桂林四建建设工程有限公司
摘要:建筑工程中建筑结构裂缝是较为常见的通病。结构裂缝问题直接影响了建筑工程整体安全性和稳定性,因此人们要加大对这一方面的重视程度,明确对建筑结构进行裂缝防治的必要性。本文分析了造成建筑工程出现裂缝的多种因素,裂缝的类型以及裂缝造成的危害,并结合这些特点采取有效的防治措施。
关键词:建筑结构;房屋裂缝;结构设计;裂缝防治
引言:近些年我国社会经济发展速度加快,城市中涌入了大量的人群,给建筑各行业带来更多发展机遇。随着人们增加对建筑工程的要求,建筑结构裂缝问题已经成为人们重点关注的问题,怎样妥善解决建筑裂缝已经成为各个建筑单位重点解决的问题,为此,文章从不同角度分析建筑裂缝形成的原因,探究防治建筑结构裂缝的具体方式。
建筑工程中出现裂缝原因
混凝土结构裂缝
房屋建设过程中最常使用的是混凝土材料,而混凝土材料形成裂缝的原因较为复杂,与混凝土的结构形式和材料成分有着直接关系,并且建筑施工使用混凝土材料还会受到多种方面因素的影响,从而导致房屋结构出现裂缝。通过对混凝土自身结构进行分析,可以将房屋结构出现裂缝的原因分为收缩性裂缝、冻融裂缝、水化热裂缝等,在解决这些裂缝问题时应分析出混凝土结构的受力情况,再结合这几个方面因素进行防治。
砌体结构裂缝
砌体结构裂缝形成最常见的因素是应力过于集中,这种裂缝通常以斜向的形式存在,只有少数呈水平形式存在的裂缝,并且这些裂缝经常出现在房屋砌体积极较为薄弱的部分,例如混凝土大梁的上下部位和门洞位置。形成砌体结构裂缝的另一个原因是温度,如果建筑工程外界环境温度出现变化,存在较大的温差,砌体结构在温度的影响下会形成制约力进而产生变形,并且在这种温度的影响下,房屋结构的整体承受能力和拉伸力也会出现一定变化,达到所能变化的最大值,这时房屋就会出现裂缝现象。此外,干缩也会导致房屋出现裂缝情况,房屋在干缩的影响下会产生不规则的裂缝,通常情况下这种裂缝在房屋墙体中抹灰层内出现,并且产生的裂缝较小,在抹灰层的外部也会出现裂缝,但这种裂缝很少会扩散到墙体中。
建筑结构中裂缝类型
表面裂缝
建筑工程在进行混凝土浇筑时,因为混凝土内部中聚集了一定的水化热,这些热量不容易散发出来,导致混凝土内部温度缓缓上升,而混凝土表面与外界有很大的接触面,热量散失较快,因此混凝土的内部和外部会形成明显的温差,导致混凝土内部压应力和表面产生明显的拉应力。但混凝土能在短时间内完成固化,抗拉强度很低,如果混凝土表面拉应力超过内部压应力,则会在混凝土表面形成裂缝[1]。
深层裂缝
深层裂缝产生的原因也是由于混凝土的压应力和拉应力无法保持平衡。混凝土表面裂缝继续严重就会发展成为深层裂缝,这种裂缝对混凝土结构的安全性有更多不良影响。
贯穿裂缝
贯穿裂缝是一种贯穿整个混凝土结构的深度裂缝,形成贯穿裂缝的主要原因 是建筑物出现不规则沉降或者地基结构产生变化进而形成贯穿裂缝。
微观裂缝
微观裂缝不容易被人们发现,这种裂缝的宽度通常小于0.05mm。其包括了水泥石裂缝、骨料裂缝和粘接裂缝。建筑工程在结构设计中常见的混凝土微观裂缝有水泥石裂缝、粘接裂缝。
建筑结构中裂缝的危害
破坏混凝土结构
建筑结构出现裂缝后会出现水分沿着裂缝进入建筑体内部现象,如果在这一时间出现极端天气,例如冷灾冻灾等,进入建筑内部的水会结冰,其体积会变大在裂缝位置产生膨胀,并形成向外的扩张力,让裂缝的深度和宽度逐渐加大,进而破坏混凝土的整体结构,如果不及时采取修复措施,会逐渐演变为有害性裂缝,而有害裂缝会直接影响建筑体的整体结构和使用性能,还会影响其使用寿命,严重时甚至会导致建筑物坍塌,给人们的生命安全和财产安全造成一定威胁[2]。
锈蚀钢筋,影响混凝土粘连性
钢筋混凝土类型的建筑物在建设过程中钢筋通常会被包裹里在混凝土中,这样钢筋不会被轻易锈蚀,并且混凝土的PH值为碱性,能够起到保护钢筋的作用。但混凝土结构在出现裂缝后会导致钢筋和混凝土结构产生分离,这样钢筋在失去混凝土碱性环境的保护会与空气和水分直接接触,在潮湿环境下会加快钢筋的锈蚀速度,降低混凝土结构使用性能。此外,钢筋出现锈蚀也会对混凝土裂缝形成产生一定影响,钢筋在锈蚀后其与混凝土的粘连性会降低,这样会沿着钢筋的走向出现更长的裂缝,再结合空气和水分的作用,钢筋锈蚀程度更强,严重时会失去支撑建筑结构的作用,这时如果不采取有效的补救措施会出现建筑物倒塌情况。
建筑结构预防裂缝的有效措施
采用科学、先进的建筑结构设计方式
在设计建筑结构的过程中要明确建筑目标,再结合混凝土的特性以及科学的建筑结构设计理念完成混凝土设计,进而延长建筑物的使用寿命,提高建筑物的适用性,并且还能控制耗费的成本,增加企业的经济效益。建筑单位进行建筑结构设计和混凝土配制过程中,要先了解建筑目标的具体要求,对施工现场进行实地考察,要充分了解现场的实际情况,根据考察结果来确定出最佳设计方案,并且要反复确认混凝土结构的组成成分,让混凝土各组成因素都可以达到最佳效果,例如混凝土结构配筋、预埋构件以及混凝土的厚度都能够达到建筑标准。此外,要加强对施工现场的实时监管,让技术人员按照施工图纸展开施工,要特别注意工程的关键位置和隐蔽部位,确保这些位置质量达标,这样能够在最大限度上减少混凝土出现裂缝的可能性。
依照建筑平面设计原则
建筑结构在设计的过程中,需要严格遵循平面设计原则,以免建筑平面结构位置产生变形。进行设计时候首先要合理计划出建筑的长度,然后确定出混凝土浇筑的位置和具体浇筑的数量,保证建筑平面受到足够的支撑力,以免因重力过大产生裂缝。
当建筑房屋长度超过一定标准时,要明确变形缝的数量和位置。开展房屋横梁浇筑施工时要找准横梁固定的位置和周围混凝土浇筑的厚度,必要时还可以增加配筋的数量,以免横梁固定处产生裂缝导致横梁下沉,进而出现建筑平面变形现象。此外,还需要注意建筑物外部结构的设计,要合理设计出沉降缝和施工缝。
控制浇筑构件的厚度
建筑结构在设计过程中,构件的厚度也会影响建筑物的使用时间和使用性能。因此要根据建筑结构的实际情况设计混凝土浇筑构件的厚度。建筑行业在混凝土浇筑构件上有明确的规定,要保证构件的厚度控制在L/30~35之间,其中L表示构件的长度,民用建筑浇筑构件要保证在100mm以内,在具体设计中要根据建筑物的实际需求来确定构件浇筑的厚度,让其达到相应标准。如果构件浇筑过厚会增加对周围墙体的压力,容易出现裂缝;构件浇筑过薄无法支撑建筑体垂直方向上的重力,也会出现裂缝[3]。
合理设置混凝土的等级
建筑结构设计浇筑混凝土强度时要结合不同部位的特性,通常情况下混凝土的强度却高就越不容易产生裂缝,但增加对水泥的使用量会加大施工成本。因此要确定建筑物的设计要求,根据相关标准来确定各个位置的浇筑强度。
合理设计配筋
建筑结构在设计过程中还需要合理设置出钢筋使用的位置,设计好钢筋的使用形状以及选择的型号,进而降低混凝土结构出现裂缝的可能性。钢筋混凝土构件纵向所受到的拉力或压力面积与构件有效面积比形成配筋率,以此反映出建筑结构钢筋设置情况。
建筑结构进行具体设计时要结合建筑需求来加强配筋设计,有效降低混凝土产生裂缝的可能。建筑结构不同位置的配筋率存在一定差异,要分别进行设计。例如在设计浇筑平板的配筋率时,要根据平板的长度来确定钢筋的具体数量,钢筋数量的多少都会导致混凝土浇筑平板产生裂缝。此外,确定浇筑梁配筋还要了加强浇筑梁两侧的支撑能力,可以在周围设置圈梁来提高主梁的支撑性能,以免出现主梁下沉情况。在浇筑其他构件的过程时,要严格控制配筋率,尽最大可能降低混凝土构件产生裂缝。并且现代建筑结构在设计的过程中会适当加入混凝土添加剂,例如混凝土膨胀剂,利用这种试剂来提高混凝土的密度,控制混凝土沉降速度,设置沉降缝和伸缩缝,利用配筋来减少混凝土出现裂缝的概率。
加强预埋构件设计
建筑结构设计过程中,还需要考虑楼板浇筑涉及到的管槽、下水管道等预埋构件部分,处理这些预埋构件之间的关系也会影响建筑结构是否会产生裂缝。在进行预埋工作的时候需要按照建筑行业相关规定来确定管线槽口的直径和厚度然后再进行施工。如果管线的布设存在交叉部分,需要对其重新设置走向,不能让其一直保持交叉的状态,否则会影响后期使用的安全性。在设计楼板开口时,要加固开口的周围,避免因浇筑时间不同造成坍塌问题,还需要注意开口设置的大小。此外预埋构件要错开混凝土内钢筋的位置。
加强对混凝土材料管理
转变施工单位项目部门的观念,订购混凝土材料时,不能只注重经济效益选择廉价的产品,无法达到施工应用的标准。为此,需要施工单位加强对实际工程的研究和分析,根据施工的实际情况规划出采购部门的任务,要保证所采购的 材料符合国家建筑材料标准。其次,要加强对施工现场混凝土相关的原材料进行检测和保护处理,并要做好材料防水和防晒工作,严格管理混凝土材料的质量,避免后续使用时出现质量方面的问题。
加强施工现场混凝土施工管理
建筑工程相关的检测人员和管理人员要加强对施工现场的管理,凭借提升施工技术水平的方式来降低混凝土出现裂缝的概率。首先,施工单位要严格按照国家相关规定、标准进行施工,要根施工图纸开展施工的各项操作;其次,浇筑混凝土前要润湿浇筑的模板,并将混凝土充分振捣,等到混凝土浇筑完毕后再将其抹平;然后,要做好浇筑完毕混凝土的养护工作,可以使用塑料薄膜或者保温膜覆盖在混凝土表面;最后,等到混凝土达到相关指标和强度时候才能拆模,在拆模时候需要注意混凝土周围不堆放任何杂物和已经拆除的模板,要按照相关标准完成拆模工作,这样才能提高混凝土质量,降低其出现裂缝的概率。
及时处理已发现的混凝土裂缝
如果混凝土分布不够均匀就会产生沉降裂缝,面对这一问题需要进行针对性处理。首先,施工前各参建方的相关人员要对建筑工地进行全面的实地考察,要结合实际情况制定与工程项目相符合的地基处理方案,再按方案要求对地基进行处理;其次,确保混凝土刚度和强度达到施工规范标准,确保混凝土受力均衡,让混凝土在下降过程中不会出现裂缝;再次,避免在浸水的区域进行施工,因为在潮湿的环境下砂土会比较松软,很容易出现下沉现象;最后,混凝土浇筑完毕后不要立即拆模,要确保混凝土质量达到规定的标准后才能进行拆除
[4]。
合理使用裂缝修补剂
如果在建筑结构上发现裂缝,不能立即将其拆除,可以采取关键部位裂缝修补的方式来提高建筑整体的安全性,这样还能起到延长建筑使用寿命,提高建筑体的美观性的作用。通常采用的修补方法是物理修补,在裂缝中加入适量的修补液,或者向裂缝中填补砂浆,修补剂可以与混凝土起到强力的黏合作用,并且能耐腐蚀、防冻等,是一种有效处理建筑结构裂缝的方法。
总结:综上所述,现阶段建筑行业相关部门加强了对建筑工程混凝土裂缝的重视,各部门之间进行协同合作,探讨出有效防治建筑结构裂缝的方法。相关部门应做好施工现场监管工作,让施工人员严格按照施工图纸完成相应操作,还要保证做好混凝土的养护工作,这样才能提高混凝土的质量,增强建筑结构的稳定性,避免出现结构裂缝。
参考文献:
[1]付志远.建筑结构设计中混凝土裂缝的防治[J].四川水泥,2020(10):38-39.
[2]侯桥,庞志强,陈鹏,王超,张记伟.建筑工程现浇混凝土楼板裂缝防治技术分析[J].住宅与房地产,2020(27):91-92.
[3]郭强.建筑工程施工混凝土裂缝防治技术探讨[J].内蒙古煤炭经济,2020(14):123-124.
[4]王志岗.混凝土房屋建筑结构裂缝控制研究[J].四川水泥,2020(04):180.
作者简介:薛波(1979.10—),男,汉族,籍贯:广东化州,单位:桂林四建建设工程有限公司,中级工程师。