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【摘 要】混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土裂缝在工程中几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大。所以如何采取有效措施防止混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。
【关键词】裂缝;成因;预防措施
1.常见混凝土裂缝原因分析
1.1设计原因
在设计时考虑不周,如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。
1.2地基变形
(1)房屋建于土质差别较大或软弱土质上。
(2)建筑物基础深浅不一。
(3)房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大。
(4)建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。
1.3施工方面
1.3.1材料质量
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。
1.3.2施工工艺
施工工艺涉及的面很广,一般常涉及到的有:
(1)水分蒸发、砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。
(2)砼是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密實程度。因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
(3)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。
(4)砼养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小。
1.4结构受荷
结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。在钢筋砼设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2~0.3mm。对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。
1.5温湿度变化
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或先浇筑混凝的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。
2.预防措施
2.1设计构造
(1)建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。
(2)控制建筑物长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。
(3)合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。
2.2改善基础状况
(1)减少地基的不均匀沉降,在基础设计中可以采取调整基础的埋深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。
(2)适当加强基础有刚度和强度。
(3)正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适,构造要合理,可以和其结构缝合并设置。
2.3施工措施
2.3.1材料选用
(1)水泥:水泥在使用前,除应持有生产厂家的合格证外,还应做强度、凝结时间、安定性等常规检验,检验合格方可使用。
(2)骨料:用于混凝土的砂应控制泥和有机质的含量。石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。
(3)拌和混凝土用水:拌合用水可使用自来水或不含有害杂质的天然水,不得使用污水搅拌混凝土。
2.3.2混凝土的制备
(1)混凝土配合比:混凝土的配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性、坍落度的要求,按《普通混凝土配合比设计规程》经过试配确定,不得使用经验配合比。
(2)混凝土搅拌:为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即严格规范一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。
2.3.3模板工程
(1)模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。
(2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。
(3)合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。
2.3.4混凝土浇筑、养护
(1)浇筑混凝土时,严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。二次振动完成后,板面要找平,排除板面多余的水分。
(2)混凝土浇筑后,必须保证混凝土均匀密实,充满整个模板空间,新旧混凝土结合良好,拆模后,混凝土表面平整光洁。为保证混凝土的整体性,浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时,其间歇时间宜缩短,并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。
(3)加强混凝土的早期养护时间。养护的目的是为混凝土硬化创造必要的湿度、温度等条件。常采用的养护方法有:标准养护、热养护、养护,根据具体施工情况采用相应的养护方法。
2.4结构合理受荷
施工中和使用中合理增加荷载。不得过早拆模,施工时构件堆放不得超载、不得过于集中,张拉预应力在合理的强度范围内施工,及时观测、检查裂缝的出现,发现裂缝立即整改。
2.5及时控制温湿度变化
(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。
(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。
(4)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
(5)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。
3.结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的的存在将影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
【参考文献】
[1]李怀宇.现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析与防治[J].广东科技,2007(4).
[2]陈本沛.混凝土结构的现状与[M].大连理工大学出版社,2005.
[3]GB50204-92.混凝土结构工程施工及验收规范[S].
[4]陈晓东.浅谈商品混凝土结构裂缝的控制[J].泰州职业技术学院学报,2004(2).
【关键词】裂缝;成因;预防措施
1.常见混凝土裂缝原因分析
1.1设计原因
在设计时考虑不周,如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。
1.2地基变形
(1)房屋建于土质差别较大或软弱土质上。
(2)建筑物基础深浅不一。
(3)房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大。
(4)建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因造成基础不均匀沉降。
1.3施工方面
1.3.1材料质量
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。
1.3.2施工工艺
施工工艺涉及的面很广,一般常涉及到的有:
(1)水分蒸发、砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。
(2)砼是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密實程度。因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
(3)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。
(4)砼养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小。
1.4结构受荷
结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。在钢筋砼设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2~0.3mm。对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。
1.5温湿度变化
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或先浇筑混凝的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。
2.预防措施
2.1设计构造
(1)建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。
(2)控制建筑物长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。
(3)合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。
2.2改善基础状况
(1)减少地基的不均匀沉降,在基础设计中可以采取调整基础的埋深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。
(2)适当加强基础有刚度和强度。
(3)正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适,构造要合理,可以和其结构缝合并设置。
2.3施工措施
2.3.1材料选用
(1)水泥:水泥在使用前,除应持有生产厂家的合格证外,还应做强度、凝结时间、安定性等常规检验,检验合格方可使用。
(2)骨料:用于混凝土的砂应控制泥和有机质的含量。石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。
(3)拌和混凝土用水:拌合用水可使用自来水或不含有害杂质的天然水,不得使用污水搅拌混凝土。
2.3.2混凝土的制备
(1)混凝土配合比:混凝土的配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性、坍落度的要求,按《普通混凝土配合比设计规程》经过试配确定,不得使用经验配合比。
(2)混凝土搅拌:为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即严格规范一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。
2.3.3模板工程
(1)模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。
(2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。
(3)合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。
2.3.4混凝土浇筑、养护
(1)浇筑混凝土时,严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。二次振动完成后,板面要找平,排除板面多余的水分。
(2)混凝土浇筑后,必须保证混凝土均匀密实,充满整个模板空间,新旧混凝土结合良好,拆模后,混凝土表面平整光洁。为保证混凝土的整体性,浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时,其间歇时间宜缩短,并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。
(3)加强混凝土的早期养护时间。养护的目的是为混凝土硬化创造必要的湿度、温度等条件。常采用的养护方法有:标准养护、热养护、养护,根据具体施工情况采用相应的养护方法。
2.4结构合理受荷
施工中和使用中合理增加荷载。不得过早拆模,施工时构件堆放不得超载、不得过于集中,张拉预应力在合理的强度范围内施工,及时观测、检查裂缝的出现,发现裂缝立即整改。
2.5及时控制温湿度变化
(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。
(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。
(4)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。
(5)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。
3.结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的的存在将影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
【参考文献】
[1]李怀宇.现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析与防治[J].广东科技,2007(4).
[2]陈本沛.混凝土结构的现状与[M].大连理工大学出版社,2005.
[3]GB50204-92.混凝土结构工程施工及验收规范[S].
[4]陈晓东.浅谈商品混凝土结构裂缝的控制[J].泰州职业技术学院学报,2004(2).