摘要:現(xiàn)實中一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都是帶裂縫受力工作的,隨著裂縫的發(fā)展變化,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性和適用性會有不同程度的降低,嚴重的甚至?xí)䦟?dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件超過正常使用極限狀態(tài)而破壞,因此研究鋼筋混凝土裂縫的成因及如何控制預(yù)防意義重大。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土、裂縫、成因、前期控制措施
中圖分類號:TV543文獻標識碼: A 文章編號:
引言:混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫,是一個普遍存在的現(xiàn)象。有些裂縫的繼續(xù)擴展可能危及結(jié)構(gòu)安全;有些裂縫的出現(xiàn)造成工程滲漏,影響正常使用;有些較大的結(jié)構(gòu)裂縫,影響人們觀瞻,給裝修帶來困難。因此如何控制裂縫滿足規(guī)范相關(guān)要求、滿足正常使用要求是一個現(xiàn)實而棘手的課題。
一、裂縫產(chǎn)生的原因:
裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多,有設(shè)計方面的原因,但更多的是施工過程的各種因素組合產(chǎn)生的,準確了解、掌握鋼筋混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。
1、設(shè)計原因
1.1設(shè)計結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。
1.2設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當,造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等)。
1.3設(shè)計中未按照規(guī)范相關(guān)要求配置構(gòu)造鋼筋等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。
1.4設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。
1.5設(shè)計中采用的混凝土等級過高,用灰量過大,對收縮不利。
1.6荷載收縮,使用環(huán)境溫度變化,管線配置不當,保護層厚度不足,抗溫度收縮配筋不足。
2、材料原因
2.1集料顆粒級配不良,容易造成混凝土收縮的增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
2.2骨料粒徑越細、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多,收縮量增大。
2.3混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當,嚴重增加混凝土收縮。
2.4水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。
2.5水泥等級及混凝土強度等級原因:水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大;炷猎O(shè)計強度等級越高,混凝土脆性越大、越易開裂。
3、施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因
3.1現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r,振搗不當、漏振、過振,均會影響混凝土的密實性和均勻性,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
3.2拌和不均勻,攪拌時間不足或過長,拌和后到澆筑時間間隔過長,易產(chǎn)生裂縫。
3.3連續(xù)澆筑時間過長,接茬處理不當,易產(chǎn)生裂縫。
3.4高空澆注混凝土,風(fēng)速過大、烈日暴曬,混凝土收縮值大。
3.5對大體積混凝土工程,缺少兩次抹面,易產(chǎn)生表面收縮裂縫。
3.6大體積混凝土澆注,內(nèi)外溫差過大,混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
3.7現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。
3.8現(xiàn)場模板拆除不當,引起拆模裂縫或拆模過早。
4、使用原因(外界因素)
4.1構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫。
4.2業(yè)主改變建筑物使用功能。
4.3周圍環(huán)境影響,酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫。
4.4意外事件,火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。
4.5使用中短期或長期超載。
4.6結(jié)構(gòu)構(gòu)件各區(qū)域溫度、濕度差異過大。
二、裂縫的前期控制措施
從微觀方面分析,鋼筋混凝土有裂縫是絕對的,沒有裂縫是相對的。在實際工程中應(yīng)從設(shè)計、施工、材料及環(huán)境等方面著手預(yù)防、控制鋼筋混凝土建筑物裂縫。 1、設(shè)計方面
1.1設(shè)計上要注意容易開裂部位、避免應(yīng)力集中、重視構(gòu)造鋼筋,特別是容易開裂部位、應(yīng)力集中處、樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的選擇。
1.2在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮,實踐證明,效果是很好的。
1.3適當加大保護層厚度,可以提高保護層的質(zhì)量以及密實性,降低其滲透性,予以阻止或者延緩混凝土的碳化速度,提高劈裂強度。樓板要布設(shè)設(shè)備管,也要適當增加樓板厚度,控制其在板中的位置。
2、材料選擇
2.1根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。
2.2選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
2.3積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
2.4正確掌握混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果,應(yīng)通過試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
3、施工方面
3.1 模板安裝時應(yīng)構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水。拆除模板時,不應(yīng)對樓層形成沖擊荷載;拆除模板及支架應(yīng)隨拆隨清運,不得對樓層形成局部過大的施工荷載;底模及其支架拆除時間應(yīng)符合混凝土強度設(shè)計相關(guān)要求;
3.2 運輸混凝土?xí)r,應(yīng)能保持混凝土拌和物的均勻性,不應(yīng)產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象,應(yīng)保證施工的連續(xù)性。
3.3澆筑的混凝土要充填到鋼筋、埋設(shè)物周圍及模板內(nèi)各角落,要振搗密實,不得漏振,也不得過振,更不得用振搗器拖趕混凝土。
3.4對大體積混凝土,應(yīng)控制澆筑后的混凝土內(nèi)部最高溫度及其與表面的溫差、混凝土表面與環(huán)境的溫差,內(nèi)部最高溫度一般不高于70℃,內(nèi)外溫差不超過25℃,混凝土表面與環(huán)境差不超過15℃。通過在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫,減小混凝土的內(nèi)外溫差,減小約束。
3.5應(yīng)按設(shè)計要求合理設(shè)置后澆帶,后澆帶混凝土的澆筑時間應(yīng)符合設(shè)計要求,當無設(shè)計要求時,后澆帶易在其兩側(cè)混凝土齡期8周后再行澆筑,且應(yīng)加強該處混凝土的養(yǎng)護工作。
3.6施工縫初澆筑混凝土前,應(yīng)將接茬處剔鑿干凈,澆水濕潤,并在接茬處鋪水泥砂漿或涂混凝土界面劑,保證施工縫結(jié)合良好。
3.7 混凝土的養(yǎng)護
養(yǎng)護是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施,必須充分重視,并制定養(yǎng)護方案,派專人養(yǎng)護工作;炷翝沧⑼戤,在混凝土凝結(jié)后即須進行妥善的保溫、保濕養(yǎng)護,盡量避免急劇變化、振動以及外力的擾動。冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接澆水養(yǎng)護,應(yīng)用塑料薄膜和保溫材料進行保溫、保濕養(yǎng)護。
4、環(huán)境方面
4.1注意施工的季節(jié),環(huán)境的溫濕度及氣象變化對混凝土變形性能的影響,應(yīng)當盡可能在相對較低的溫度環(huán)境中開始澆灌混凝土,中間特別注意急劇降溫、急劇干燥對混凝土的不利影響,注意暴雨中不能澆灌混凝土。
4.2注意由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降會引起沉陷裂縫;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致。特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計師做結(jié)構(gòu)設(shè)計時,建筑物的使用功能是確定設(shè)計荷載的依據(jù)之一。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30~40%的設(shè)計荷載時,就可能出現(xiàn)裂縫,肉眼一般不易察覺,而構(gòu)件的極限破壞荷載往往是在設(shè)計荷載的1.5倍以上,所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的。在使用過程中,如將屋面建造為屋頂花園、屋面加層、將辦公室改為倉庫等改變原來使用功能的舉動將增大結(jié)構(gòu)使用荷載加速裂縫的開展。
三、結(jié)論綜上所述,在充分了解混凝土裂縫產(chǎn)生的種種原因基礎(chǔ)上,適當采取科學(xué)、合理、切實有效的防治措施,把混凝土裂縫控制在建筑規(guī)范容許的范圍內(nèi)。實踐證明,只有從原材料、設(shè)計、施工等方面加強質(zhì)量控制,才能最大限度的預(yù)防和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生,才能保證建筑物混凝土結(jié)構(gòu)安全、適用、可靠和耐久的要求,才能保障人們的生命和財產(chǎn)安全。
參考文獻:
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