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2010-10-08 16:26 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1.引言
隨著(zhù)建筑技術(shù)的發(fā)展,建筑物的高度越來(lái)越高,對于一般的高層建筑,在設計中普遍采用現澆剪力墻結構設計,并使用大流動(dòng)度的泵送混凝土澆注施工。眾所周知,預拌混凝土技術(shù)的發(fā)展極大地方便了高層建筑施工的要求。泵送混凝土無(wú)論從其原材料到其工作性能都與普通混凝土有很大的區別,預拌混凝土快速發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題-結構裂縫,在施工過(guò)程中結構的裂縫經(jīng)常成為一項重要的因素進(jìn)行考慮。
混凝土結構的裂縫是難以避免的,在工程實(shí)際中更多的是對混凝土進(jìn)行有效的控制,使其裂縫寬度限制在允許的范圍內,不至于對工程的結構安全及使用造成影響。相對于梁板結構而言,墻板結構中發(fā)生裂縫的可能比前者要少得多,但在建筑施工中墻體裂縫同樣應得到重視,如果發(fā)生裂縫,會(huì )導致建筑物發(fā)生滲漏或影響結構物的整體性能及抗震性能,并可能使居民造成不安全心理,所以對于墻板結構的裂縫也應引起足夠的重視。
2.墻板裂縫的產(chǎn)生原因
眾所周知,由于墻體混凝土相對梁板部位混凝土的暴露面積要小,水分蒸發(fā)的速度相對要緩慢得多,所以因養護等原因而引起的裂縫較少,墻板結構發(fā)生的裂縫主要有:溫度裂縫、收縮裂縫、分層縫、冷縫等。
在剪力墻結構中,墻板往往很長(cháng)。而且結構復雜,由于水泥水化所產(chǎn)生的水化熱在結構中產(chǎn)生的溫度應力很可觀(guān),同時(shí)過(guò)長(cháng)的墻板結構容易引起較大的收縮,這些因素都會(huì )使墻板產(chǎn)生裂縫。
對于混凝土材料,不受限制的收縮(自由收縮)不會(huì )引起開(kāi)裂,受到限制的收縮(限制收縮)達到一定值時(shí)就會(huì )引起開(kāi)裂。引起墻板裂縫的主要因素是收縮、水化熱及降溫引起的拉應力;炷劣捎跍囟茸兓,發(fā)生體積變形、膨脹或收縮,當這種體積變化受到約束時(shí),就會(huì )產(chǎn)生內應力,這種應力超過(guò)了混凝土的抗拉強度,就會(huì )引起混凝土開(kāi)裂。
3.控制措施
3.1 原材料控制。由于在剪力墻中配筋很多、很密,為了保證混凝土在結構中的最緊密填充,應當控制石子的最大粒徑和粗細集料級配。如石子粒徑較大,石子容易卡在鋼筋中間,或鋼筋與模板之間。由于砂漿的收縮比混凝土的收縮大 ,從而導致在拆模后一段時(shí)間在鋼筋的下方會(huì )產(chǎn)生裂縫。
砂石料的含泥量必須嚴格控制,當砂石料含泥量超過(guò)規定,不僅增加了混凝土的收縮,同時(shí)又降低了混凝土的抗拉強度,容易引起裂縫。
由于墻板結構施工中的水化熱及收縮很可觀(guān),所以應盡可能選用低水化熱、低收縮的水泥。一些施工單位為了追求較快的施工進(jìn)度,盲目使用高早強水泥,但是高早強,必然導致高收縮及水化熱峰的提前出現,這對控制墻板裂縫是很不利的。
3.2 施工組織控制。對于±0.000m以上的墻體,出現裂縫的可能是較小的,容易出現的裂縫是冷縫和分層縫。這些都是由于施工組織不合理造成的。在施工中應防止側模的偏移,開(kāi)始澆注時(shí)應加強對墻根部的振搗,以防止產(chǎn)生爛根現象;炷恋倪\輸應均勻連續,防止產(chǎn)生冷縫或施工縫。
采用科學(xué)合理的施工組織設計,根據混凝土的凝結時(shí)間對混凝土的澆注施工及混凝土攪拌站的混凝土供應做合理的協(xié)調,使上層混凝土在下層混凝土澆注后3-5h內澆筑(不是控制在下層混凝土的初凝之前);炷恋某跄龝r(shí)間并不是混凝土不致出現冷縫的終凝時(shí)間,實(shí)際上在此時(shí)澆注混凝土,上下層混凝土的結合已經(jīng)很弱,如在混凝土接近初凝之時(shí),對混凝土進(jìn)行振動(dòng),同樣也會(huì )在新舊混凝土之間形成一層薄弱層,影響結構的整體性,形成冷縫。
為防止產(chǎn)生分層縫,在澆筑上層混凝土時(shí),搗棒應插入下層混凝土5-10cm,以利于兩層混凝土充分結合。同樣,分層縫的出現也將使混凝土的整體性能降低。
對于箱型基礎中底板上長(cháng)墻的裂縫往往是難以避免的,這是由于受到底板混凝土外約束的影響,墻體混凝土要收縮,底板約束這種變形,使墻體受到拉應力,導致墻體出現裂縫,這種裂縫往往沿著(zhù)長(cháng)墻的全高發(fā)生,寬度較小,沿著(zhù)墻體長(cháng)度方向上,每隔一定距離便產(chǎn)生。這種裂縫可通過(guò)設置溫度鋼筋來(lái)克服,通過(guò)配置一定數量的溫度鋼筋,并采用細而密的構造鋼筋,使構造鋼筋起溫度鋼筋的作用。同時(shí)在底板上外墻混凝土澆筑時(shí),應注意分段施工,合理分段,避免長(cháng)度過(guò)長(cháng),應設置溫度伸縮縫或后澆縫。
對墻體的養護效果往往不很理想,在拆除模板后刷上一層養護劑,可防止混凝土內部水分的過(guò)度揮發(fā),并應進(jìn)行充分的澆水養護,以保證水泥的充分水化。
3.3 結構設計控制。為防止墻板結構的裂縫,在結構設計方面主要應考慮好溫度鋼筋的設計(水平筋),充分利用構造鋼筋的作用以減小墻板結構的溫度應力和收縮應力。
由于引起墻板裂縫的主要因素是水化熱及降溫引起的拉應力,所以必須盡可能減少入模溫度,應分層散熱澆灌,預防激烈的溫、濕度變化,為混凝土創(chuàng )造充分應力松弛的條件。
應避免結構突變,(或斷面突變),產(chǎn)生應力集中,導致應力集中裂縫。當不能避免斷面突變時(shí),如在孔洞和變斷面的轉角部位,由于溫度收縮作用,也會(huì )引起應力集中,此時(shí)應作局部處理,做成逐漸變化的過(guò)度形式,同時(shí)加配鋼筋。
3.4 配筋對控制裂縫的作用。鋼筋會(huì )約束收縮,但不能阻止收縮,它對鋼筋混凝土收縮的約束作用會(huì )在混凝土中產(chǎn)生拉應力,在鋼筋內引起壓應力。增加鋼筋數量會(huì )減少收縮,但會(huì )增加混凝土的拉應力,如果鋼筋很多,約束可能會(huì )很大,也足以引起混凝土開(kāi)裂。
鋼筋混凝土中配筋率對混凝土中自約束有很大的影響。 “適當”的構造配筋能夠提高混凝土的極限拉伸,對控制混凝土的溫度收縮裂縫及收縮裂縫有積極的作用。在墻板結構中,采取增配構造鋼筋的措施,使構造鋼筋起到溫度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能。
構造筋的配筋原則應做到“細一點(diǎn)、密一點(diǎn)”。即配筋應盡可能采用小直徑,小間距設計。提高混凝土結構的含鋼率或減小鋼筋直徑都可提高材料的抗裂性能,但減小鋼筋直徑、加密間距要比提高含鋼率效果明顯一些。采用直徑8-14mm的鋼筋和100-150mm間距是比較合理的,結構全截面的配筋率不宜小于0.3%,應在0.3-0.5%之間。受力筋如能滿(mǎn)足變形的構造要求則不再增加溫度筋;構造筋不能起到抗約束作用的,應適當增加溫度筋。
4.結論
。1)墻板結構的裂縫主要有收縮裂縫、溫度裂縫、分層縫和冷縫等;
。2)應進(jìn)行科學(xué)的施工組織設計,以預防分層縫和冷縫;
。3)應嚴格控制混凝土原材料;
。4)要充分利用配筋來(lái)減小混凝土的溫度應力。
參考文獻:
[1]王鐵夢(mèng) 工程結構裂縫控制 中國建筑工業(yè)出版社 1998
[2]卓尚木等鋼筋混凝土結構事故分析與加固中國建筑工業(yè)出版社 1997
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