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文檔簡介
1、試析建筑工程中裂縫產(chǎn)生原因及控制措施 【摘要】結構混凝土施工過程中,混凝土表面常會出現(xiàn)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,也會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)帶來不便。因此,對引發(fā)結構混凝土裂縫的成因進行分析、歸納及采取預防措施很有必要。本文對混凝土裂縫的成因及控制進行了理論和實踐上的初步探討。 【關鍵詞】混凝土裂縫;產(chǎn)生原因;控制措施 0.引言 學術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還是比較統(tǒng)一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多
2、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。 1.裂縫的成因 在施工和使用過程中,引起建筑混凝土結構開裂的原因很多,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,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 在設計時考慮不周,結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中;在構造處理不當時,現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如果沒有設置附加箍筋或附加吊筋;以及各種結構縫設置不當?shù)纫蛩鼐菀讓е禄炷灵_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裂的主要原因: 房屋建于土質差別較大或軟弱土質上;建筑物基礎深淺不一;房屋相鄰部分的高度、荷重、結構
3、剛度差別較大;建筑物平面形狀復雜、立面變化過大、長度過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,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裂的另一個主要原因。由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多,主要有: 水泥、砂、石等質量不好是引起裂縫較常見的因素。若工程上用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”,所以說只有把好材料的質量關,工程質量才會在根本上得到保證;混凝土是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏
4、漏,都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因;水分蒸發(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(yǎng)護,特別是早期養(yǎng)護質量與裂縫關系密切。早期表面干燥可使其內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫;模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都有可能造成混凝土開裂。 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(xiàn)裂縫。例如早期受震、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下往往出現(xiàn)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(xiàn)裂縫,肉眼一般不
5、能察覺,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(這類裂縫也稱為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規(guī)范中,分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2-0.3mm,對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現(xiàn)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,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膨脹系數(shù)不一致,屋面變形較大,當屋蓋和墻體之間構造處理不當,會使墻體受拉,當其剪力和拉應力大于砌體的抗剪抗拉強度時,產(chǎn)生溫差裂縫。普通混凝土在空氣中硬結,濕
6、度發(fā)生變化時,體積會有所收縮,由此而在構件內(nèi)產(chǎn)生拉應力,在早期混凝土強度較低時,混凝土收縮值最大。 2.裂縫的控制措施 2.1設計方面 設計中的“抗”與“放”。在建筑設計中應處理好構件中“抗”與“放”的關系。所謂抗就是處于約束狀態(tài)下的結構,沒有足夠的變形余地時,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約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時所采取的措施。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選擇結構方案和使用的材料;設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時,應充分考慮采用加強措施;積極采用補償收縮混凝土技術。在常見的混凝
7、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補償混凝土的收縮,實踐證明,效果是很好的;重視對構造鋼筋的認識。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(shù)量的選擇;對于大體積混凝土,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 根據(jù)結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;選用級配優(yōu)良的砂、石原料,含泥量應符合規(guī)范要求;積極采用摻合料和混凝土
8、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;正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。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。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量;模板構造要合理,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,模板變形過大造成開裂,合理掌握拆模時機,拆模時間不能過早,應保證早齡期混凝土不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養(yǎng)護時機;配合比設計應采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。配合比
9、設計人員應深入施工現(xiàn)場,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、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(xiàn)場的砂、石原料質量情況及時調整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場搞好構件的養(yǎng)護工作。應嚴格按選定的配合比施工,配制混凝土時計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻。 2.3現(xiàn)場操作方面 澆搗工作:澆搗時,振搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除混凝土內(nèi)部的水分和氣泡;混凝土養(yǎng)護:在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)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(yǎng)護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間為14-28天;混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施,避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、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、濕麻袋等進行養(yǎng)護,以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫;避免在雨中或大風中澆灌混凝土;對于地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利;夏季應注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫人模、低溫養(yǎng)護,必要時經(jīng)試驗可采用冰塊,以降低混凝土原材
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