超長混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫及原因及措施

1、超長混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫及原 因及措施超長混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因及措施中國混凝土網(wǎng)2007-7-9網(wǎng)絡硬盤我要建站博客常用搜索征訂網(wǎng)刊摘要:從工程設計的角度.簡析了混凝土溫度收縮裂縫的成因和基本特點，提出了防止和減輕超長混凝土結(jié) 構(gòu)溫度收縮裂縫的設計措施.關(guān)鍵詞:超長混凝土結(jié)構(gòu):溫度變形:后澆帶:補償收縮中圖分類號:TU 375; TU 378文獻標識碼:B引言在建筑工程中,混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫較為普遍褻縫的類型也很多.其成因基本可歸納為由外荷和變形引起 的兩大類裂縫。其中由混凝土收縮和溫度裂縫以及這兩種變形共同引起的溫度收縮裂縫，是北方地區(qū)工程中 最常見的裂縫。隨著建筑向大型化和多功能化發(fā)展，超

2、長高層或大柱網(wǎng)建筑不斷出現(xiàn).混凝土強度等級的提 高、泵送混凝土工藝的應用,使超長混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)的溫度收縮裂縫有逐漸增多的趨勢。雖然這類裂縫屬 非結(jié)構(gòu)性裂縫,一般不會影響構(gòu)件的承載力和結(jié)構(gòu)安全,但會影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性,同時也給使用者在 心理上造成不良影響。由于現(xiàn)行規(guī)范對防止和減輕溫度收縮裂縫的設計措施的規(guī)定較為原則化和局限性， 因此，有不少的設計人員比較重視強度設計，而未認真考慮抗裂的構(gòu)造措施?；谝陨显?本文結(jié)合北方地區(qū)溫差大、氣候干燥這一特點，根據(jù)多年來的工程設計實踐經(jīng)驗,提出了 防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的一些設計措施，供參考。1溫度收縮裂縫的基本特點混凝土在硬化過程中

3、發(fā)生收縮,溫度變化時會熱脹冷縮。當這兩種變形受到約束時，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn) 生收縮應力和溫度應力.這兩種應力超過混凝土的抗拉強度時,就會導致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度 裂縫。超長混凝土結(jié)構(gòu)中較多見的是在收縮應力與溫度應力共同作用下產(chǎn)生的溫度收縮裂縫。(1)該裂縫由收縮和溫度變形共同產(chǎn)生,其分布一般為收縮裂縫和溫度裂縫兩種裂縫的組合,隨環(huán)境濕度而變化，隨時間而發(fā)展，裂縫的開裂和危害程度往往較單一的收縮裂縫或溫度裂縫嚴重.(2)根據(jù)具體工程中裂縫出現(xiàn)的時間、發(fā)展與變化及裂縫分布、形狀、尺寸等特征.裂縫一般可分為以收 縮變形為主或以溫度變形為主兩種，實際工程中較常見的是以收縮變形為主的溫度收縮裂縫

4、,一般發(fā)生在混 凝土澆注后一年內(nèi),但多出現(xiàn)于澆注后半個月至數(shù)月之內(nèi).(3)主要影響的部位及構(gòu)件是底層和頂部數(shù)層梁板構(gòu)件以及基礎(chǔ)梁、挑檐、欄板等外露構(gòu)件。(4)梁板裂縫呈現(xiàn)不同的分布特征，梁縫一般垂直于縱向.分布在兩側(cè)面，兩頭細、中間寬、里核形.裂縫 為表面、深進或貫通，單向板縫等間距平行于短邊。雙向板縫較重于單向板縫,兩個方向板縫縱橫交錯、不 規(guī)則,縫多為貫通，板面縫一般寬于板底縫.2防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮應力的措施2.1控制和降低溫度收縮應力的措施2.1.1有效設置后澆帶(1)間距:規(guī)范規(guī)定為3040 m.建議具體工程應結(jié)合建筑物的長度、氣候環(huán)境特點等綜合考慮,一般應 控制在30

5、m左右。(2)位置:小跨度開間或受力較小的部位.后澆帶一般可設置在梁跨1 /3處;平面布置時,要注意梁的布置 宜平行于后澆帶，以免梁修斷太多:視具體情況.可沿平面曲折通過。(3)寬度:規(guī)范規(guī)定為0. 81 nu建議預留的寬度要考慮滿足鋼筋錯開搭接的要求，允許1 m.(4)鋼筋:目前對后澆帶內(nèi)梁縱向鋼筋的處理有兩種做法.第1種是梁板鋼筋均斷開后搭接，但由于梁鋼 筋搭接、焊接處理困難、質(zhì)量不易保證,容易給結(jié)構(gòu)造成隱患.第2種是板鋼筋斷開、梁鋼筋直通不斷.這 種做法目前在工程中采用較多，但由于截斷梁較多時鋼筋全部不斷會約束混凝土收縮.達不到預期的效果.本文建議.梁上部鋼筋、腰筋及板墻鋼筋斷后錯開搭接

6、,必要時先搭后補焊;梁下部鋼筋不斷，可適當加大 配筋。這樣既可以大大減小梁鋼筋全部不斷對混凝土收縮形成的約束.又可避免梁鋼筋全部斷后造成的鋼筋 搭接、焊接困難。這種處理方法在一些工程中的應用取得了較好的效果。(5)澆注時間:按規(guī)范的要求,澆注宜在兩個月后進行,且澆注時的溫度宜低于主體混凝土的溫度。由于混凝土的早期收縮量大，相對于1年的收縮量,其半個月的收縮量達30 %40 %, 1個月達45 %55 % , 2個 月達65 %75 %，半年達80 %90 %故應按規(guī)范執(zhí)行，在兩個月后進行澆注。（6）后澆注混凝土:采用無收縮或微膨脹混凝土,強度等級較主體混凝土提高5MPa.（7）設計時,要特別交

7、待施工單位應注意的問題:后澆帶兩側(cè)直設鋼筋網(wǎng)片，防止主體混凝土流入后澆帶： 后澆帶混凝土澆注前應清理鑿毛.澆注時振搗密實，并精心養(yǎng)護:保證后澆帶兩側(cè)支撐程定可靠，后澆帶混凝 土達到設計強度時方可拆除.2.1.2控制和抵抗溫度收縮應力的措施（1）加強屋面保溫隔熱措施,采用高效保溫材料，嚴格滿足建筑節(jié)能設計標準。（2）對屋面板、外廊板、陽臺板、外露室外現(xiàn)澆板（含施工期間主體暴露時間較長的室內(nèi)現(xiàn)澆板）以及板 畤4 m且采用泵送混凝土的雙向連續(xù)板等溫度收縮應力較大的板，均應在板面（即板的受壓區(qū)）配置*3 6200 mm的雙向鋼筋網(wǎng)片,或支座鋼筋隔一全跨貫通，但間距宜200 mm,每一方向配筋率宜01

8、%。以 上板在有受力鋼筋處，實配鋼筋尚應考慮溫度收縮應力的影響予以適當增大。（3）對框架梁及所有的現(xiàn)澆梁,凡高度N600 mm（外露梁高度N500 mm）者，均應設置426 12 mm的腰筋。 腰筋宜細而密，間距應200 mm.每側(cè)腰筋配筋率宜01 %.（4）檐口板、外露欄板應雙向配筋,上下端頭各配10 mm的溫度抵抗筋.并每隔1520 m設置1道 20 mm的溫度伸縮縫?，F(xiàn)澆板混凝土的強度等級宜小C 35.2.2采用UEA補償收縮混凝土2. 2.1設計思路采取“以抗為主''的設計思路,利用UEA補償收縮混凝土在硬化過程產(chǎn)生的膨張作用.在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生少 量的預壓應力用以補償混凝土

9、在硬化過程中產(chǎn)生的溫度和收縮拉應力,從而防止收縮裂縫或?qū)⒘芽p控制在 無害裂縫的范圍內(nèi)。2. 2.2具體做法所有樓板均摻加1。葭%的UEA,其膨脹率為2 xlO-43 xlO- 4。每隔50 m設置1條2 m寬的 膨脹加強帶.帶內(nèi)混凝土摻加14 %15 %的UEA,其膨脹率為4xl046xl04。兩側(cè)設密孔鋼絲網(wǎng),防 止混凝土流入加強帶，可連續(xù)澆注100200 m的超長建筑。2.3采用預應力混凝土結(jié)構(gòu)預應力混凝土可增強梁板的剛度，梁板中所產(chǎn)生的預壓應力可抵消由于混凝土溫度變化和收縮產(chǎn)生的 軸向拉應力,從而達到擴大溫度伸縮縫間距而不設后澆帶的目的。例如對珠海機場的調(diào)研,梁板在采用無粘 結(jié)預應力混凝土后,平面尺寸84 m x48 in未設后澆帶，其使用效果良好.如果為了滿足建筑層高的要求而采 用該技術(shù)時.可考慮在采取必要的控制和抵抗溫度應力的具體措施后增大溫度伸縮縫的間距,但應結(jié)合工程 實際進行具體分析.3結(jié)語本文從工程設計的角度.簡析了混凝土溫度收縮裂縫的成因和基本特點.提出了防止和減輕超長混凝土 結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的設計措施。注重結(jié)構(gòu)概念設計，對裂縫采取“放”、“防”、“抗”相結(jié)合的設計構(gòu)思,通過 有效設置后澆帶、控制和抵抗溫度收縮應力的綜合措施,對防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂