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房屋主体结构施工中裂缝控制技术

作者

赵鹏 杨苏

浙江德浩应用工程技术有限公司 311400

摘要:裂缝作为房屋主体结构中常见的问题之一,不仅影响建筑物的美观,还可能危及结构安全和使用寿命。基于此,本文首先阐述了房屋主体结构施工中裂缝产生的原因,并深入探讨相应的控制技术。

关键词:房屋主体结构;施工裂缝;控制技术

房屋主体结构是建筑物的核心部分,其质量直接关系到居住者的生命财产安全。在建筑施工过程中,裂缝的出现较为普遍,它不仅会破坏结构的整体性,降低结构的承载能力,还可能导致渗漏等问题,影响建筑物的正常使用。因此,研究房屋主体结构施工中的裂缝控制技术具有重要的现实意义。

1房屋主体结构施工中裂缝产生的原因

1.1材料因素

如果水泥的安定性不合格,在硬化过程中会产生不均匀的体积变化,从而导致裂缝。此外,大体积混凝土施工时,若选用水化热高的水泥,水泥在水化过程中会释放大量热量,使混凝土内部温度迅速升高,内外温差过大,产生温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会出现裂缝。

其次,骨料粒径过小、级配不良,会增加混凝土的水泥用量,从而增大混凝土的收缩量,易导致裂缝。骨料含泥量过大,会降低骨料与水泥石的粘结力,也会增大混凝土的收缩,引发裂缝。

另外,外加剂的种类和掺量不当也可能导致裂缝。例如,减水剂的掺量过多,会使混凝土的凝结时间过长,在硬化过程中容易产生塑性收缩裂缝;膨胀剂的掺量不足或过量,都无法有效地补偿混凝土的收缩,达不到控制裂缝的目的。

1.2施工因素

在混凝土浇筑过程中,如果浇筑速度过快、振捣不密实,会使混凝土内部存在空隙,降低混凝土的密实度和强度,从而在后期使用过程中容易出现裂缝。此外,分层浇筑时,如果层间间隔时间过长,新老混凝土之间不能形成良好的粘结,也会产生裂缝。

如果钢筋位置偏差过大,会改变结构的受力状态,导致混凝土在受力时产生裂缝。钢筋保护层厚度过小,钢筋容易锈蚀,铁锈膨胀会使混凝土保护层开裂;保护层厚度过大,则会降低结构的有效高度,削弱结构的承载能力,也可能引发裂缝。

另外,模板的刚度不足、支撑不牢固,在混凝土浇筑过程中会发生变形,导致混凝土结构产生裂缝。模板拆除过早,混凝土强度尚未达到设计要求,无法承受自身及施工荷载,也会造成裂缝。

1.3设计因素

在房屋主体结构设计中,假如结构平面布置不规则、竖向布置不均匀,会使结构在受力时产生应力集中现象,容易引发裂缝。例如,建筑物的转角处、凹凸部位等,由于应力复杂,往往是裂缝的高发区域。另外,构件的截面尺寸过小,会导致其承载能力不足,在使用荷载作用下产生裂缝。

1.4环境因素

混凝土具有热胀冷缩的特性,当环境温度发生较大变化时,混凝土结构会产生温度变形。如果温度变形受到约束,就会产生温度应力,当超过混凝土的抗拉强度时,裂缝就会出现。例如,在夏季高温时段,混凝土浇筑后表面温度迅速升高,而内部温度上升较慢,内外温差过大,容易在混凝土表面产生裂缝。

混凝土在硬化过程中需要一定的湿度条件,如果环境湿度较低,混凝土中的水分会迅速蒸发,导致混凝土收缩,产生收缩裂缝。此外,干湿循环作用也会使混凝土结构产生疲劳损伤,加速裂缝的发展。

2房屋主体结构施工中裂缝控制技术

2.1材料选择与控制

优先选用水化热低、安定性好的水泥品种。对于大体积混凝土工程,可选用中低热的矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。同时,要严格控制水泥的质量,确保其各项性能指标符合国家标准。

选择粒径较大、级配良好的骨料,以减少水泥用量,降低混凝土的收缩。骨料的含泥量应控制在规定范围内,一般情况下,砂的含泥量不应超过3%,石子的含泥量不应超过1%。

根据工程实际需要,合理选择外加剂,并严格控制其掺量。例如,在混凝土中掺入适量的减水剂,可以减少水泥用量,降低混凝土的水化热,同时提高混凝土的和易性和强度。对于有抗裂要求的混凝土,可掺入适量的膨胀剂,以补偿混凝土的收缩。

2.2施工过程控制

2.2.1混凝土浇筑

合理控制混凝土的浇筑速度,避免过快或过慢。浇筑过程中要加强振捣,确保混凝土振捣密实,减少内部空隙。采用分层浇筑时,层间间隔时间应根据混凝土的初凝时间和浇筑温度等因素合理确定,一般不宜超过2小时,以保证新老混凝土之间的良好粘结。

在混凝土浇筑完成后,应及时进行抹面处理,消除表面裂缝。对于大体积混凝土,可在混凝土表面覆盖塑料薄膜或草帘等保温保湿材料,以减少混凝土表面的水分蒸发和温度变化,防止裂缝产生。

2.2.2钢筋施工

严格按照设计要求进行钢筋的加工和安装,确保钢筋的位置准确无误。在钢筋绑扎过程中,要设置足够的定位筋和垫块,保证钢筋的保护层厚度符合设计要求。一般情况下,梁、板的钢筋保护层厚度为20-30mm,柱的钢筋保护层厚度为30-40mm。对于受力较大的部位,可适当增加钢筋的配置,提高结构的抗裂性能。

2.2.3模板工程

要严格控制模板的平整度和垂直度,避免模板变形。模板拆除应根据混凝土的强度发展情况合理确定时间。一般情况下,侧模应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时拆除,底模应在混凝土强度达到设计强度的75%-100%(根据构件跨度不同而定)时拆除。

2.3设计优化

在设计房屋主体结构时,应尽量使结构平面布置规则、竖向布置均匀,避免出现应力集中现象。对于建筑物的转角处、凹凸部位等易产生裂缝的区域,可通过设置加强构件或采取其他构造措施来提高结构的抗裂性能。同时,根据结构的受力特点和使用要求,合理确定构件的截面尺寸和长细比。在满足结构承载能力和变形要求的前提下,适当增大构件的截面尺寸,可提高结构的抗裂性能。

2.4温度与湿度控制

2.4.1温度控制

对于大体积混凝土施工,可采用预埋冷却水管的方法,通过循环水带走混凝土内部的热量,降低混凝土的内部温度。在混凝土浇筑前,应对原材料进行降温处理,如对骨料进行喷水降温、对水泥进行风冷等。在混凝土浇筑后,应加强温度监测,及时掌握混凝土内部和表面的温度变化情况。当内外温差超过25℃时,应采取相应的降温措施,如增加保温层厚度、向混凝土表面浇水等。

2.4.2湿度控制

在混凝土浇筑后,应及时进行养护,保持混凝土表面湿润。养护时间应根据水泥品种和混凝土的用途等因素确定,一般情况下,普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得少于7天,对于有抗渗要求的混凝土,养护时间不得少于14天。

可采用喷雾、洒水等方式增加施工现场的空气湿度,减少混凝土表面的水分蒸发。

3结语

房屋主体结构施工中的裂缝控制是一个系统工程,涉及材料选择、施工过程控制、设计优化以及温度和湿度控制等多个方面。通过采取有效的裂缝控制技术,可以有效预防和减少裂缝的产生,提高房屋主体结构的施工质量和耐久性。

参考文献:

[1]王峰.混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施研究[J].散装水泥.2022,(6).

[2]林利.生态建筑中混凝土材料选择与裂缝控制策略研究[J].中国建筑装饰装修.2024,(6).

[3]蒋铭.分析混凝土建筑结构裂缝存在的原因及其控制措施[J].建筑工程技术与设计.2021,(13).