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2011-07-27 16:26 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:混凝土是工程施工中很難解決的“多發(fā)病”,本文從設計、材料、施工等方面闡述和分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施。
Abstract:The concrete is the difficulty in the construction. The paper elaborates and analyzes the causes of cracks in concrete and control measures from design,materials,and other aspects.
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;產(chǎn)生原因;控制措施
引言
在結構混凝土施工過(guò)程中,混凝土表面常會(huì )出現各種病害,其中混凝土裂縫是很普遍的結構性病害之一。它不僅影響結構的美觀(guān),也會(huì )降低結構混凝土的強度,影響結構的使用性能和使用壽命,給人們的生活、生產(chǎn)帶來(lái)不便。因此,對引發(fā)結構混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析、歸納及采取預防措施很有必要。
1裂縫的成因
在施工和使用過(guò)程中,引起建筑混凝土結構開(kāi)裂的原因很多,當發(fā)生溫度和濕度變化、結構受荷、地基不均勻沉降、施工方式不當時(shí),都非常容易產(chǎn)生裂縫,具體原因有以下幾方面:
1.1 設計構造
在設計時(shí)考慮不周,結構構件斷面突變或因開(kāi)洞、留槽引起應力集中;在構造處理不當時(shí),現澆主梁在擱次梁處如果沒(méi)有設置附加箍筋或附加吊筋;以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開(kāi)裂。
1.2 地基變形
建筑工程基礎不均勻沉降是造成鋼筋混凝土開(kāi)裂的主要原因:
、俜课萁ㄓ谕临|(zhì)差別較大或軟弱土質(zhì)上。
、诮ㄖ锘A深淺不一。
、鄯课菹噜彶糠值母叨、荷重、結構剛度差別較大。
、芙ㄖ锲矫嫘螤顝碗s、立面變化過(guò)大、長(cháng)度過(guò)大等原因造成基礎不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向與地基變形的情況有關(guān),由于地基變形的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的,危害較大。
1.3 施工方面
施工工藝不當是造成鋼筋混凝土開(kāi)裂的另一個(gè)主要原因。由于施工原因造成裂縫出現的因素很多,主要有:
、偎、砂、石等質(zhì)量不好是引起裂縫較常見(jiàn)的因素。若工程上用了這些不合格的材料就會(huì )導致“豆腐渣工程”,所以說(shuō)只有把好材料的質(zhì)量關(guān),工程質(zhì)量才會(huì )在根本上得到保證。
、诨炷潦且环N人造混合材料,其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。
、鬯终舭l(fā)、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因;炷琉B護,特別是早期養護質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切。早期表面干燥可使其內外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。
、苣0鍢嬙觳划,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過(guò)早拆模等都有可能造成混凝土開(kāi)裂。施工過(guò)程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太大或太小,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。
1.4 結構受荷
在施工中和使用中由于結構受荷都可能出現裂縫。例如早期受震、構件堆放、運輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當、施工超載、張拉應力值過(guò)大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見(jiàn)的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30-40%的設計荷載,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺(jué),而構件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的(這類(lèi)裂縫也稱(chēng)為無(wú)害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2-0.3mm,對那些寬度超過(guò)規范規定的裂縫,以及不允許開(kāi)裂的構件上出現裂縫則是有害的,需加以認真分析,慎重處理。
1.5 溫濕度變化
當溫度變化時(shí),由于材料熱脹冷縮,房屋各部分構件將產(chǎn)生各自不同的變形,引起彼此制約而產(chǎn)生應力。因屋面混凝土與墻體的線(xiàn)膨脹系數不一致,屋面變形較大,當屋蓋和墻體之間構造處理不當,會(huì )使墻體受拉,當其剪力和拉應力大于砌體的抗剪抗拉強度時(shí),產(chǎn)生溫差裂縫。普通混凝土在空氣中硬結,濕度發(fā)生變化時(shí),體積會(huì )有所收縮,由此而在構件內產(chǎn)生拉應力,在早期混凝土強度較低時(shí),混凝土收縮值最大。因此,若構件早期養護不良,極易產(chǎn)生收縮裂縫。
2裂縫的控制措施
2.1 設計方面
、僭O計中的“抗”與“放”。在建筑設計中應處理好構件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂抗就是處于約束狀態(tài)下的結構,沒(méi)有足夠的變形余地時(shí),為防止裂縫所采取的有力措施,而所謂放就是結構完全處于自由變形無(wú)約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。設計人員應靈活地運用抗放結合、或以抗為主、或以放為主的設計原則來(lái)選擇結構方案和使用的材料。
、谠O計中應盡量避免結構斷面突變帶來(lái)的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時(shí),應充分考慮采用加強措施。
、鄯e極采用補償收縮混凝土技術(shù)。在常見(jiàn)的混凝土裂縫中,有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來(lái)補償混凝土的收縮,實(shí)踐證明,效果是很好的。
、苤匾晫嬙熹摻畹恼J識。在結構設計中,設計人員應重視對于構造鋼筋的配置,特別是于樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。
、輰τ诖篌w積混凝土,建議在設計中考慮采用60天齡期混凝土強度值作為設計值,以減少混凝土單方用灰量,并積極采用各類(lèi)行之有效的混凝土摻合料。
2.2 材料選擇和混凝土配合比設計方面
、俑鶕Y構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強的水泥。
、谶x用級配優(yōu)良的砂、石原料,含泥量應符合規范要求。
、鄯e極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份,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。
、苷_掌握好混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法。對膨脹劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過(guò)大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
、菽0鍢嬙煲侠,以防止模板間的變形不同而導致混凝土裂縫;模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載作用下,模板變形過(guò)大造成開(kāi)裂,合理掌握拆模時(shí)機,拆模時(shí)間不能過(guò)早,應保證早齡期混凝土不損壞或不開(kāi)裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過(guò)混凝土水化熱峰值,即不要錯過(guò)最佳養護時(shí)機。
、夼浜媳仍O計應采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。配合比設計人員應深入施工現場(chǎng),依據施工現場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的設計坍落度,針對現場(chǎng)的砂、石原料質(zhì)量情況及時(shí)調整施工配合比,協(xié)助現場(chǎng)搞好構件的養護工作。應嚴格按選定的配合比施工,配制混凝土時(shí)計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻。
2.3 現場(chǎng)操作方面
、贊矒v工作:澆搗時(shí),振搗棒要快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過(guò)振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除混凝土內部的水分和氣泡。
、诨炷琉B護:在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要,以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護,對于大體積混凝土,有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養護,養護時(shí)間為14-28天。
、刍炷恋慕禍睾捅毓ぷ鳎簩τ诤翊篌w積混凝土,施工時(shí)應充分考慮水泥水化熱問(wèn)題。采取必要的降溫措施,避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養護,以防止由于混凝土內外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。
、鼙苊庠谟曛谢虼箫L(fēng)中澆灌混凝土。
、輰τ诘叵陆Y構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
、尴募緫⒁饣炷恋臐矒v溫度,采用低溫人模、低溫養護,必要時(shí)經(jīng)試驗可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。
以上是對混凝土裂縫的成因及控制進(jìn)行了理論和實(shí)踐上的初步探討,雖然學(xué)術(shù)界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但對于具體的預防和改善措施意見(jiàn)還是比較統一,同時(shí)在實(shí)踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀(guān)察、多比較,出現問(wèn)題后多分析、多總結,結合多種預防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。
參考文獻:
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