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淺析鋼筋混凝土結構裂縫的成因及預防措施

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第一篇:淺析鋼筋混凝土結構裂縫的成因及預防措施

上海城市管理職業(yè)技術學院

畢 業(yè) 論 文

標 題 淺析鋼筋混凝土結構裂縫的

成因及預防措施 學 院 土木工程與交通學院 專 業(yè) 建筑工程技術 班 級 10建工(1)班 姓 名 李可桑 指導教師 沈 華 2013 年 4 月 16 日

摘要

近年來,隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,商品混凝土開始得到廣泛的應用。在此期間,混凝體結構的施工工藝有了長足的進步,強度等級也日趨升高,結構形式和混凝土的傳輸形式也有了明顯的改善。但由于鋼筋混凝土結構的復雜性、特殊性,在施工、使用過程中往往容易出現裂縫,從而影響到建筑物的正常生產、使用。這一問題長期困擾著大批的工程管理人員和技術人員。因此,對鋼筋混凝土的結構裂縫成因及預防措施進行分析、探討,具有重要的現實意義。關鍵字:

鋼筋混凝土

裂縫

預防措施

I

目錄

一、引言.....................................................................................................1

二、鋼混凝土結構裂縫類型、危害以及成因分析................................1

(一)鋼筋混凝土結構裂縫的類型........................................................1

(二)鋼混凝土結構裂縫危害................................................................4

(三)鋼筋混凝土結構裂縫的成因........................................................4

三、鋼筋混凝土結構裂縫的預防措施....................................................7

(一)材料措施........................................................................................7

(二)施工措施........................................................................................8

(三)設施措施........................................................................................9

四、鋼筋混凝土結構裂縫處理措施......................................................10

(一)表面修補法..................................................................................10

(二)內容修補法..................................................................................10

(三)結構補強加固法..........................................................................10

(四)混凝土置換法..............................................................................11

(五)電化學防護法..............................................................................11

(六)仿生自愈合法..............................................................................11

五、結合實例對混凝土結構裂縫的控制進行闡述..............................12

(一)工程概括......................................................................................12

(二)工程設想......................................................................................12

(三)工程抗裂施工措施......................................................................12

II

五、小結...................................................................................................13 參考文獻...................................................................................................16

III

淺析鋼筋混凝土結構裂縫的成因及預防措施

一、引言

隨著我國國民經濟的高速發(fā)展,鋼筋混凝土結構已經普遍用于工業(yè)和民用建筑中。在建筑工程施工過程中,混凝土是城市建設中廣泛使用的結構材料,但是伴隨這類材料的生產研究與應用,混凝土結構的裂縫問題一直受到人們關注。鋼筋混凝土結構出現裂縫不僅種類繁多,形態(tài)各異,而且較普遍,尤其是樓板的裂縫,輕者影響建筑物美觀,造成滲漏水,重者降低建筑結構的承載力、穩(wěn)定性和整體性,甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故。這類裂縫是在現有施工技術條件下較難克服的質量通病之一,特別是民用建筑工程結構樓面出現裂縫,往往會引起業(yè)主對工程質量提出異議,從而引發(fā)投訴、糾紛以及索賠等情況。因此,正確分析裂縫產生原因,切實加以防治十分必要,十分迫切。因此研究混凝土結構的裂縫產生原因及控制具有重要的社會意義和經濟意義。現根據多年來現場施工實踐經驗和教訓,從設計配筋、商品混凝土選用及施工控制等方面,著重闡述鋼筋混凝土裂縫的原因及綜合防治措施。

二、鋼混凝土結構裂縫類型、危害以及成因分析

(一)鋼筋混凝土結構裂縫的類型

1.荷載裂縫

當結構物收到外荷載作用,導致混凝土內部產生的拉應力超過混凝土的極限抗拉強度,使混凝土產生的裂縫。按照荷載的性質,混凝土結構的荷載裂縫可分為彎曲裂縫、剪切裂縫、扭彎裂縫。由于混凝土是典型的脆性材料,抗拉強度很低,因此,在混凝土結構設計中,荷載裂縫主要通過設置受力鋼筋加以控制。

2.變形裂縫

根據國內外調查資料表明,屬于變形引起的裂縫約占80%;屬于荷載引起的裂縫約占20%。混凝土的變形并不必然導致裂縫的產生。當變形受到約束時,導致拉應力產生“微觀裂縫”;“微觀裂縫”將不斷發(fā)展為“宏觀裂縫”,即變性裂縫。變形受到的約束分為內約束和外約束,內約束是指一個物體或一個結構本身

各質點之間的相互約束作用,如混凝土組成材料內部砂石對水泥石的約束作用;鋼筋混凝土中鋼筋對混凝土變形的約束作用以及混凝土內部自身變形的不協(xié)調等。外約束指一個構建變形受到其他構建的阻礙,或一個結構變形受到另一構件的阻礙,如圈梁對樓板的約束作用、柱子對墻體的約束作用。

(1)塑性坍落裂縫

塑性坍落裂縫在混凝土澆筑后成型后,在初凝前,由于混凝土塑性坍落收縮所致。所謂塑性坍落收縮指混凝土澆筑后,因原材料相對密度差異,在重力或其他外力作用下,集料下沉,水泥漿上升,產生泌水的過程。當混凝土塑性坍落受到阻擋時,就會產生拉應力,當拉應力大于混凝土的抗拉強度時,混凝土表面即產生塑性坍落裂縫。

(2)收縮裂縫

收縮裂縫分為干燥收縮和化學收縮兩種。1)失水干縮。水分蒸發(fā),凝膠體失水變小。混凝土中的部分水分被吸收,部分水分被蒸發(fā),體積有一定的縮小。干縮量與水泥用量、水灰比的大小有關。水泥用量多、水灰比大的混凝土其收縮亦大。同時混凝土收縮量與氣候有關,夏季氣溫高,氣候干燥,混凝土中水分蒸發(fā)快,收縮也快。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢,產生干燥收縮裂縫多數在一個月以上,有時甚至一年半載,而且裂縫發(fā)生在表層很淺的位置,裂縫細微,有事呈平行線狀或網狀,常常不被人們注意。但是應當特別指出的是,由于炭化和鋼筋銹蝕的作用,干縮裂縫不僅嚴重歲還薄壁結構的抗?jié)B性和耐久性,也會使大體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴重的裂縫,影響結構的耐久性和承載能力。實際施工中,加強覆蓋養(yǎng)護,采取二次搓毛壓平措施,對防止塑性收縮裂縫的產生和裂縫愈合有良好的作用。2)化學收縮。水泥水化生成物體體積小于反應前物質的總體積從而導致的收縮。

(3)溫度裂縫

混凝土由于溫度變化產生的熱漲落變形即為溫度變形。當混凝土結構或構件的溫度變形受到約束時,將在混凝土結構內部產生溫度應力,當由此產生的內部拉應力超過混凝土極限抗拉強度時,混凝土便產生溫度變形裂縫。溫度裂縫是否產生,裂縫的部位、形狀、寬度都與約束程度及材料的抗拉強度有關。而無論外約束還是內約束,溫差或者材料膨脹系數不同導致的溫度變形差是溫度應力產生 的根本原因。

(4)地基不均勻沉降裂縫

建筑物地基處理不滿足規(guī)范要求或者地基承載力不足時,因上部建筑物壓力的作用將產生沉降變形。若地基沉降變形不均勻,將在結構內部產生拉應力而導致建筑物開裂,這種裂縫稱為地基不均勻沉降裂縫,簡稱“沉降裂縫”。沉降裂縫一般出現在嚴重濕陷性黃土,凍脹土,膨脹土,軟弱土等承載力不足切不均勻地基上剛度差別懸殊時,也會因不均勻稱將導致裂縫發(fā)生。

(5)化學反應膨脹裂縫

化學反應使滬寧圖內部不均勻膨脹,在內約束的作用下,導致混凝土開裂。包括水泥安定性不良裂縫、堿集料反應裂縫和鈣礬石膨脹裂縫等。水泥中含有過量的游離氧化鈣、氧化鎂,或者產生水泥時加入了過量石膏,將導致水泥體積安定性不良。安定性不良的水泥凝結硬化后,游離氧化鈣、氧化鎂的延遲水化,以及過量石膏與水泥中C3Af反應延遲生成的鈣礬石都會產生膨脹,導致混凝土開裂。安定性不良的水泥實際上是廢品,因此,由于導致的開裂在實際工程中很少發(fā)生。堿集料反應是混凝土中的堿與集料中活性SiO2發(fā)生的一種化學反應。其反應物為無膠凝性能的凝膠體,體積膨脹3~4倍,可產生很大的內應力導致混凝土開裂。

(6)鋼筋銹蝕裂縫

混凝土內部的堿性環(huán)境使鋼筋表面形成鈍化膜,起保護鋼筋,防止銹蝕的作用。混凝土處于腐蝕環(huán)境下,或者在空氣中的CO2的作用下,內部的Ca(OH)2將不斷被消耗,稱中性化。中性化將使混凝土堿度降低,若中性化深度超過鋼筋保護層厚度時,會使鋼筋表面敦化膜破壞,鋼筋銹蝕膨脹,導致混凝土開裂。混凝土中性化發(fā)展速度與外部環(huán)境、混凝土組成材料以及密匙程度有關,因此,混凝土材料選擇和制備不當,或混凝土保護層太薄時,因此,當混凝土中含有過量的氯離子,或者建筑物處于氯離子介質環(huán)境中時,也易產生鋼筋銹蝕裂縫。

(7)凍融裂縫

寒冷或嚴寒地區(qū),處于潮濕環(huán)境下的混凝土結構,混凝土內部水分結冰將產生體積膨脹,在反復凍融循環(huán)作用下,混凝土將產生凍融裂縫。有時地基土體的凍脹也可能導致混凝土開裂。凍融裂縫的產生于混凝土的密實程度和長期受

潮有關。一般工業(yè)與民用建筑,凍融裂縫大部分出現在頂層混凝土挑槽、女兒墻、混凝土壓頂等部位,少部分在底層勒腳部位出現。衛(wèi)生間、盥洗室靠近外墻的混凝土,因長期受潮多次凍融,有時也會出現裂縫。凍融裂縫的特點是裂縫附近混凝土酥松、表面砂漿剝落、鋼筋裸露,產生銹蝕。同時開裂情況伴隨時間的推移將不斷惡化。

(二)鋼混凝土結構裂縫危害

鋼筋混凝土結構是多組分復合材料,在各種條件變化和各種材料變形不一致的情況下,微觀裂縫的產生幾乎是不可避免的,這種細微裂縫如果不擴展或在一定范圍內擴展的話,它對一般的工業(yè)與民用建筑的正常使用是不會造成危害的,有害與無害的界限由結構使用功能 決定的。對鋼筋混凝土,特別是有充分構造配筋的鋼筋混凝土出現一定程度的裂縫,不會迅速導致破壞,只是限制裂縫寬度的問題,使其達不到有害程度。但實際使用過程中,鋼筋混凝土結構在荷載作用下或是進一步溫差和干縮的情況下,細微裂縫會開始開展并相互貫通,從而發(fā)展成較大裂縫,對結構造成極大的影響,形成危害。

常見危害有:(1)影響鋼筋混凝土結構的承載能力;(2)引起鋼筋銹蝕,使保護層崩落;(3)影響鋼筋混凝土結構的正常使用;(4)降低結構剛度,影響建筑物的整體性;(5)影響鋼筋混凝土結構的耐久性能和使用壽命;(6)影響建筑物的美觀;(7)裂縫大的可能使結構或構件徹底報廢、造成工程返工、材料浪費、延遲工期以及較大 的經濟損失。

(三)鋼筋混凝土結構裂縫的成因

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用過程中,當溫度、濕度發(fā)生變化,地基產生不均勻沉降時,極容易產生裂縫。裂縫的形式和種類很多,要根本解決混凝土中裂縫問題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。

1.材料因素

(1)粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大;集料顆粒級配不良容易增大混凝土收縮,使混凝土產生裂縫。

(2)骨料粒徑越細、針片含量越大,混凝土用灰量、用水量增多,收縮量增大。

(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。(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、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

(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 2.施工因素

(1)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漏,都可能是裂縫產生的直接或間接成因。

(2)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。(3)模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太小或太大,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

(4)混凝土養(yǎng)護,特別是早期養(yǎng)護質量與裂縫的關系密切。早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易產生裂縫。

(5)避免在極端天氣條件下施工,可以減少砼結構的開裂情況。3.設計因素

(1)設計結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,所產生的構件裂縫。

(2)設計中對構件施加預應力不當,造成構件的裂縫(偏心、應力過大等)。(3)設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫(如墻板、樓板)。(4)設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。

(5)設計中采用的混凝土等級過高,造成用灰量過大,對收縮不利。4.外界因素(1)地基變形

在鋼筋砼結構中,造成開裂主要原因是地基的不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。

(2)溫度變形

砼具有熱脹冷縮的性質,其線膨脹系數一般為1×10-5/0C°當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過砼的抗拉強度時,就會產生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現澆屋面板上的裂縫,大體積砼的裂縫等。

(3)濕度變形

砼在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等,通常是因為養(yǎng)護不良造成。砼的收縮值一般為0.2~0.4‰,其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決砼的早期干縮問題。

(4)結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現裂縫。如:拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。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%的設計荷載時,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往在設計荷載的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(這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫)。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0.2mm~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裂縫,則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。

(5)徐變

砼徐變造成開裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也和很常見。據文獻記載受彎構件截面砼受壓徐變,可以使構件變形增大2~3倍,預應力結構因徐變會產生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。

(6)周圍環(huán)境影響,酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕,引起裂縫。(7)意外事件,火災、輕度地震等引起構筑物的裂縫。(8)野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫。

三、鋼筋混凝土結構裂縫的預防措施

(一)材料措施

1.材料選用

(1)水泥:根據工程條件不同,盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料:適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應;有害物質及泥土含量和壓碎指標值等滿足相關規(guī)范及技術規(guī)范規(guī)定。

(3)細骨料:一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區(qū)砂、對運送混凝土宜選用中砂;所選的砂有害物質及混凝土含量和堅固指標等應滿足相關規(guī)范及技術規(guī)程規(guī)定。

(4)外摻加料:宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。

(5)極采用摻合料和混凝土外加劑,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。

(6)正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充發(fā)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。

(7)鋼筋品種、規(guī)格、數量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響。(8)鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致砼開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的砼開裂。

2.配料

(1)配合設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確,攪拌時間應保證;禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土運輸過程中,車鼓保持在每分鐘約6轉,并到工地后保持攪拌車高速運轉到4至5分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失,可以摻一定的外加劑以達到理想效果。

(3)澆筑分層應合理,振搗應均勻、適度、不得隨意留置施工縫。3.配筋

(1)混凝土的配筋對于收縮值起一定的約束作用。結構設計中經常忽略構造鋼筋的重要性,因而經常出現構造性裂縫。合理的配筋,特別是構造配筋,細一點密一點可以提高混凝土的極限拉伸,可有效避免構造性裂縫的產生。

(2)施工中對鋼筋品種、規(guī)格、數量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(3)鋼筋綁扎位置要正確,保護層厚度要盡量準確,不要超出規(guī)范規(guī)定;鋼筋表面應潔凈,鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(二)施工措施

1.混凝土澆筑

(1)混凝土澆筑時應防止離析現象,振搗應均勻、適度;加強混凝土溫度的監(jiān)控,及時采取防護措施,優(yōu)化混凝土配合比。

(2)加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適度延長養(yǎng)護時間,在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養(yǎng)護,在澆水養(yǎng)護有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保濕材料等方法。

(3)大體積混凝土施工,應做好溫度測控工作,采取有效的保溫措施,保證構件內外溫差不超過規(guī)定。

(4)開挖基槽時,要注意不擾動其原狀結構。

(5)加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到現場驗收,對較復雜的地基,設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探,當探出有不利的地質情況時,必須先對其加固處理,并經驗收合格后,方可進行下一步施工。

(6)合理安排施工順序。當相鄰建(構)筑物間距較近時,一般應先施工較深的基礎,以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建(構)筑物各部分荷載相差較大時,一般應施工重、高部分,后施工輕、低部分。

(7)避免在雨中或大風中澆灌混凝土。

(8)對于地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。

(9)夏季應注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫人模、低溫養(yǎng)護,必要時經試驗可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。

2.模板工程

(1)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。(2)模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。

(3)合理掌握拆模時機。拆模時間不能過早,應保證早齡期砼不損壞或不開裂;但也不能太晚,盡可能不要錯過砼水化熱峰值,即不要錯過最佳養(yǎng)護時機。

(三)設施措施

(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建筑物,容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂;控制建筑物的長高比,增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力。

(2)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。

(3)控制建筑物的長高比,長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。

(4)正確設置變形縫,位置和寬度選擇要適當,構造要合理。

(5)合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。

(6)限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制,可以和其它結構縫合并使用。

(7)部分窗臺砌體應加強。對寬大的窗臺下部宜設置鋼筋砼梁,以適應窗臺的變形,防止窗臺處產生豎直裂縫。

(8)構件配筋要合理,間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板,上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處,宜增加附加橫向鋼筋。

(9)減少地基的不均勻沉降,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度,不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。

(10)層層設置圈梁、構造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫。

(11)積極采用補償收縮混凝土技術:在常見的混凝土裂縫中,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生的裂縫,可在混凝土中摻

用膨脹劑來補償混凝土的收縮。

(12)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,特別是樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量。

四、鋼筋混凝土結構裂縫處理措施

(一)表面修補法

適用于對承載力沒有影響的表面裂縫及深進裂縫的處理,亦使用于大面積細裂縫防滲、防漏的處理。具體方法有:(1)表面涂抹水泥砂漿,(2)表面涂抹環(huán)氧膠泥。,(3)表面涂刷油漆、瀝青,(4)表面鑿槽嵌補。

(二)內容修補法

用壓漿泵將膠結材料壓入裂縫中,由于其凝結、硬化而起到補縫作用,以恢復結構的整體性。這種方法適用于對結構整體性有影響,或有防水、防滲要求的裂縫修補。常用的灌漿材料有水泥和化學材料,可按裂縫的性質、寬度、施工條件等具體情況選用。一般對寬度大于0.5mm的裂縫,可采用水泥灌漿,對寬度小于0.5mm的裂縫,或較大的溫度收縮裂縫,宜采用化學灌漿。

1.水泥灌漿

一般用于大體積混凝土結構的修補,主要施工程序是鉆孔、沖洗、止?jié){、堵漏、埋管、試水、灌漿。

2.化學灌漿

化學灌漿能控制凝結時間,有較高粘結強度和一定的彈性恢復力,結構整體性效果好,適用于各種情況下裂縫修補及堵漏、防滲處理。灌漿材料應根據裂縫性質、裂縫寬度和干燥情況選用。環(huán)氧樹脂漿液具有粘結強度高、施工操作方便、成本低等有點,應用最廣。

灌漿操作主要工序是表面處理(布置灌漿嘴和試氣)、灌漿、封孔,一般采取騎縫直接用灌漿嘴施噴,不另設鉆孔。

(三)結構補強加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行

處理。用錨桿、鋼板、鋼筋混凝土等材料對結構作補強加固,可扼制裂縫進一步發(fā)展,恢復結構的整體性。

(1)錨桿常用水泥砂漿或樹脂灌注,錨桿與縫面夾角越大越好。漿液凝固后,錨桿成為結構的一部分,能增強結構的承載能力。采用預應力錨桿,錨固作用更明顯,甚至能使混凝土彌合。

(2)鋼板補強法,是將鋼板用粘合劑粘結在混凝土表面上,再用錨桿安裝固定。為了結合緊密,也就可先將鋼板固定,再灌漿充填鋼板與混凝土之間的孔隙。

(3)鋼筋混凝土補強法,是在原結構表面澆筑一層鋼筋混凝土,起到封閉裂縫,提高承載力,阻止裂縫發(fā)展的作用。

(四)混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

(五)電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點是防護方法受環(huán)境因素的影響較小,適用鋼筋、混凝土的長期防腐,既可用于已裂結構也可用于新建結構。

(六)仿生自愈合法

仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質,而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統(tǒng),當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

五、結合實例對混凝土結構裂縫的控制進行闡述

(一)工程概括

新鄉(xiāng)第四水廠一期工程位于紅旗區(qū)西南角,北臨道清路,占地70000平方米,屬群體工程,其中包括沉淀池、清水池、廢水池、吸水井、液鋁池等多個大型現澆鋼筋混凝土水池。這些大型水池池壁高4~7.6米,均為10萬m2/d處理能力規(guī)模,設計要求水池完全無滲漏。

大型水池池壁高,迎水面延長米極長沉淀池長寬分別為107米和26米、清水池長為40米,但池壁厚度不厚,僅在260~300毫米之間,均為現澆鋼筋混凝土板壁。水池儲水量大,水壓力高,若施工技術措施不完備或施工不當,極易造成大面積滲漏水。

(二)工程設想

1.為防止因地基不均勻沉降而導致水池結構性開裂滲漏水,基礎地基加固采用砂墊層方法處理。

2.防止大體積現澆鋼筋混凝土的收縮裂縫出現,在抗?jié)B混凝土內摻入HEA高效防水劑和延長大型水池長度方向設置垂直伸縮縫。

3.為提高現澆混凝土的抗?jié)B性能,在混凝土池壁內外側涂抹防水劑。4.在工程施工過程中,采用一些技術措施進一步保證現澆鋼砼水池的抗?jié)B性能。

(三)工程抗裂施工措施

1.基礎地基加固

為減少基礎沉降,提高地基承載力,地基加固處理采用換填法,即采用砂墊層的方法。以保證結構沉降為柔性均勻沉降。

(1)根據地質勘察報告水池基底標高位于②3層黑灰色黏土層,流塑,土層較差,故基礎挖至④1層暗綠-黃色黏土層,土層性質硬塑-可塑,中壓縮性,土層較好;以④1層土層作為持力土層,其上的土層均用密實的砂墊層置換。

(2)砂墊層施工時先砌筑擋砂墻,再分層分皮(25毫米一皮,30米長一段)鋪砂,再澆水、振搗(平板振動機),經過貫落度檢測合格,進行環(huán)刀試驗,數

據合格后再進行下一層施工。

(3)砂墊層干密度經測試為平均值為1.74×103kg/m3大于設計要求的1.6×103kg/m3。

2.優(yōu)化混凝土配合比

為防止混凝土自身滲漏,采用抗?jié)B混凝土,抗?jié)B等級S6。由于大體積現澆鋼筋混凝土易出現收縮裂縫,為提高混凝土的抗裂性能,在抗?jié)B混凝土內摻入適量的HEA高效防水劑和設置垂直伸縮縫間距,沉淀池伸縮縫間距約為45米。

由于HEA具有與自身相容性的高效減水成份,攪拌時間控制應比普通混凝土延長30~60秒。保濕養(yǎng)護至關重要,混凝土初凝后即開始澆水和蓋麻袋養(yǎng)護,養(yǎng)護期不少于14天,要始終保持表面濕潤狀態(tài)。振搗必須密實,不能過振或漏振,采用專人專區(qū)負責制,以混凝土開始泛漿和不冒泡為原則。

3.內外防水劑

(1)池壁迎水面涂JK2050水性高效有機硅防水劑。

JK2050直接噴涂在混凝土表面,滲透到混凝土表層內5~8毫米,通過其于混凝土的澆合固化作用完全填補了混凝土表面的水化熱細微裂縫在混凝土表面形成永久性的不透水層,保證了混凝土池壁的抗?jié)B性能。

(2)池壁外側涂刷氰凝

池壁外側±0.00以下及墊層面涂刷JK-19A優(yōu)質改性氰凝,以阻隔地下水同混凝土池壁的接觸,該防水劑抗?jié)B性能優(yōu)良,耐沖刷,彈性好,抗裂性優(yōu)異,且耐化學品介質腐蝕,最適合地下及室外防水涂膜。

(3)防水劑施工需要先進行基層處理,保證混凝土表面無孔隙、無其它附著物,然后在清潔的表面上涂刷防水劑。

五、小結

鋼筋混凝土結構裂縫是影響建筑物滿足安全性、適用性和耐久性的一個非常重要的方面,建筑物的結構或構件常常由于各種不同的原因導致各種裂縫出現,是不可避免的,其有害程度是可以控制的,有害與無害的界限是由結構使用功能決定的。因此加強鋼筋混凝土結構出現裂縫原因的分析是非常重要的,設計、施工、材料等方面因素對鋼筋混凝土結構開裂的影響是相互聯系、相互制約的,必須全面系統(tǒng)的考慮。從裂縫的分類入手,弄清裂縫出現的原因,對裂縫采取措施

加以正確的處理,能夠避免鋼筋混凝土結構裂縫的產生或者使裂縫盡可能將其有害程度控制在允許范圍之內,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發(fā)展,鋼筋混凝土結構裂縫問題將會逐漸得到圓滿的解決。保證建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作。

參考文獻

[1]王鐵夢.《工程結構裂縫控制》.中國建筑工業(yè)出版社.1999 [2]國家基本建設委員會建筑科學研究院編.《鋼筋混凝土結構設計規(guī)范》.北京.中國建筑工業(yè)出版社.1974.[3]鐘振武.現澆鋼筋混凝土樓板裂縫產生的原因及處理[J].山西建筑,2003 [4]鋼筋混凝土裂縫機理與控制措施.工程力學,1/1/,23 [5]鋼筋混凝土裂縫原始分析及預防措施.中國高新技術企業(yè),2/1/(13)[6]徐有鄰和顧祥林 編著《混凝土結構工程裂縫的判斷與處理》 中國建筑工業(yè)出版社出版 2010.3 [7]張海峰.淺析混凝土裂縫產生原因及預防措施[J].今日科苑, 2008 [8]曾力軍.淺析混凝土裂縫的原因、預防和處理[J].江西建材,2007 [9]劉津明 編著

《混凝土結構施工技術》

北京:機械工業(yè)出版社,2009.

第二篇:混凝土結構裂縫成因和預防措施

1.前言

混凝土是現代城市建設中廣泛使用的結構材料,但是伴隨這類材料的生產研究與應用,混凝土結構的裂縫問題一直受到人們關注。混凝土結構的裂縫不僅影響到結構的美觀,也可能影響結構的正常使用與耐久性。當裂縫寬度達到一定數值時,可能危及結構的安全。大量科研和實踐都證明了混凝土結構出現裂縫是不可避免的,科學的要求是將其有害程度控制在允許范圍(國家有關規(guī)范)內。

2.混凝土結構裂縫成因

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用過程中,當發(fā)生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時,極易產生裂縫。

2.1 材料質量

材料質量問題引起的裂縫是較常見的原因。

2.2 結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現裂縫。如:拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。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%的設計荷載時,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往在設計荷載的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(這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫)。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0.2mm~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裂縫,則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。

2.3 設計構造

結構構件斷面突變或開洞、留槽引起應力集中;構造處理不當、現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋、或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素容易導致混凝土開裂。

2.4 溫度變形

混凝土是具有熱脹冷縮的性質,當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現澆屋面板上的裂縫,大體積混凝土的裂縫等。

2.5 濕度變形

混凝土在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,稱為干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等,通常是因為養(yǎng)護不良造成。

2.6 地基變形

在鋼筋混凝土結構中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。

2.7 施工工藝

(1)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漏,都可能是裂縫產生的直接或間接成因。(2)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。(3)模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太小或太大,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。(4)混凝土養(yǎng)護,特別是早期養(yǎng)護質量與裂縫的關系密切。早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易產生裂縫。

2.8 徐變

混凝土徐變造成開裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也很常見。據文獻記載受彎構件截面混凝土受壓徐變,可以使構件變形增加2倍~3倍;預應力結構因徐變會產生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。

3.混凝土結構裂縫的預防措施

通過以上分析,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工手段來克服的。

3.1 材料方面措施

(1)水泥

根據工程條件不同,盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料:適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應;有害物質及泥土含量和壓碎指標值等滿足相關規(guī)范及技術規(guī)范規(guī)定。

(3)細骨料:一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區(qū)砂、對運送混凝土宜選用中砂;所選的砂有害物質及混凝土含量和堅固指標等應滿足相關規(guī)范及技術規(guī)程規(guī)定。

(4)外摻加料:宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。

3.2 混凝土配料、攪拌、運輸及澆筑措施

(1)配合設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確,攪拌時間應保證;禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土運輸過程中,車鼓保持在每分鐘約6轉,并到工地后保持攪拌車高速運轉到4至5分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失,可以摻一定的外加劑以達到理想效果。

(3)澆筑分層應合理,振搗應均勻、適度、不得隨意留置施工縫。

3.3 設計方面措施

(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建筑物,容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂;控制建筑物的長高比,增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力。

(2)正確設置變形縫,位置和寬度選擇要適當,構造要合理。

(3)合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。

(4)限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制,可以和其它結構縫合并使用。

(5)構件配筋要合理,間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板,上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處,宜增加附加橫向鋼筋。

(6)減少地基的不均勻沉降,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度,不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。

(7)層層設置圈梁、構造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫。

3.4 施工方面措施

(1)模板工程的模板構造要合理,以防止模板各構件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,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養(yǎng)護介入時機。

(2)合理設置后澆帶,較長的墻、板、基礎等結構和主樓與裙房之間等高低層錯落處,均應設置后澆帶。

(3)加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適當延長養(yǎng)護時間,以減少混凝土的收縮變形。

(4)大體積混凝土施工,應做好溫度測控工作,采取有效的保溫措施,保證構件內外溫差不超過規(guī)定。

(5)鋼筋綁扎位置要正確,保護層厚度要盡量準確,不要超出規(guī)范規(guī)定;鋼筋表面應潔凈,鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(6)加強地基的檢查與驗收,復雜地基,應做補充勘探。異常地基處理必須謹慎,盡可能使其處理后的承載力與本工程正常地基承載力相同或相近。

(7)合理安排施工順序。當相鄰建(構)筑物間距較近時,一般應先施工較深的基礎,以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建(構)筑物各部分荷載相差較大時,一般應施工重、高部分,后施工輕、低部分。

4.結束語

混凝土結構裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經過設計、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。經過上述綜合措施的控制,能夠避免大體積混凝土結構裂縫的產生或者使裂縫盡可能將其有害程度控制在允許范圍之內。

第三篇:鋼筋混凝土現澆板裂縫成因分析及處理

鋼筋混凝土現澆板裂縫成因分析及處理

鋼筋混凝土現澆板裂縫成因分析及處理

一、鋼筋混凝土現澆板裂縫成因分析

一般情況下,樓屋面板裂縫表現為:表面龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。一)混凝土原材料質量方面 1.水泥凝結或膨脹不正常;

2.骨料中含泥量過多;

3.堿性骨料有可能與堿性很強的水泥起化學反應,生成有膨脹能力的堿——硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞,產生裂縫;

4.水灰比、塌落度過大,或使用過量粉砂。

二)施工質量方面

1.混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠,過于干燥,引起混凝土塑性收縮,產生裂縫。

2.混凝土澆搗時過分振搗會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。

3.施工工藝不當引起,致使支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產生裂縫;施工中在混凝土未達到規(guī)定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,在混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產生內傷或斷裂;大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。

4.后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫。科學、合理留置砼施工縫。施工縫留置應按有關原則合理留置,通常留置在剪力較小的部位,對于單向板通常留置在平行于板的短邊的任何位置;有主次梁的樓板,宜順著次梁方向澆筑,施工縫應留置在次梁跨度的中間1/3范圍內。對于雙向板應根據其受力特點,按設計要求留置施工縫。

5.樓面墊層內鋪設的暗裝水管、電線套管鋪設不當,保護層厚度不足可能造成板面沿管線長度方向產生裂縫。

6.混凝土的收縮(溫度裂縫)。混凝土處在溫差變化較大的環(huán)境下,將會使其收縮更為加劇。混凝土澆搗后未及時澆水養(yǎng)護,產生溫度應力而出現裂縫,這些裂縫也首先產生在較薄弱的部位,即板角處。三)設計方面 1.地基的不均勻沉降

如在軟土地基下采用擴展基礎,對于相對較長的條式樓來說,要保證沉降均勻相當困難。由于基礎不均勻沉降,引起樓房的拉裂或鋼筋混凝土現澆板的開裂。2.荷載的作用

設計人員在進行現澆板的配筋計算過程中,通常只是根據其承載能力確定配筋量,往往忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算,由此而引起裂縫的產生,這些裂縫有時也會超過規(guī)范的最大允許值。3.結構體型突變及未設置必要的伸縮縫

房屋長度過長,而又未考慮設置伸縮縫。當房屋的自由伸縮達到應設置伸縮縫要求的間距時,就會引起裂縫的產生。另外,平面布局凹凸較多,即轉角也越多,這些轉角處由于應力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易于產生裂縫。

4.照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設于現澆板中,有時過于集中,使該處的現澆板厚度大大削弱,從而引起現澆板在該處開裂。

二、裂縫的預防措施

對于現澆板的裂縫,可采取以下幾個方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現: 一)混凝土原材料質量方面

1.嚴把原材料進貨關,認真檢驗,嚴控砂的粒徑及含泥量,做好各項試驗。

2.嚴格控制混凝土施工配合比。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。

二)施工質量

1.混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。

2.混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強混凝土早期養(yǎng)護。樓板澆筑后,對板面應及時用材料覆蓋、保溫,認真養(yǎng)護,防止強風和烈日曝曬。3.嚴格施工操作程序,杜絕過早拆模。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產生的裂縫。

4.后澆帶施工應制定施工方案,杜絕在后澆帶處出現混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現象。同時杜絕在澆注混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導致梁板形成懸臂,造成變形。

5.對于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設垂直于線管的抗裂短鋼筋網加強。線管敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處采用線盒,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的混凝土灌筑順利和振搗密實。當線管數量眾多,使集散口的混凝土截面大量削弱時,宜按預留孔洞構造要求在四周增設上下各設2Φ12的井字形抗裂構造鋼筋。6.加強對樓面混凝土的養(yǎng)護。早期的妥善養(yǎng)護可避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發(fā)生,施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包,進行一周左右的妥善保濕養(yǎng)護,并可采用噴養(yǎng)護液進行養(yǎng)護。7.嚴格控制板面負彎矩鋼筋的保護層厚度。板的保護層厚度不應大于1.5厘米。

三)設計方面

1.對于地基的不均勻沉降,可通過調整基礎的選型進行控制,如采取改用深基礎及樁基礎等方式以減少這類裂縫的發(fā)生。

2.在板角增加輻射筋。現澆板的四周在設計上都已配置負彎矩筋,但針對絕大多數裂縫產生于板角這一現象,在板角四周增設輻射筋,使產生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫。3.平面布置盡量減少凹凸現象和設置必要的伸縮縫。

一、鋼筋混凝土現澆板裂縫成因分析

一般情況下,樓屋面板裂縫表現為:表面龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。一)混凝土原材料質量方面 1.水泥凝結或膨脹不正常;

2.骨料中含泥量過多;

3.堿性骨料有可能與堿性很強的水泥起化學反應,生成有膨脹能力的堿——硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞,產生裂縫;

4.水灰比、塌落度過大,或使用過量粉砂。

二)施工質量方面

1.混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠,過于干燥,引起混凝土塑性收縮,產生裂縫。

2.混凝土澆搗時過分振搗會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。

3.施工工藝不當引起,致使支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產生裂縫;施工中在混凝土未達到規(guī)定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,在混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產生內傷或斷裂;大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。

4.后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫。科學、合理留置砼施工縫。施工縫留置應按有關原則合理留置,通常留置在剪力較小的部位,對于單向板通常留置在平行于板的短邊的任何位置;有主次梁的樓板,宜順著次梁方向澆筑,施工縫應留置在次梁跨度的中間1/3范圍內。對于雙向板應根據其受力特點,按設計要求留置施工縫。

5.樓面墊層內鋪設的暗裝水管、電線套管鋪設不當,保護層厚度不足可能造成板面沿管線長度方向產生裂縫。

6.混凝土的收縮(溫度裂縫)。混凝土處在溫差變化較大的環(huán)境下,將會使其收縮更為加劇。混凝土澆搗后未及時澆水養(yǎng)護,產生溫度應力而出現裂縫,這些裂縫也首先產生在較薄弱的部位,即板角處。三)設計方面 1.地基的不均勻沉降

如在軟土地基下采用擴展基礎,對于相對較長的條式樓來說,要保證沉降均勻相當困難。由于基礎不均勻沉降,引起樓房的拉裂或鋼筋混凝土現澆板的開裂。2.荷載的作用

設計人員在進行現澆板的配筋計算過程中,通常只是根據其承載能力確定配筋量,往往忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算,由此而引起裂縫的產生,這些裂縫有時也會超過規(guī)范的最大允許值。3.結構體型突變及未設置必要的伸縮縫 房屋長度過長,而又未考慮設置伸縮縫。當房屋的自由伸縮達到應設置伸縮縫要求的間距時,就會引起裂縫的產生。另外,平面布局凹凸較多,即轉角也越多,這些轉角處由于應力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易于產生裂縫。

4.照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設于現澆板中,有時過于集中,使該處的現澆板厚度大大削弱,從而引起現澆板在該處開裂。

二、裂縫的預防措施

對于現澆板的裂縫,可采取以下幾個方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現: 一)混凝土原材料質量方面

1.嚴把原材料進貨關,認真檢驗,嚴控砂的粒徑及含泥量,做好各項試驗。

2.嚴格控制混凝土施工配合比。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。

二)施工質量

1.混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。

2.混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強混凝土早期養(yǎng)護。樓板澆筑后,對板面應及時用材料覆蓋、保溫,認真養(yǎng)護,防止強風和烈日曝曬。3.嚴格施工操作程序,杜絕過早拆模。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產生的裂縫。

4.后澆帶施工應制定施工方案,杜絕在后澆帶處出現混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現象。同時杜絕在澆注混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導致梁板形成懸臂,造成變形。

5.對于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設垂直于線管的抗裂短鋼筋網加強。線管敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處采用線盒,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的混凝土灌筑順利和振搗密實。當線管數量眾多,使集散口的混凝土截面大量削弱時,宜按預留孔洞構造要求在四周增設上下各設2Φ12的井字形抗裂構造鋼筋。6.加強對樓面混凝土的養(yǎng)護。早期的妥善養(yǎng)護可避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發(fā)生,施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包,進行一周左右的妥善保濕養(yǎng)護,并可采用噴養(yǎng)護液進行養(yǎng)護。7.嚴格控制板面負彎矩鋼筋的保護層厚度。板的保護層厚度不應大于1.5厘米。

三)設計方面

1.對于地基的不均勻沉降,可通過調整基礎的選型進行控制,如采取改用深基礎及樁基礎等方式以減少這類裂縫的發(fā)生。

2.在板角增加輻射筋。現澆板的四周在設計上都已配置負彎矩筋,但針對絕大多數裂縫產生于板角這一現象,在板角四周增設輻射筋,使產生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫。3.平面布置盡量減少凹凸現象和設置必要的伸縮縫。

三、裂縫的處理方法

1.對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現龜裂時,可用抹壓一遍處理。

2.其他一般裂縫處理,可將板縫清洗后用1:2或1:l水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護。

3.當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可采用環(huán)氧膠泥嵌補。

4.當樓板出現裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時可在樓板上增做一層鋼筋網片,以提高板的整體性。

5.通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0.3毫米的,可采用結構膠粘扁鋼加固補強,板縫用灌縫膠高壓灌膠。1.對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現龜裂時,可用抹壓一遍處理。2.其他一般裂縫處理,可將板縫清洗后用1:2或1:l水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護。

3.當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可采用環(huán)氧膠泥嵌補。

4.當樓板出現裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時可在樓板上增做一層鋼筋網片,以提高板的整體性。

5.通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0.3毫米的,可采用

第四篇:混凝土結構裂縫成因及控制措施

混凝土結構裂縫成因及控制措施

一、內容摘要

現澆鋼筋混凝土樓面板的裂縫,是目前較難克服的質量通病之一,住宅工程樓面出現裂縫,往往會引起投訴糾紛及索賠。建筑物鋼筋混凝土結構的普遍應用,伴隨著商品混凝土的推廣,建筑樓面出現裂縫的機率在增加,日益受到社會人士關注;樓面結構出現裂縫原因復雜,有材料、溫度變化等原因,也有設計、施工、使用等方面問題。混凝土工程中材料的特性決定了結構較易產生裂縫,從實踐中來看施工中混凝土出現裂縫的概率也是很大的,相當一部分裂縫對建筑物的受力及正常使用無太大的危害,但裂縫的存在會影響到建筑物的整體性、耐久性,會對鋼筋產生腐蝕,是受力使用期應力集中的隱患,應當盡量在各方面給予重視,以避免裂縫的出現或把裂縫控制在許可的范圍之內。本文以監(jiān)理為主,兼顧設計和材料等方面,闡述樓面裂縫的產生原因及防治措施。

二、混凝土結構裂縫成因及控制措施

混凝土結構的裂縫是一個相當普遍的現象,大量工程實踐以及近代科學關于混凝土強度的細觀研究都表明結構物的裂縫是不可避免的,它是材料的一種特性。因此,科學地對待裂縫問題是在對裂縫進行分類、研究的基礎上,采取有效的措施,將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內。本章將就混凝土結構中常見裂縫進行分類,并對結構中占主要部分的裂縫進行成因分析。

混凝土結構裂縫成因

裂縫的形成有外荷載、結構計算模型差異、材料的收縮(主要為的混凝土收縮、溫度變形)等原因造成。從技術角度來分析,有設計、施工、材料等方面問題,主要反映如下: 1.1設計原因引起的裂縫

樓板剛度不足:設計按多跨連續(xù)板進行配筋計算,側重于滿足結構安全,較少考慮混凝土收縮特性和溫度變形等多種因素,樓板高跨比僅為L/33.6-L/35,其剛度較小對裂縫控制很不利。2)樓板構造配筋設計不周:設計在支座處按常規(guī)配設負筋,在中部板面不配鋼筋,當板面出現溫度變形和混凝土收縮,因無構造鋼筋約束,板面即出現裂縫。

3)樓板內布線欠合理:由于水電施工圖由各專業(yè)設計,實際施工中出現水電管交叉疊放,或由于設計考慮管內容線面積,部分預埋管徑≥D25;且設計管線位置在樓板跨中,即在單層雙向配筋處,樓板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱,成為樓板最易開裂的部位;當樓板收縮應力大于混凝土極限抗拉強度時,即出現沿管線表面呈直線狀的裂縫。

4)從房屋的空間結構來看,剪力墻剛度大,約束了剪力墻間梁板的水平向自由變形,而梁剛度又較板剛度大,因各類因素引起的水平向收縮變形均集中到剪力墻間剛度最小的板上,造成這塊板開裂。

5)膨脹劑的選用與摻量:設計未明確混凝土的限制膨脹率,只提出膨脹劑的品種和摻量范圍,施工時按設計提供摻量進行配比施工,使混凝土的實際限制膨脹率不能達到最佳限制膨脹率。

1.2施工原因引起的裂縫

水電預埋管施工時在板內位置欠合理:管位置過高或過低;位置過高時,極易在板面出現因混凝土硬化收縮產生的裂縫,也易在維修裂縫或室內裝修時損壞管線;兩根管線并行布置時,管線間距過小甚至并攏,更易因管線集中而產生裂縫。

空載養(yǎng)護期不足:從樓面混凝土澆完、收光至施工材料堆放,平均空載養(yǎng)護期僅為一天半,人為因素過早地震動、荷載造成樓板幼齡混凝土內部受損開裂。且施工中用塔吊吊運的鋼管、鋼筋等周轉材料因受剪力墻鋼筋影響多堆放在預埋管線部位。1.3材料原因引起的裂縫

樓板商品混凝土強度為C40(8層以下)C35(8—18層)C30(18層以上),其收縮變形值為同標號普通混凝土的1.2--1.3倍,且商品混凝土單方用水量過大(200Kg),其中部分水在振搗時被游離出來,部分水與水泥結合成凝膠,相當大一部分為自由水仍留在混凝土孔隙中,成為混凝土干縮的隱患。樓板拆模后,板面和板底長期裸露在大氣中,后期施工的細石混凝土面層養(yǎng)護期過后也長期處于干燥環(huán)境中。正是這種環(huán)境效應(受溫度、濕度、風力影響使水泥石毛細孔、凝膠孔內的自由水由表及里逐漸蒸發(fā)),和尺寸效應(樓板裸露面積大,厚度薄)的共同影響,使樓板較其它構件更易出現干縮裂縫。混凝土的干縮、溫度收縮、收縮是要因,而由于施工管線預埋欠合理、樓板剛度不足、材料等多重原因綜合,使本工程樓板沿預埋管線處出現大量裂縫。

2、混凝土裂縫的預防措施

由于裂縫的產生是多種多樣的,在混凝土結構中普遍存在且危害較大,因此,要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,并在設計、施工中采取各種有效的措施來預防裂縫的出現和發(fā)展。

2.1設計措施

1)增配構造筋提高抗裂性能,配筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3~0.5%之間。

2)避免結構突變產生應力集中,在易產生應力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。3)在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。

4)在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫,在正常施工條件下,后澆縫間距20~30m,保留時間一般不小于60天。如不能預測施工時的具體條件,也可臨時根據具體情況作設計變更。從住宅工程現澆板裂縫發(fā)生的部位分析,最普遍的是房屋四周、陽臺處的房間在離開陽角1米左右,即在樓板配筋的負彎矩筋以及角部放射筋末端或外側發(fā)生45°左右的樓地,面斜角裂縫,這在現澆板任何一種類型的建筑中都普遍存在。主要是混凝土的收縮特性和溫差、沉降等作用所引起,并且越靠近屋面處的樓層裂縫越大。從設計角度看,現行設計規(guī)范側重于強度,對溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合考慮不足,構造配筋量達不到要求。而房屋的四周陽角由于受到剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時,板面在配筋薄弱處首先開裂,產生45°左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結構安全使用沒有影響,但在有水源等情況下會產生滲漏缺陷,容易引起住戶投訴,是裂縫防治的重點。根據上述原因分析,設計單位應在房屋四周的陽角處樓面板配筋進行加強,負筋不采用分離式切斷,改為沿房間全長配置,設置雙層雙向鋼筋,陽角處鋼筋間距不宜大于100㎜,鋼筋直徑不宜小于¢8。外墻轉角處尚應設置放射鋼筋,配筋范圍應大于板跨的1/3,鋼筋間距不宜大于100㎜,房屋長度大于50m時,在樓中部位設置后澆帶加強措施。2.2施工措施

1)嚴格控制混凝土原材料的的質量和技術標準,選用低水化熱水泥,粗細骨料的含泥量應盡量減少(1~1.5%以下)。

2)細致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減少劑。

3)澆筑時間盡量安排在夜間,最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設簡易遮陽裝置,或用濕麻袋覆蓋,必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時,在水平及垂直泵管上加蓋草袋,并噴冷水。

4)根據工程特點,可以利用混凝土后期強度,這樣可以減少用水量,減少水化熱和收縮。5)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。6)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上,混凝土的現場試塊強度不低于C5。

7)采用兩次振搗技術,改善混凝土強度,提高抗裂性。8)根據具體工程特點,采用UEA補償收縮混凝土技術。9)對于高強混凝土,應盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰,摻量15%~50%。2.3技術措施

樓面裂縫的發(fā)生除以45°斜角裂縫為主外,還有較常見的兩種: 1)預埋線管及線管集中處;

2)施工中周轉材料較集中和較頻繁的吊裝卸料堆放區(qū)域。施工中采取以下技術措施可以有效防止樓板面裂縫:

2.1)重點加強樓面鋼筋網的有效保護措施鋼筋在樓面混凝土板中是受拉力,起著抵抗外荷載所產生的彎矩和防止混凝土收縮和溫差發(fā)生的雙重作用,而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護層前提下才能確保有效。實際施工中,樓面下層的鋼筋網在受到混凝土墊塊及模板的依托下保護層較易正確控制。但當墊塊間距放大1.5m時,鋼筋網的合理保護層厚度就無法保證,所以縱橫向的墊塊間距限制在1㎡中放2塊。于此相反,樓面上層鋼筋網的有效保護,一直是施工中的一大難題。其原因:板的上層鋼筋一般較細,施工中受到人員踩踏后容易變形、彎曲;各工種交叉作業(yè),施工人員多,行走十分頻繁,鋼筋難免被大量踩踏;上層鋼筋網的馬凳間距設置過大,甚至不設。根據施工實踐,樓面上上層鋼筋必須設置馬凳,其橫向間跨不應大于700㎜,(即每㎡不少于2只),特別是對于¢8一類細小鋼筋,馬凳的間距應控制在600㎜以內(即每㎡不少于3只),同時采取下列措施:2.1.1)盡可能合理和科學地安排好

各工種交叉作業(yè)時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預埋應及時布置,以減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數量;

2.1.2)在樓梯、通道等頻繁和必須通行處應搭設臨時簡易通道(或鋪設跳板),以供施工人員通行。

2.1.3)加強教育和管理,使作業(yè)人員充分重視鋼筋的成品保護,行走時,應自覺沿馬凳支撐點通行,減少對鋼筋的踩踏; 2.1.4)安排足夠鋼筋工在混凝土澆筑前及澆筑中及時對踩踏變形的鋼筋進行修整,特別是支座端部受力最大部位及負彎矩受力最大區(qū)域(四周陽角處、預埋管線位置、大跨度房間等)應重點檢查和修整;

2.1.5)混凝土工在澆筑混凝土時應鋪設臨時活動跳板,盡量減少上層鋼筋受到踩踏變形。2.2)、預埋線管處的裂縫防治

特別是在樓梯處是線管集中處,容易導致現澆板裂縫。當預埋線管管徑較大,房間開間大,且線管有重疊時,很容易引起板面裂縫。因此對于較粗的管線或多根線管集中處鋼筋須進行加強處理。應增設抗裂短鋼筋,間距≤100㎜。

2.3、材料吊卸區(qū)域的樓面裂縫防治目前在主體結構施工過程中,普遍存在質量與工期的矛盾。一般主體結構的樓層施工速度在7天左右,因此當樓層混凝土澆筑完畢后不足24h的養(yǎng)護時間,就忙著鋼筋、鋼管、模板、磚塊等材料的吊運施工,這樣,在混凝土強度不足的情況下,板面受材料的吊卸沖擊荷載引起不規(guī)則的裂縫并且這些裂縫一旦形成,就形成永久性裂縫。因此對這類裂縫應做好如下措施:

2.3.1)主體施工速度不能強求過快,樓層混凝土澆筑完后應得到有效養(yǎng)護;

2.3.2)科學安排樓層施工作業(yè),在樓層混凝土澆筑完的24h后,可進行一些定位放線、彈性等準備工作,不允許吊裝大宗材料,小宗材料應分散堆放,避免沖擊荷載和集中荷載。混凝土終凝后可先分批安排少量鋼筋進行綁扎,做到輕卸、輕放,第三天可開始吊裝鋼管、模板、磚塊等材料,也應當避免集中堆放。2.4)、混凝土的養(yǎng)護對樓面混凝土的養(yǎng)護對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的養(yǎng)護可避免表面脫水減少混凝土初期收縮裂縫的生。施工中必須堅持草包或麻袋進行一周左右的養(yǎng)護。應特別注意避免產生貫穿裂縫,出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的,因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。實踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數是不同深度的表面裂縫,此說寒冷地區(qū)的混凝土保溫對防止表面早期裂縫尤為重要。混凝土的早期養(yǎng)護,重要目的在于保持適宜的溫濕條件,已達到兩個方面的效果,一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵蝕,防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行,以期達到設計的

強度和抗裂能力。混凝土的保溫效果常常也有保濕的效果。從理論上分析,新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求,但由于蒸發(fā)等原因,常常引起水分損失,從而推遲或妨礙水泥的水化,表面混凝土最容易受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護的關鍵時期,在施工中應重視。

3、混凝土結構裂縫的處理技術

采取了上述措施后,由于各種原因仍可能有少量樓面裂縫發(fā)生。當這些裂縫

發(fā)生后,應在樓面施工和天棚粉刷前,預先做好妥善的裂縫處理工作,然后再進行裝修。根據一些經驗,住宅樓地面上部的找平層較厚,可通過在找平層中增設鋼絲網進行加強;樓板底則粉刷層較薄或無粉刷層,且通常無吊頂遮蓋,更容易暴露裂縫,影響美觀而引起投訴,建議采用復合增強纖維等材料對裂縫作粘貼加強處理,當遇到裂縫較寬,受力較大等特殊情況時采用碳纖維粘貼加強,是目前較為理想的裂縫彌補措施。

三、結論與展望

裂縫是混凝土結構中普遍存在的現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此嚴格按規(guī)程、規(guī)范要求施工,嚴把質量關,防患于未來,盡可能的降低混凝土裂縫的出現,并對混凝土裂縫進行認真研究,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發(fā)展,保證建筑物和構件的安全,使混凝土穩(wěn)定的工。

第五篇:鋼筋混凝土裂縫論文 混泥土結構論文

鋼筋混凝土裂縫論文混泥土結構論文

談鋼筋混凝土裂縫的治理

【摘要】本文結合作者多年從事建筑施工積累的經驗,建筑混凝土結構裂縫有十余種類型,其特點和形成規(guī)律也各不相同,但在實際工程中,往往裂縫形成的原因是多種因素造成的,其中有主要因素,也有次要因素。

【關鍵詞】裂縫;控制;治理

混凝土開裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經常困擾著工程技術人員。根據大量研究和工程實際,從原材料選擇,改進組成設計、改善施工工藝等方面著手,可以預防混凝土裂縫的產生。下面就裂縫的產生原因和治理辦法進行闡述。

地基沉陷引起的裂縫

1.1 裂縫產生

通常我們都認為地基土層在自重的作用下壓縮已穩(wěn)定,因此,地基沉降的外因主要是建筑物荷載在地基中產生的附加應力。其內因是土由三相組成,具有碎散性,在附加應力的作用下土層的孔隙發(fā)生壓縮變形,引起地基沉降。

1.2 治理措施探討

1.2.1 結構方面措施

(1)采用輕質高強的墻體材料,如陶粒混凝土、空心砌塊、多

孔磚等,以減輕墻體自重。

選用輕形結構。如可采用預應力鋼筋混凝土結構,輕鋼結構和各種輕型空間結構等。工業(yè)廠房屋蓋的重量較大,可將過去常用的大型屋面板外加防水屋蓋改成各種自防水預制輕型屋面板,重量可減輕許多。減少基礎和上覆土的重量。可采用空心基礎、薄殼基礎、無埋式薄板基礎等自重輕,回填土少的基礎形式,以及用空地板代替厚填土以減輕基底壓力。

(2)加強建筑物的剛度和強度。控制建筑物的長高比L/H<2.5;設置封閉圈梁和構造柱。圈梁設置在基礎頂面,頂層門窗上方。地震烈度8度地區(qū)應每隔一層加一道圈梁,甚至層層設置圈梁。圈梁應設置在外墻,內縱墻和主要內橫墻上,并宜在平面內連成封閉系統(tǒng)。圈梁的寬度等于墻厚,高度不小于120mm。所采用的混凝土強度等級不低于C15。縱向連續(xù)澆注,一次完成以形成整體結構。構造柱應設置在外墻四角和內外墻交接處,其鋼筋與圈梁連接成整體。

(3)減小或調整基底的附加應力,設置地下室。以挖除的地下室空間的土重抵消部分甚至全部建筑物的重量,達到減小沉降的目的;改變基底尺寸,使不同荷載的基礎沉降量接近,減輕不均勻沉降值。

1.2.2 施工方面措施

(1)保持地基土的原狀結構。粘性土通常具有一定的結構強度,尤其是高靈敏度土,基槽開挖時,應避免人來車往破壞地基持力層土

的原狀結構。必要時,基槽開挖深度保留200mm左右的原狀土,待基礎施工開始時再挖除。如果坑底已擾動,可先鋪一層中粗砂,再鋪卵石或碎石壓實處理。

(2)合理安排施工順序。當建筑物各部分荷載差異大時,施工順序安排應先蓋高樓、荷載重的部分,后蓋低層、荷載輕的部分,這樣就可以調整部分沉降差。

(3)注意選擇合理的施工方法。在己建成的輕型建筑物附近,不宜堆放大量的建筑材料或土方,以避免地面堆載引起建筑物產生附加沉降。在進行井點降水降低地下水位及挖深坑修建地下室時,應注意對臨近建筑物可能產生不良影響。擬建的密集建筑群內如有采用樁基礎的建筑物,樁的設置應首先進行。

施工技術引起的裂縫

2.1 裂縫產生

混凝土裂縫的種類和分布位置:現澆樓板混凝土穿透性龜裂;現澆樓板混凝土預留孔洞的放射性裂縫;墻體混凝土上部裂縫。

2.1.1 樓板拆模過早或拆模后再次支撐未作同條件混凝土試塊或不依據同條件混凝土試塊達到設計強度100%就提前拆模,但拆模后又承受不了荷載就可能造成頂板混凝土開裂;此時利用支撐對此種情況的混凝土樓板進行局部受力往上頂,因為是局部支點,而且是人為掌握支頂力度無法確定支力大小,就不可避免地會出現此支撐支頂過力而使樓板混凝土出現裂縫。

2.1.2 樓板底模和支架的整體強度、剛度不夠

作者總結,存在下面的原因時均能造成樓板底模和支架的整體強度、剛度不夠的結果,同事使得混凝土結構產生裂縫。未進行模板強度計算;支撐間距和龍骨間距大于經過模板計算的施工方案間距;支撐或龍骨的材料規(guī)格小于經過模板計算的施工方案的材料規(guī)格;立向支撐的接頭縫、支撐與龍骨接觸縫、大小龍骨接觸縫、小龍骨與竹膠板接觸縫因有縫隙而不實;立向支撐接頭軸心不直,且無拉桿或拉桿無效。

2.1.3 泵送混凝土布料桿安放處未設附加支撐

混凝土布料桿本身重量和布料桿系統(tǒng)中混凝土的重量形成的荷載均承壓在布料桿4條腿的4個支點上,在送混凝土時布料桿受混凝土輸送泵壓力沖擊的影響,使得布料稈的4條腿支點經常出現2條腿受力的狀態(tài),此時的現澆板混凝土強度均未達到設計強度,所以此開間樓板混凝土很容易產生裂縫。

2.2 治理措施探討

2.2.1 模板的支撐、大小龍骨材料規(guī)格和間距必須通過模板強度計算確定,并在施工中嚴格執(zhí)行。

2.2.2 與竹膠板接觸的小龍骨厚度必須加工得一致、準確,以確保與竹膠板接觸緊密。

2.2.3 在確保按施工方案設置支撐的拉桿以外,盡可能采用無接頭支撐和順百古撐,如使用有接頭支撐,必須確保兩半段支撐的軸心

基本一致,且必須保證接頭縫隙密實,并在接頭部位必須設置雙向拉桿,并將拉桿端頭與墻頂實,確保有接頭的支撐受力后軸心不彎曲。

2.2.4 樓板混凝土開盤前必須將支撐、上下端接頭縫、大小龍骨交接縫用木片等物塞實。

2.2.5 將泵送混凝土布料桿安置在每層的固定房間,將布料桿的四個支腳位置固定,在每次頂板施工放線時,彈好固定位置的4個十字線(十字線長不小于1米),將十字線處單獨增設支撐,并在每次布料桿吊放時將4個支腳處增鋪不小于50mm厚、200mm寬的木墊板,并與十字線對正。此作法是預防混凝土布料桿因泵送壓力沖擊造成單支腳受力致使樓板開裂的有效方法。

2.2.6 為防止樓層吊放物料的沖擊集中荷載造成樓板混凝土開裂,在每樓層基本固定的吊放物料的房間樓板模板下,在原有支撐數量的基礎上適當增加臨時性支撐,待上一樓層吊放的物料分散使用或使用完成后,再將此支撐拆下倒往其它部位周轉使用。

結語

對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經過設計、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。建筑混凝土結構裂縫有十余種類型,其特點和形成規(guī)律也各不相同,但在實際工程中,往往裂縫形成的原因是多種因素造成的,其中有主要因素,也有次要因素,因此分清主次因素,對混凝土結構裂縫原因給出科學正確的“診斷”,是至關重要的,對癥下藥方能起到事半功倍的效果。隨著當今我們對混凝土

耐久性研究的不斷深入,材料科學的不斷發(fā)展和建筑技術水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。

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