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钢筋混凝土裂缝的成因与前期控制措施

来源:   2020-01-14 11:09:00

摘要:现实中一般钢筋混凝土结构都是带裂缝受力工作的,随着裂缝的发展变化,结构构件的耐久性和适用性会有不同程度的降低,严重的甚至会导致结构构件超过正常使用极限状态而破坏,因此研究钢筋混凝土裂缝的成因及如何控制预防意义重大。

混凝土结构工程的裂缝,是一个普遍存在的现象。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全;有些裂缝的出现造成工程渗漏,影响正常使用;有些较大的结构裂缝,影响人们观瞻,给装修带来困难。因此如何控制裂缝满足规范相关要求、满足正常使用要求是一个现实而棘手的课题。

  一、裂缝产生的原因:

  裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的,准确了解、掌握钢筋混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

  1、设计原因

  1.1设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

  1.2设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

  1.3设计中未按照规范相关要求配置构造钢筋等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

  1.4设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

  1.5设计中采用的混凝土等级过高,用灰量过大,对收缩不利。

  1.6荷载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足。

  2、材料原因

  2.1集料颗粒级配不良,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。

  2.2骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。

  2.3混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

  2.4水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

  2.5水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

  3、施工及现场养护原因

  3.1现场浇捣混凝土时,振捣不当、漏振、过振,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。

  3.2拌和不均匀,搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长,易产生裂缝。

  3.3连续浇筑时间过长,接茬处理不当,易产生裂缝。

  3.4高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。

  3.5对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。

  3.6大体积混凝土浇注,内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

  3.7现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。

  3.8现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。

  4、使用原因(外界因素)

  4.1构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。

  4.2业主改变建筑物使用功能。

  4.3周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。

  4.4意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

  4.5使用中短期或长期超载。

  4.6结构构件各区域温度、湿度差异过大。

  二、裂缝的前期控制措施

  从微观方面分析,钢筋混凝土有裂缝是绝对的,没有裂缝是相对的。在实际工程中应从设计、施工、材料及环境等方面着手预防、控制钢筋混凝土建筑物裂缝。 1、设计方面

  1.1设计上要注意容易开裂部位、避免应力集中、重视构造钢筋,特别是容易开裂部位、应力集中处、楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的选择。

  1.2在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。

  1.3适当加大保护层厚度,可以提高保护层的质量以及密实性,降低其渗透性,予以阻止或者延缓混凝土的碳化速度,提高劈裂强度。楼板要布设设备管,也要适当增加楼板厚度,控制其在板中的位置。

  2、材料选择

  2.1根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

  2.2选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

  2.3积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

  2.4正确掌握混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果,应通过试验确定膨胀剂的最佳掺量。

  3、施工方面

  3.1 模板安装时应构造紧密、不漏浆、不渗水。拆除模板时,不应对楼层形成冲击荷载;拆除模板及支架应随拆随清运,不得对楼层形成局部过大的施工荷载;底模及其支架拆除时间应符合混凝土强度设计相关要求;

  3.2 运输混凝土时,应能保持混凝土拌和物的均匀性,不应产生分层离析现象,应保证施工的连续性。

  3.3浇筑的混凝土要充填到钢筋、埋设物周围及模板内各角落,要振捣密实,不得漏振,也不得过振,更不得用振捣器拖赶混凝土。

  3.4对大体积混凝土,应控制浇筑后的混凝土内部最高温度及其与表面的温差、混凝土表面与环境的温差,内部最高温度一般不高于70℃,内外温差不超过25℃,混凝土表面与环境差不超过15℃。通过在混凝土中埋设水管,通入冷水降温,减小混凝土的内外温差,减小约束。

  3.5应按设计要求合理设置后浇带,后浇带混凝土的浇筑时间应符合设计要求,当无设计要求时,后浇带易在其两侧混凝土龄期8周后再行浇筑,且应加强该处混凝土的养护工作。

  3.6施工缝初浇筑混凝土前,应将接茬处剔凿干净,浇水湿润,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证施工缝结合良好。

  3.7 混凝土的养护

  养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,必须充分重视,并制定养护方案,派专人养护工作。混凝土浇注完毕,在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护,尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护,应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护。

  4、环境方面

  4.1注意施工的季节,环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响,应当尽可能在相对较低的温度环境中开始浇灌混凝土,中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响,注意暴雨中不能浇灌混凝土。

  4.2注意由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成的结构基础不均匀沉降会引起沉陷裂缝;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。

  三、

在充分了解混凝土裂缝产生的种种原因基础上,适当采取科学、合理、切实有效的防治措施,把混凝土裂缝控制在建筑规范容许的范围内。实践证明,只有从原材料、设计、施工等方面加强质量控制,才能最大限度的预防和控制混凝土裂缝的产生,才能保证建筑物混凝土结构安全、适用、可靠和耐久的要求,才能保障人们的生命和财产安全。

相信经过以上的介绍,大家对钢筋混凝土裂缝的成因与前期控制措施也是有了一定的认识。欢迎登陆建筑网,查询更多相关信息。