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1.前言
随着建筑技术的发展,预拌混凝土的使用正逐步得到普及,这种集中计量、集中搅拌的方式以及采用高新技术程序化管理,具有独特的优势,质量保证系数大大增加,施工速度快,環境污染、噪声大大减低。但也存在不利因素:其流动性大、早期强度增长过快、表层硬化快、掺入外加剂品种较多,加大了施工过程控制及施工操作的难度;由于施工单位目前对预拌混凝土的认识不深,施工管理跟不上,加上设计存在的缺陷以及本地区的地理环境气温变化,很容易造成现浇板裂缝,如果发生裂缝,会导致建筑物发生渗漏或影响结构物的整体性能及抗震性能,所以对于现浇板板结构的裂缝也应引起足够的重视。
2.墙板裂缝的产生原因
现浇板裂缝原因主要有:砼收缩裂缝;强约束裂缝,外力作用的裂缝。
2.1砼收缩的三种情况
2.1.1干缩。砼在制备过程中,水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀,但在入模成型后,随着砼水化作用的发生,砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发,体积有一定的缩小。砼体积收缩,使砼产生内应力,当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝。
2.1.3砼内部温度变化产生收缩裂缝。现浇板砼浇筑后,内部水化热高,现浇板一般较薄且与外界空气接触面较大,散热快,内部与表面之间产生温差,若采取措施不当,表面砼就会产生裂缝。
2.2强约束引起裂缝
约束是对结构构件活动和变形的制约,结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力,就会产生裂缝。
2.3外力作用引起现浇板裂缝。施工过程拆模较早或上部施加荷载较早。
3.控制措施
3.1原材料的控制
为了保证混凝土在结构中的最紧密填充,应当控制石子的最大粒径和粗细集料级配。如石子粒径较大,石子容易卡在钢筋中间,或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大,从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝
砂石料的含泥量必须严格控制,当砂石料含泥量超过规定,不仅增加了混凝土的收缩,同时又降低了混凝土的抗拉强度,容易引起裂缝。
由于现浇板板结构施工中的水化热及收缩很可观,所以应尽可能选用低水化热、低收缩的水泥。一些施工单位为了追求较快的施工进度,盲目使用高早强水泥,但是高早强,必然导致高收缩及水化热峰的提前出现,这对控制现浇板板裂缝是很不利的。
3.2从施工组织来来控制
采用科学合理的施工组织设计,根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇注施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调,保证混凝土在允许的时间内能连续浇筑。混凝土的初凝时间并不是混凝土不致出现冷缝的终凝时间,实际上在此时浇注混凝土,先后浇筑的混凝土的结合已经很弱,如在混凝土接近初凝之时,对混凝土进行振动,同样也会在新旧混凝土之间形成一层薄弱层,影响结构的整体性,形成冷缝。
对于现浇板因温度引起的裂缝,可通过设置温度钢筋来克服,通过配置一定数量的温度钢筋,并采用细而密的构造钢筋,使构造钢筋起温度钢筋的作用。同时在混凝土浇筑时,应注意分段施工,合理分段,避免长度过长,应设置温度伸缩缝或后浇缝。
施工过程中可采用边收光边覆盖,覆盖要及时,不得漏盖;砼浇筑后12小时内要及时养护。要严格控制上部荷载堆积过早现象,砼强度最好达到50%后上部才允许施工。
砼达到规范要求的设计强度后方可拆模,拆模最好采用隔层拆模,以保证砼不因变形而产生裂缝。
3.3从结构设计来控制
为防止现浇板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计,充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。
由于引起现浇板裂缝的主要因素是水化热及降温引起的拉应力,所以必须尽可能减少入模温度,应分层散热浇灌,预防激烈的温、湿度变化,为混凝土创造充分应力松弛的条件。
应避免结构突变,(或断面突变),产生应力集中,导致应力集中裂缝。当不能避免断面突变时,如在孔洞和变断面的转角部位,由于温度收缩作用,也会引起应力集中,此时应作局部处理,做成逐渐变化的过度形式,同时加配钢筋。
3.4配筋对控制裂缝的作用
钢筋会约束收缩,但不能阻止收缩,它对钢筋混凝土收缩的约束作用会在混凝土中产生拉应力,在钢筋内引起压应力。增加钢筋数量会减少收缩,但会增加混凝土的拉应力,如果钢筋很多,约束可能会很大,也足以引起混凝土开裂。
钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸,对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在现浇板板结构中,采取增配构造钢筋的措施,使构造钢筋起到温度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能。
4.结束语
以上对混凝土裂缝进行了初步探讨,虽然对于混凝土裂缝的成因和控制还有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施,在施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。■
随着建筑技术的发展,预拌混凝土的使用正逐步得到普及,这种集中计量、集中搅拌的方式以及采用高新技术程序化管理,具有独特的优势,质量保证系数大大增加,施工速度快,環境污染、噪声大大减低。但也存在不利因素:其流动性大、早期强度增长过快、表层硬化快、掺入外加剂品种较多,加大了施工过程控制及施工操作的难度;由于施工单位目前对预拌混凝土的认识不深,施工管理跟不上,加上设计存在的缺陷以及本地区的地理环境气温变化,很容易造成现浇板裂缝,如果发生裂缝,会导致建筑物发生渗漏或影响结构物的整体性能及抗震性能,所以对于现浇板板结构的裂缝也应引起足够的重视。
2.墙板裂缝的产生原因
现浇板裂缝原因主要有:砼收缩裂缝;强约束裂缝,外力作用的裂缝。
2.1砼收缩的三种情况
2.1.1干缩。砼在制备过程中,水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀,但在入模成型后,随着砼水化作用的发生,砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发,体积有一定的缩小。砼体积收缩,使砼产生内应力,当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝。
2.1.3砼内部温度变化产生收缩裂缝。现浇板砼浇筑后,内部水化热高,现浇板一般较薄且与外界空气接触面较大,散热快,内部与表面之间产生温差,若采取措施不当,表面砼就会产生裂缝。
2.2强约束引起裂缝
约束是对结构构件活动和变形的制约,结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力,就会产生裂缝。
2.3外力作用引起现浇板裂缝。施工过程拆模较早或上部施加荷载较早。
3.控制措施
3.1原材料的控制
为了保证混凝土在结构中的最紧密填充,应当控制石子的最大粒径和粗细集料级配。如石子粒径较大,石子容易卡在钢筋中间,或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大,从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝
砂石料的含泥量必须严格控制,当砂石料含泥量超过规定,不仅增加了混凝土的收缩,同时又降低了混凝土的抗拉强度,容易引起裂缝。
由于现浇板板结构施工中的水化热及收缩很可观,所以应尽可能选用低水化热、低收缩的水泥。一些施工单位为了追求较快的施工进度,盲目使用高早强水泥,但是高早强,必然导致高收缩及水化热峰的提前出现,这对控制现浇板板裂缝是很不利的。
3.2从施工组织来来控制
采用科学合理的施工组织设计,根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇注施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调,保证混凝土在允许的时间内能连续浇筑。混凝土的初凝时间并不是混凝土不致出现冷缝的终凝时间,实际上在此时浇注混凝土,先后浇筑的混凝土的结合已经很弱,如在混凝土接近初凝之时,对混凝土进行振动,同样也会在新旧混凝土之间形成一层薄弱层,影响结构的整体性,形成冷缝。
对于现浇板因温度引起的裂缝,可通过设置温度钢筋来克服,通过配置一定数量的温度钢筋,并采用细而密的构造钢筋,使构造钢筋起温度钢筋的作用。同时在混凝土浇筑时,应注意分段施工,合理分段,避免长度过长,应设置温度伸缩缝或后浇缝。
施工过程中可采用边收光边覆盖,覆盖要及时,不得漏盖;砼浇筑后12小时内要及时养护。要严格控制上部荷载堆积过早现象,砼强度最好达到50%后上部才允许施工。
砼达到规范要求的设计强度后方可拆模,拆模最好采用隔层拆模,以保证砼不因变形而产生裂缝。
3.3从结构设计来控制
为防止现浇板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计,充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。
由于引起现浇板裂缝的主要因素是水化热及降温引起的拉应力,所以必须尽可能减少入模温度,应分层散热浇灌,预防激烈的温、湿度变化,为混凝土创造充分应力松弛的条件。
应避免结构突变,(或断面突变),产生应力集中,导致应力集中裂缝。当不能避免断面突变时,如在孔洞和变断面的转角部位,由于温度收缩作用,也会引起应力集中,此时应作局部处理,做成逐渐变化的过度形式,同时加配钢筋。
3.4配筋对控制裂缝的作用
钢筋会约束收缩,但不能阻止收缩,它对钢筋混凝土收缩的约束作用会在混凝土中产生拉应力,在钢筋内引起压应力。增加钢筋数量会减少收缩,但会增加混凝土的拉应力,如果钢筋很多,约束可能会很大,也足以引起混凝土开裂。
钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸,对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在现浇板板结构中,采取增配构造钢筋的措施,使构造钢筋起到温度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能。
4.结束语
以上对混凝土裂缝进行了初步探讨,虽然对于混凝土裂缝的成因和控制还有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施,在施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。■