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[摘 要]钢筋混凝土结构裂缝的成因是复杂而多样的,因此,研究结构裂缝产生的原因和预防措施是非常重要的。本文在分析了各种原因
后提出了有针对性的有效预防措施,以确保工程质量,延长建筑结构的使用寿命。
[关键词]抗裂性验算 温度应力裂缝 保温保湿养护
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)14-0044-01
自从商品混凝土出现以后.由于它具有施工方便快捷,性能稳定、质量可靠、生产效率高,同时又可减少城区噪声和粉尘污染,被广泛应用于建筑、桥梁、隧道、公路等建设工程中。
但是,大量的理论和工程实践表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽<0.3 ),一般对结构的使用无大碍,允许其存在。有些裂缝在使用荷载或外界理化因素下,会不断发展。引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土构件的强度和剐度受到削弱。耐久性降低,严重时甚至会发生跨塌事故,危及结构的正常使用,必须加以控制。因此,研究混凝土结构裂缝产生的原因和预防措施是非常重要而迫切的。实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因是复杂而多样的,但每一条裂缝均有其产生的主要原因.最常见的是混凝土早期裂缝。
1 混凝土结构裂缝的原因分析
1.1 原材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、沙子、石子、水及外加剂(掺合料)组成。混凝土所采用的材料质量不合格.直接导致结构出现裂缝。如沙石含泥量超标。不仅会降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则网状裂缝;若沙石的级配差,或沙粒细,还会造成表面不规则裂缝增多:碱骨料反应:骨料中含有的酸性硅化物质与水泥中碱性矿物质相遇,水硅反应会生成膨胀性胶质,吸水后造成局部膨胀,使构件内部发生爆裂状裂缝.这种裂缝在潮湿环境中较为多见。水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时,对钢筋锈蚀较大。采用海水或碱质泉水拌制的混凝土,或采用含碱外加剂,会加速碱骨料反应
1.2 温度应力裂缝
此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,积聚在内部的水化热不易散发.造成混凝土内部温度升高,而表面因散热较快,温度低,形成较大的内外温差.使混凝土表面产生温差裂缝。
1.3 塑性收缩裂缝
此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快。特别是大面积平板结构在炎热夏天或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快,或是混凝土本身的水化热过高造成的。这些裂缝多在表面出现,形状不规则,长短宽窄不一,呈龟裂状,深度不超过5mm 。
1.4 塑性沉降裂缝
此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土中粗骨料下沉时受到钢筋、模板的阻挡。这种裂缝大多出现在浇筑混凝土后0.5~3个小时,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面失水时就会发生这种裂缝,这是因为混凝土塌落度大,石子沉陷过快所致。另外,在浇筑过程中如果模板支设不牢、向下沉陷、移位,也會出现此类裂缝。
1.5 施工质量差引起的裂缝
在现浇钢筋混凝土结构浇捣。预制构件制作、拆模、运输、堆放、组装及吊装过程中.若施工工艺不合理、施工操作不规范,均可能产生各种形式的裂缝.尤其是细长、薄壁结构更容易出现裂缝。比较常见的裂缝有:(1)混凝土保护层过厚,或因浇筑时乱踩负筋,导致表面出现裂缝。(2)混凝土振捣不密实,不均匀,易出现蜂窝、麻面、空洞,导致混凝土结构内部产生质量隐患。(3)混凝土运输时间过长,水分蒸发过多.导致塌落度损失较大。表面出现不规则裂缝。(4)混凝土浇筑过快且振捣不足,凝固硬化时下沉过大,易发生塑性收缩裂缝。(5)用泵送混凝土施工时,由于水灰比较大,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土结构表面易出现不规则裂缝。(6)混凝土分层或分段施工时,接搓部位未处理好。易在槎口和施工缝处出现裂缝。(7)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂缝或局部出现酥松剥落。(8)拆模过早,混凝土强度不足,使混凝土结构构件在自重作用下产生裂缝。
1.6 设计方面
1.6.1 设计时对现浇板四边、四角和墙梁等部位之板面的负筋配置不足。
1.6.2 未按设计规范中有关抗裂变形等要求计算现浇板的有效厚度。
1.6.3 对现浇板中预埋线管较集中部位未作技术处理,致使在预埋线管处出现裂缝。
2 混凝土结构裂缝的预防措施
2.1 把好原材料质量关:
对商品混凝土生产厂家和小城镇施工现场混凝土搅拌站来说,应严格按规范要求的质量标准检验进场水泥、沙石等原材料,必要时应复验,不合格者不准用于工程;同时还应严格按设计要求确定沙石级配、配合比、水灰比。
2.2 温度应力裂缝的预防措施:
选用水化热较低的水泥搅拌混凝土,以降低混凝土的初始温度,并按比例掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少水泥用量和用水量:在高温季节或浇筑大体积混凝土构件时,可在拌和水中掺加适量冰块,用泡沫板覆盖露天堆放的沙石料堆,以降低混凝土拌和物温度。减少人模后混凝土内外温差。
2.3 塑性沉降裂缝的预防措施:
(1)在满足泵送的前提下尽可能减少混凝土塌落度;(2)经常观察模板有否位移和混凝土浇捣时有否漏振、过振现象。
2.4 塑性收缩裂缝的预防措施:
浇筑混凝土后应及时覆盖塑料薄膜,保湿养护;冬期施工时还应加盖保温材料。保温保湿养护;养护时间为7~14d.
2.5 施工方面原因造成的裂缝的预防措施
加强模板施工的过程管理,模板及其支架必须有足够的承载力、刚度和稳定性;振捣混凝土时应派责任心强的木工、钢筋工监看模板和钢筋,防止模板下沉或移位和随时将被踩负筋、移位钢筋修复到原位:同条件养护、强度达到设计允许值时方可拆模;分层或分段浇筑混
凝土时。要用界面剂处理好槎口和施工缝;冬期施工时要及时采取保温措施,防止混凝土早期受冻。混凝土结构裂缝问题一直困扰着建设工程混凝土的施工质量,在混凝土生产及施工过程中有针对性地采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或减少裂缝的数量和宽度,以确保工程质量,使建筑物具有良好的结构稳定性和耐久性,延长建筑结构的安全使用寿命。
2.6 设计方面
(1)对现浇板四边、四角、板面配够构造负筋;对跨度较大板和墙、梁上板面应按计算负弯矩配负筋。(2)现浇板板厚还应作刚度和抗裂性验算。(3)设计图中应对预埋线管较集中的部位增设钢筋网予以加强。
后提出了有针对性的有效预防措施,以确保工程质量,延长建筑结构的使用寿命。
[关键词]抗裂性验算 温度应力裂缝 保温保湿养护
中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)14-0044-01
自从商品混凝土出现以后.由于它具有施工方便快捷,性能稳定、质量可靠、生产效率高,同时又可减少城区噪声和粉尘污染,被广泛应用于建筑、桥梁、隧道、公路等建设工程中。
但是,大量的理论和工程实践表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽<0.3 ),一般对结构的使用无大碍,允许其存在。有些裂缝在使用荷载或外界理化因素下,会不断发展。引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土构件的强度和剐度受到削弱。耐久性降低,严重时甚至会发生跨塌事故,危及结构的正常使用,必须加以控制。因此,研究混凝土结构裂缝产生的原因和预防措施是非常重要而迫切的。实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因是复杂而多样的,但每一条裂缝均有其产生的主要原因.最常见的是混凝土早期裂缝。
1 混凝土结构裂缝的原因分析
1.1 原材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、沙子、石子、水及外加剂(掺合料)组成。混凝土所采用的材料质量不合格.直接导致结构出现裂缝。如沙石含泥量超标。不仅会降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则网状裂缝;若沙石的级配差,或沙粒细,还会造成表面不规则裂缝增多:碱骨料反应:骨料中含有的酸性硅化物质与水泥中碱性矿物质相遇,水硅反应会生成膨胀性胶质,吸水后造成局部膨胀,使构件内部发生爆裂状裂缝.这种裂缝在潮湿环境中较为多见。水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时,对钢筋锈蚀较大。采用海水或碱质泉水拌制的混凝土,或采用含碱外加剂,会加速碱骨料反应
1.2 温度应力裂缝
此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,积聚在内部的水化热不易散发.造成混凝土内部温度升高,而表面因散热较快,温度低,形成较大的内外温差.使混凝土表面产生温差裂缝。
1.3 塑性收缩裂缝
此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快。特别是大面积平板结构在炎热夏天或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快,或是混凝土本身的水化热过高造成的。这些裂缝多在表面出现,形状不规则,长短宽窄不一,呈龟裂状,深度不超过5mm 。
1.4 塑性沉降裂缝
此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土中粗骨料下沉时受到钢筋、模板的阻挡。这种裂缝大多出现在浇筑混凝土后0.5~3个小时,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面失水时就会发生这种裂缝,这是因为混凝土塌落度大,石子沉陷过快所致。另外,在浇筑过程中如果模板支设不牢、向下沉陷、移位,也會出现此类裂缝。
1.5 施工质量差引起的裂缝
在现浇钢筋混凝土结构浇捣。预制构件制作、拆模、运输、堆放、组装及吊装过程中.若施工工艺不合理、施工操作不规范,均可能产生各种形式的裂缝.尤其是细长、薄壁结构更容易出现裂缝。比较常见的裂缝有:(1)混凝土保护层过厚,或因浇筑时乱踩负筋,导致表面出现裂缝。(2)混凝土振捣不密实,不均匀,易出现蜂窝、麻面、空洞,导致混凝土结构内部产生质量隐患。(3)混凝土运输时间过长,水分蒸发过多.导致塌落度损失较大。表面出现不规则裂缝。(4)混凝土浇筑过快且振捣不足,凝固硬化时下沉过大,易发生塑性收缩裂缝。(5)用泵送混凝土施工时,由于水灰比较大,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土结构表面易出现不规则裂缝。(6)混凝土分层或分段施工时,接搓部位未处理好。易在槎口和施工缝处出现裂缝。(7)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂缝或局部出现酥松剥落。(8)拆模过早,混凝土强度不足,使混凝土结构构件在自重作用下产生裂缝。
1.6 设计方面
1.6.1 设计时对现浇板四边、四角和墙梁等部位之板面的负筋配置不足。
1.6.2 未按设计规范中有关抗裂变形等要求计算现浇板的有效厚度。
1.6.3 对现浇板中预埋线管较集中部位未作技术处理,致使在预埋线管处出现裂缝。
2 混凝土结构裂缝的预防措施
2.1 把好原材料质量关:
对商品混凝土生产厂家和小城镇施工现场混凝土搅拌站来说,应严格按规范要求的质量标准检验进场水泥、沙石等原材料,必要时应复验,不合格者不准用于工程;同时还应严格按设计要求确定沙石级配、配合比、水灰比。
2.2 温度应力裂缝的预防措施:
选用水化热较低的水泥搅拌混凝土,以降低混凝土的初始温度,并按比例掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少水泥用量和用水量:在高温季节或浇筑大体积混凝土构件时,可在拌和水中掺加适量冰块,用泡沫板覆盖露天堆放的沙石料堆,以降低混凝土拌和物温度。减少人模后混凝土内外温差。
2.3 塑性沉降裂缝的预防措施:
(1)在满足泵送的前提下尽可能减少混凝土塌落度;(2)经常观察模板有否位移和混凝土浇捣时有否漏振、过振现象。
2.4 塑性收缩裂缝的预防措施:
浇筑混凝土后应及时覆盖塑料薄膜,保湿养护;冬期施工时还应加盖保温材料。保温保湿养护;养护时间为7~14d.
2.5 施工方面原因造成的裂缝的预防措施
加强模板施工的过程管理,模板及其支架必须有足够的承载力、刚度和稳定性;振捣混凝土时应派责任心强的木工、钢筋工监看模板和钢筋,防止模板下沉或移位和随时将被踩负筋、移位钢筋修复到原位:同条件养护、强度达到设计允许值时方可拆模;分层或分段浇筑混
凝土时。要用界面剂处理好槎口和施工缝;冬期施工时要及时采取保温措施,防止混凝土早期受冻。混凝土结构裂缝问题一直困扰着建设工程混凝土的施工质量,在混凝土生产及施工过程中有针对性地采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或减少裂缝的数量和宽度,以确保工程质量,使建筑物具有良好的结构稳定性和耐久性,延长建筑结构的安全使用寿命。
2.6 设计方面
(1)对现浇板四边、四角、板面配够构造负筋;对跨度较大板和墙、梁上板面应按计算负弯矩配负筋。(2)现浇板板厚还应作刚度和抗裂性验算。(3)设计图中应对预埋线管较集中的部位增设钢筋网予以加强。