌落度的检查和控制，尽量选用低水化热水泥，对不同品种、不同标号的水泥应采用相应的施工工艺。严格控制钢筋的保护层厚度，尤其是上部钢筋。对于不同厚度板的上下层钢筋之间的距离要用不同高度的马凳，达到混凝土板设计有效截面。同时对板的混凝土厚度要保证达到设计要求。加强对现浇混凝土楼板的养护。覆盖草席和定时浇水养护是保证混凝土强度和避免裂缝产生的最有效而经济的方法，在工程建设速度越来越快的情况下，更应合理确定建设工期，特别要禁止过早的大量的不均匀堆载和冲击荷载，保证新浇灌混凝土在初始凝期7d内不受任何施工荷载和震动的影响。模板支撑系统应有足够的强度、刚度和稳定性。浇捣混凝土时应留置同条件的拆模试块，满足设计和施工要求时方可拆除模板。早拆体系应有独立的稳定系统，不得先拆后撑。后浇带部位的支撑不得提前拆除，防止改变梁、板的受力状态;应设置支撑筋来托起负弯距筋，使其具有足够的有效高度和保护层。角部放射筋的位置应严格绑扎到位，严禁踩踏。同时不得遗漏角部的构造筋;混凝土搅拌时严格计量，搅拌时间应保证在120s以上，确保拌制的混凝土均匀。混凝土采用二次复振和二次抹压;严格控制楼层标高，保证楼板的设计厚度;加强混凝土的养护。正确掌握拆模时间。楼板中的线管要增设钢丝网进行加强。线管不宜立体交叉。这是控制板中部裂缝的有效措施，一定要特别注意检查。尽量采用三套模板。这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时，受力后产生，而用三套模板后，保证了施工荷载不是由其单独承受，而是四层楼板同时在承担，有效地减少了楼板的压力。
结语
混凝土产生的裂缝的原因很多，分析也比较复杂，以上仅仅是对混凝土梁裂缝的原因进行了初步分析，在现场施工中要根据不问的情况，不同的施工方法，有效的控制混凝土梁的裂缝的产生，以预防为主，避免混凝土梁裂缝影响结构使用。
参考文献
[1]李云.浅谈混凝土结构设计规范[J].国学资讯，2010
[2]张胜.浅析高层建筑混凝土结构技术规程[J].中国科技，2011
[3]王铁梦.超长大体积混凝土裂缝控制[J].混凝土工程新技术，2012