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摘要:裂缝的存在往往会成为安全隐患,威胁着用户的生命和财产安全,钢筋混凝土中的裂缝也是如此,在影响着建筑物的耐久性的同时,也有损于建筑物自身的美观,而且对外界自然的抵抗能力也有所减损,例如耐潮防水等。本文就钢筋混凝土中施工和使用过程中产生裂缝的原因进行了分析,并且浅析了具体的处理方法。
关键词:钢筋混凝土;裂缝;原因;处理
钢筋混凝土结构中产生裂缝会导致一系列的严重问题,首先会影响整体建筑结构的安全性,如果没有加以重视,便会在使用过程中逐渐扩展,随着裂缝的持续扩大,会影响到建筑物整体的美观,内部钢筋生锈腐蚀的速度将会大大加快,这会降低混凝土的整体结构对寒冷和潮湿的耐受性,严重时将会导致坍塌事故,社会影响将会是十分恶劣和严重的。因此探讨钢筋混凝土中产生裂缝的原因和对钢筋混凝土结构裂缝的处理措施具有十分重要的意义,此事关系着人们的生命财产安全和我国建筑事业的发展。
1.钢筋混凝土结构中产生裂缝的原因
1.1材料因素
顾名思义,钢筋混凝土是由钢筋掺入混凝土中,两种材料经过整合,共同承重而形成的工程结构,然而该结构中所使用的材料如果有不合理之处,存在缺陷或者结构中的比例不恰当都可能会导致裂缝事故的产生。下面是在材料选择上的一些常见问题,这些都可能会导致钢筋混凝土结构中产生裂缝。
(1)水泥的强度:水泥本身的强度影响着钢筋混凝土构件本身的收缩性,具体的关系为,水泥的强度越大,收缩性也就越大,呈现为正相关的关系。
(2)水泥的使用量:在整个混凝土的结构中,水泥的使用量越多,将会增加水灰比,这样会增大收缩性,成为产生裂缝的一大原因。
(3)骨料的具体情况:骨料本身如果增大弹性模量,结构会减小整体的收缩性,但如果其中的细骨料偏细或出现砂石量超过标准的时候,对整体结构的收缩性会有很高的加成,这也会进一步导致裂缝的产生。
1.2施工中存在不当操作
建筑工程关系着用户的生命和财产安全,事关重大,来不得半点马虎。很多情况施工中存在不合理操作和违章现象,都可能会导致钢筋混凝土结构产生裂缝,具体大致包括以下几种情况:
(1)为了保证混凝土达到一定的强度,一般会有相应的操作规范和设计要求,来为实际操作带来参考,若没有达到规范强度时候,过早拆除下层模板,久而久之会损害混凝土结构,出现裂缝。
(2)混凝土结构如果没有进行适当的养护措施会导致安全隐患,其中重中之重的环节便是预拌。如果上述操作没有按照相关的要求来进行,如果导致混凝土表面风干速度过快,出现了坍缩现象,那么导致开裂的可能性会大大增加。
(3)在钢筋混凝土结构中,钢筋贯穿于混凝土之中,一般采用均衡的间距来平衡受力,若钢筋的间距超过了标准导致了受力不均,进而出现了局部受力过大,减损了抗拉性能。如果钢筋由于保护层过薄,导致暴露在外的话,很容易和空气中的水气接触结合,产生锈蚀,降低了钢筋的强度,引发了纵向的裂缝。
1.3温度因素
由于我国大多数地区四季分明,气温年较差较大,所以温度也成为钢筋混凝土结构中产生裂缝的一个重大因素。温度冷暖交替导致混凝土整体结构热胀冷缩,这样产生的混凝土结构裂缝成为温度裂缝。温度裂缝也存在不同的原因和情况,分为以下两种:
(1)在钢筋和混凝土结构中,内部存在温度差异,从而在结构的内部由于温度统一后密度重新变得不均匀而产生开裂,这种情况一般出现在体积较大的混凝土中,厚度不会小于1米,由于其特殊性,只出现在工程的早期。
(2)外部环境温度变化较大时,混凝土的局部会产生热胀冷缩的情况,这也会导致钢筋混凝土结构的开裂现象。这种裂缝一般在施工后1-2年才会出现,出现较晚。
1.4受力情况的改变也会导致混凝土结构开裂
施工中要遵循力学原理,因为钢筋混凝土结构中每一个构件都有其特殊的作用和特殊的承载特点。施工过程中如果出现不当操作改就会改变构件的受力情况,造成了裂缝产生的隐患。
(1)施工时没有进行严格控制,或者施工过程中过于追求速度,导致上层荷载超标,下层和底层过度承重,都是引起钢筋混凝土结构裂缝的元凶。
(2)在钢筋混凝土材料运载过程中出现了不当操作,例如在吊运时出现碰撞现象或放置时导致冲击,都会导致裂缝出现。
2.裂缝的防治和相应的解决措施
2.1调查裂缝情况
首先对裂缝的长度和宽度进行测量,将其记录在案,并检查裂缝与裂缝之间是否存在相互贯穿的现象,然后检查出现裂缝的混凝土是否有覆盖保护膜,在结构上裂缝是否已经到达弹性极限,再者,检查裂缝内部是否存在污泥、尘土等杂质,如果有,对这些杂质的粘附程度进行检测,最后,对工程地区的周边环境进行检查。根据相关调查结果选择正确的补救方法。
2.2钢筋混凝土梁裂缝的处理措施
(1)不降低承载力的裂缝①注入法。首先裂缝处安设注入用管,其它部位用表面处理法封住,可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法,此法在裂缝宽大于0.2mm时,效果较好,当裂缝宽度较小且较深时,使用低粘度环氧树脂注入材料,使用低粘度环氧树脂注入材料,用电动泵或手动泵注入修补。②充填法。宽度小于0.3mm,深度较浅裂缝、或是裂缝中有充填物,可采取开V型槽,然后作填充处理,一些小规模裂缝的简易处理也可以采用这种方法。用修补材料直接填充裂缝,作业简单,费用低。具有很高的优势,但一般用来修补较宽的裂缝(大于0.3mm)的裂缝。③表面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法。不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,难以灌入浆材的细而浅的裂缝都是表面涂抹适用的范围。表面贴补(土工膜或其它防水片)法用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用,用于大面积漏水(蜂窝麻面或不易确定漏水位置、变形缝)。
(2)影响梁的承载能力的裂缝采用经济高效的方法,达到加固的目的,可采用常见的四种方法,如果梁的裂缝情况影响了梁的承载,应更慎重研讨,分析比较。①梁的三面或四面加做围套法。采用梁的三面或四面加大,做钢筋混凝土围套加固较为适宜的,是在梁的刚度、强度或剪力不足且相差较大的情况下,一般两侧大于50mm,上下大于100mm为宜,采用四面围套时所用壁厚应据实际情况而定,纵向钢筋及箍筋通过计算确定。②粘贴加固法。为使钢板或型钢与混凝土连接成整体共同工作,将钢板或型钢用改性环氧树脂粘结剂,粘结前钢材表面进行喷砂处理,混凝土表面刷净干燥,粘结到构件混凝土裂缝部位表面,粘结层厚度为3mm左右。③钢箍加固法。具体方法是:用扁钢或圆钢制成垂直或斜形的钢箍,也可采用由两个u形钢箍套上后焊接,两端留有螺纹,套人钢板后用螺母拧紧,或打入金属楔楔紧。采用钢箍时需在梁上刻槽以防滑,此法适合于补强梁内特长箍筋及抗剪达不到要求的情况。④梁的单面加大截面法。单面加大截面法分两种,即上面或下面加厚。梁的下部加厚,适用于梁跨中抗弯不足加固,做法同三面围套,配制新的纵筋与原钢筋焊接,可将梁下加厚80mm~100mm,主要适用于梁截面强度与要求相差不大的情况时。梁的上面加高适用于粱的支座抗弯强度不足的加固,上部荷载靠附加纵筋承受,所加混凝土靠焊在原梁上部箍筋上的附加箍筋,与原混凝土接成整体。
3.结语
本文将梁裂缝作了分类,分析其特征和成因,最后阐述了梁裂缝的处理措施。总之,钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的,但其有害程度是可以控制的。鉴于钢筋混凝土梁裂缝的普遍性和复杂性,控制混凝土结构裂缝要从材料的选择、设计和计算、构造、施工和养护等方面密切配合,才能得到很好的效果。应针对裂缝的成因、贯彻预防为主的原则,一旦产生裂缝,应全面调查分析,查明原因,取得加固依据,为确保结构安全和避免不必要的损失,加强设计施工及使用等方面的管理,在选择处理方法上,为了求得施工方便、经济高效,可以比较论证、综合考虑。
参考文献
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