鋼筋混凝土梁裂縫產(chǎn)生原因與防患措施

精品文檔-下載后可編輯鋼筋混凝土梁裂縫產(chǎn)生原因與防患措施摘要:在現(xiàn)代工程建設(shè)中,混凝土占有十分重要的地位。而在當(dāng)今,混凝土的裂縫較為普遍,幾乎無處不在。本文主要分析了混凝土裂縫的成因、分布、走向及防患措施。

關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;原因;控制

隨著社會的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快,混凝土在城市建筑施工中的應(yīng)用越來越廣泛。但是,由于混凝土是一種脆性材料,早期強(qiáng)度低,施工過程中極易出現(xiàn)裂縫缺陷,影響建筑結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性,特別是住宅工程樓板的裂縫發(fā)生后,往往會引起投訴糾紛以及索賠等。如何更好地預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生,保證施工工程的質(zhì)量,是工程界普遍關(guān)注的問題。

一.鋼筋混凝土梁裂縫產(chǎn)生原因

探究裂縫產(chǎn)生的原因,有針對性的采取措施,其實很多裂縫是可以克服和控制的。事實上,混凝土裂縫產(chǎn)生的原因非常復(fù)雜而繁多,有時甚至有多種因素共同影響。對混凝土裂縫的產(chǎn)生因素,大體可有以下幾種:

(一)收縮引起裂縫

在工程實際中,混凝土因收縮引起裂縫是最常見的。這類收縮可分為兩個階段。在混凝土澆筑后,水泥水化反應(yīng)劇烈,分子鏈逐漸形成,水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,這是第一個階段。在混凝土結(jié)硬以后,因其表層水分損失快,內(nèi)部水分損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大,內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受的拉力超過其抗拉強(qiáng)度時,便產(chǎn)生裂縫,這是第二個階段。

混凝土收縮引起的裂縫大部分屬表面裂縫,裂縫寬度一般較小,且縱橫交錯,呈龜裂狀。雖然這種裂縫一般較細(xì)較淺,但對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。要控制此類裂縫,施工時應(yīng)做到嚴(yán)格控制水灰比,確保振搗密實等,尤其要注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)條件,以及正確摻入外加劑。

混凝土的早期養(yǎng)護(hù),主要目的在于:一方面使混凝土免受不利溫度與濕度變形的侵襲,防止有害收縮;另一方面使水泥水化作用順利進(jìn)行,以期達(dá)到設(shè)計的強(qiáng)度和抗裂要求。

例如使用減水防裂劑,可起到以下作用:改善水泥漿稠度,減少混凝土泌水,減小收縮變形;增強(qiáng)水泥漿與骨料的粘結(jié)力,提高混凝土抗裂性能;提高混凝土抗拉強(qiáng)度和抗裂性能;改善混凝土和易性,表面易抹平,減少水分蒸發(fā)。

許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能,應(yīng)在工程實踐中多進(jìn)行試驗對比研究,以確定合理的外加劑類型及摻量。

(二)凍脹引起裂縫

當(dāng)氣溫低于0℃時,吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?體積膨脹,混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致裂縫出現(xiàn),并使混凝土強(qiáng)度降低。

冬季施工時,采用電加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和時摻入防凍劑等,都可有效防止凍脹裂縫的出現(xiàn)。

(三)基礎(chǔ)變形引起裂縫

由于基礎(chǔ)的變形,使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力,當(dāng)超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度時,便可導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。要避免此類裂縫,應(yīng)切實掌握地質(zhì)情況,深入進(jìn)行地質(zhì)勘察,以及嚴(yán)密監(jiān)控基礎(chǔ)變化,采取相應(yīng)措施防止基礎(chǔ)變形。

(四)施工不當(dāng)引起裂縫

在結(jié)構(gòu)混凝土澆筑及預(yù)制構(gòu)件制作、吊裝、運(yùn)輸?shù)倪^程中,若施工工藝不合理,施工質(zhì)量低劣,容易出現(xiàn)各種各樣的裂縫,如:

已綁扎的上層鋼筋受到踩踏,使鋼筋保護(hù)層過厚,導(dǎo)致構(gòu)件有效高度減小,形成方向與受力鋼筋垂直的裂縫;施工時拆模過早,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足,使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫;現(xiàn)澆混凝土模板支架剛度不足,澆筑混凝土后支架發(fā)生不均勻沉降,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫;混凝土分層或分段澆筑時,接頭部位處理不當(dāng),致使新舊混凝土施工縫處出現(xiàn)裂縫;對裝配式結(jié)構(gòu),懸臂過長,運(yùn)輸中受到劇烈碰撞,吊裝點位置不當(dāng)?shù)?均有可能使混凝土產(chǎn)生裂縫;混凝土振搗不密實,不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,成為裂縫的起源;混凝土攪拌、運(yùn)輸時間過長,引起坍落度過低,致使出現(xiàn)收縮裂縫;混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)境達(dá)不到要求,致使表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

(五)荷載過大引起裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計時均有其特定的承受荷載限制,如果結(jié)構(gòu)承受過大負(fù)荷,超出其允許范圍,則極易產(chǎn)生裂縫,這種裂縫往往是混凝土結(jié)構(gòu)破壞的開始,如果沒有引起足夠重視,甚至可能帶來災(zāi)難性的后果。

在設(shè)計階段,結(jié)構(gòu)設(shè)計時荷載漏算,計算模型不夠合理,受力假設(shè)與實際情況不符,配筋計算有誤,設(shè)計斷面過小等等都有可能使結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生裂縫。

在施工階段,過多地堆放施工機(jī)具材料,對預(yù)制結(jié)構(gòu)不考慮其結(jié)構(gòu)受力特點隨意翻轉(zhuǎn)起吊,不按設(shè)計圖紙進(jìn)行施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序等等,也很有可能使結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生裂縫。

在使用階段,承受的荷載超出設(shè)計范圍,受到劇烈碰撞,發(fā)生大風(fēng)、地震等,都極有可能使結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生裂縫。二.裂縫的控制措施

設(shè)計方面

①在建筑設(shè)計中對于處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),沒有足夠的變形余地時,應(yīng)采取的有力措施防止裂縫發(fā)生,對于結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時亦應(yīng)采取措施防止裂縫。

②設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時,應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。

③積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)在常見的混凝土裂縫中,有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮,實踐證明,效果是很好。

④重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。

材料選擇和混凝土配合比設(shè)計方而

①根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。

②選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。

③積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

④正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。

現(xiàn)場操作方面

①澆搗工作

澆搗時,振搗捧要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

②混凝土養(yǎng)護(hù)

在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù),對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。

③混凝土的降溫和保溫工作

對于大體積混凝土,施工時應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。

④避免在雨中或大風(fēng)中澆