摘要:本文從分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因出發(fā),接著闡述了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的施工控制措施。 

  關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、裂縫、施工、控制 

  中圖分類號:TU375文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 

  一、前言 

  隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大量各類鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)建筑物不斷涌現(xiàn)。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)和使用過程中,出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量屢見不鮮。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物一旦產(chǎn)生裂縫,對本身會產(chǎn)生安全上及使用上的影響。外部環(huán)境的有害成分侵入,會使裂縫部分持續(xù)擴(kuò)大化,造成使用性能的降低,而導(dǎo)致使用壽命的縮短,甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)物的安全性。因此研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題具有重要的社會和經(jīng)濟(jì)意義。 

  二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因 

  鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜而繁多,如溫濕度的變化,混凝土的不均勻性,結(jié)構(gòu)不合理,原材料不符合要求,水灰比過大,基礎(chǔ)不均勻沉降和模板變形,養(yǎng)護(hù)不及時等等。以下就其產(chǎn)生的原因,大致講述幾個方面。 

  1、材料質(zhì)量。 

  混凝土主要由水泥、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格,可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。水泥安定性不良,過期受潮,含堿量較高;骨料粒徑超標(biāo)、級配不良、雜質(zhì)含量超標(biāo)等而影響混凝土的強(qiáng)度,使混凝土收縮加大;采用氯化物等雜質(zhì)含量較高的拌和水及含堿的外加劑等均可能影響結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。 

  2、構(gòu)件受力、變形。 

  包括中心受拉、中心受壓、受彎、受剪、受沖切、梁的混凝土收縮和溫度變形、板的混凝土收縮和溫度變形。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。  

  3、環(huán)境因素。 

  環(huán)境因素主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結(jié)構(gòu)不合理,原材料不合格(如堿骨料反應(yīng)),模板變形,基礎(chǔ)不均勻沉降等。混凝土構(gòu)件多次受冰凍—溶解循環(huán)作用,使混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,促進(jìn)已有裂縫發(fā)展,結(jié)構(gòu)疏松,表面龜裂,表層剝落或整體崩潰。 

  4、施工不當(dāng)。 

  在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、制作、拆模、運(yùn)輸、吊裝等過程中,若施工不規(guī)范,工藝不合理,容易產(chǎn)生裂縫。比較常見的如:混凝土保護(hù)層過厚,或踩塌已綁扎的上層鋼筋,使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚,而形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫;混凝土振搗不密實(shí),出現(xiàn)空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點(diǎn);支架預(yù)壓不夠,或模板剛度不夠,或拆模過早等使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫;混凝土攪拌、運(yùn)輸時間過長,使水分蒸發(fā)過多,引起塌落度過低,或加大水灰比,出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫;混凝土初期養(yǎng)護(hù)不到位,使得混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。  

  三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的施工控制 

  1、原材料及配比的控制 

  1)水泥品種的選用和水泥用量的控制 

  選擇低水化熱水泥和在保證混凝土強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量是有效降低水化熱,減少混凝土內(nèi)外溫差而出現(xiàn)裂縫的有效途徑。比如選擇礦渣硅酸鹽、普通硅酸鹽等低水化熱水泥。 

  2)摻合料和外加劑 

  粉煤灰具有減水、潤滑作用,能改善混凝土的粘聚性和流動性,減少水泥用量降低水化熱,減少混凝土收縮。大量研究實(shí)踐表明,在泵送混凝土中摻入適量高等級的粉煤灰能替代部分水泥。選用具有減水、增強(qiáng)和緩凝的外加劑,可提高混凝土的流動性、粘聚性及泵送性能。實(shí)踐表明,采用高效減水劑能提高混凝土的泵送性能,降低用水量和水泥用量,降低水化熱,減少溫度裂縫。 

  3)骨料的選擇 

  增大粗骨料的比例并保證粗骨料有良好的級配,減少骨料的孔隙率,可以減少膠結(jié)材料數(shù)量,降低水化熱,提高混凝土的抗裂性能,以保證板面混凝土的整體性,防止裂縫出現(xiàn)。 

  4)水灰比的控制 

  由于商品混凝土生產(chǎn)廠家為便于混凝土的運(yùn)輸和泵送,往往會增大用水量,造成混凝土水灰比和坍落度過大,引起混凝土表面浮漿過厚,產(chǎn)生干縮裂縫和沉陷裂縫,因此嚴(yán)格控制混凝土的水灰比是解決混凝土裂縫最有效途徑之一。 

  2、合理設(shè)置后澆帶 。 

  對于大型混凝土建筑物,合理的設(shè)置后澆帶有利于控制施工期的溫差與收縮應(yīng)力,減少裂縫。后澆帶設(shè)置時,要遵循“數(shù)量適當(dāng),位置合理”的原則。后澆帶一般間距為30~50m,并應(yīng)貫穿整個底板斷面。后澆帶內(nèi)填筑的混凝土應(yīng)用微膨脹水泥或無收縮水泥,混凝土強(qiáng)度應(yīng)比原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高一級。 

  3、控制入模坍落度,做好澆筑振搗工作。 

  在滿足混凝土運(yùn)輸和布放要求前提下,要盡可能減小入模坍落度。混凝土入模后,要及時振搗,并做到不漏振,不過振。對重點(diǎn)部位可在混凝土振搗界限以前給予二次振搗,再次排除因泌水在粗集料,水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土的握裹力,并在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行混凝土表面多次抹壓,防止因混凝土的表面收縮而出現(xiàn)的細(xì)微裂縫,增加混凝土密實(shí)度。提高混凝土抗壓強(qiáng)度和抗裂強(qiáng)度。  

  4、 避免混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大。  

  首先,降低混凝土的入模溫度,且不應(yīng)大于25℃,使混凝土凝固時,其內(nèi)部在較低的溫度起升點(diǎn)升溫,從而避免混凝土內(nèi)部溫度過高。其次,采取延長拆模時間和外保溫等措施,使內(nèi)外溫差控制在一定范圍之內(nèi),降低水化熱降溫引起的拉應(yīng)力,減少溫度裂縫。 

   5、 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)。 

  實(shí)踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區(qū)的溫度驟降。因此,混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。在每次混凝土澆筑完畢后,應(yīng)及時按溫控技術(shù)措施的要求進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。不同施工季節(jié)應(yīng)選擇不同的混凝土養(yǎng)護(hù)方法。夏季施工時,要采用草簾覆蓋、蓄水、灑水、噴水等溫降方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù);正常氣溫時,可噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù);冬季施工時,可使用保溫材料來提高混凝土的表面溫度,也可用薄膜養(yǎng)生液、塑料薄膜等封閉料對混凝土保溫、保濕,在寒冷季節(jié)可搭設(shè)擋風(fēng)保溫棚。加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù),尤其在7d內(nèi)始終保持混凝土濕潤狀態(tài)是防止裂縫出現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。混凝土澆筑完后,待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后方可允許在混凝土表面進(jìn)行施工作業(yè);嚴(yán)格控制拆模時間,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求后方可拆模,避免因拆模過早而產(chǎn)生裂縫。 

  四、結(jié)束語 

  總之,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜而繁多,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制是一個綜合性的課題,需要設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及使用方等各方的重視和多方面的努力。因此,只有在設(shè)計(jì)、施工和選材方面做好各項(xiàng)控制措施,采取科學(xué)、合理、切實(shí)有效的防治措施,才能最大限度的預(yù)防和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生,保證建筑物混凝土的結(jié)構(gòu)安全,實(shí)現(xiàn)更好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。