淺談“大體積及超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫”控制措施

淺談“大體積及超長鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫〞控制措施混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是常見的、難以避免的質(zhì)量缺陷，直接影響到結(jié)構(gòu)的耐久性。長期以來，人們對建筑工程中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量僅要求和注重強度，而忽視了混凝土的耐久性，只對強度等級進行驗收〔除特別性能砼外〕。隨著科學技術不斷發(fā)展，人們的生活水平和需求的提升，鋼筋混凝土技術的發(fā)展在建筑工程中，特別是近幾年，大體積、超長、超高等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制定越來越普遍。對大體積、超長、超高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫缺陷，應作為一個非常值得研究和討論的課題加以重視，以保證結(jié)構(gòu)的安全性及外觀質(zhì)量。一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫類型，形態(tài)特征1.溫差裂縫：水泥水化熱升溫或外界短期大幅降溫，導致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差很大，一般超過25℃以上，引起溫度應力，導致混凝土出現(xiàn)溫差裂縫。溫差裂縫一般均垂直構(gòu)件截面，規(guī)律性的間隔出現(xiàn)，有些裂縫會貫穿整個構(gòu)件截面。2.收縮裂縫：混凝土澆筑完畢后，水分蒸發(fā)引起體積變化。由于水泥水化形成的混凝土內(nèi)部空隙率產(chǎn)生的毛細管張力造成。收縮裂縫一般垂直構(gòu)件截面，裂縫較大，有規(guī)律，有些裂縫同樣會貫穿構(gòu)件截面。3.塑性收縮裂縫：混凝土在凝固前表面多余水分快速蒸發(fā)所導致表面塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫，出現(xiàn)在構(gòu)件表面，裂縫細小，無規(guī)律。4.混凝土塑性沉降裂縫，主要是混凝土配合比不良，一般是混凝土配合比制定中，粗骨料級配不連續(xù)，數(shù)量不夠，砂率及水灰比過大所造成。塑性沉降裂縫，寬度較寬、較深，一般沿水平方向開裂。5.堿性骨料反應裂縫：水泥中的堿與活性骨料中的活性氧化硅起化學反映產(chǎn)生裂縫。這種裂縫較粗，呈不規(guī)則圖狀，表面有白色膠體。6.建筑物基礎不均勻沉降裂縫，這種裂縫有規(guī)律，大小不一，裂縫隨沉降而不斷增大。7.荷載裂縫：配筋不夠，超荷載使用，或未達制定強度過早上荷載導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。綜合上述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫主要類型進行分析，導致結(jié)構(gòu)裂縫歸納起來有以下四大因素：1.結(jié)構(gòu)因素：結(jié)構(gòu)變形主要分自由變形、約束變形和實際變形。2.材料因素：水泥品種、用量、骨料性能、級配、外加劑選用、砂石含泥量等。3.施工因素：澆筑、振搗、養(yǎng)護、混凝土坍落度。4.環(huán)境因素：氣溫、濕度、風速等。二、預防措施以上是關于鋼筋混凝土裂縫的粗淺熟悉及產(chǎn)生裂縫原因的簡要因素。為不斷提升混凝土工程質(zhì)量，保證結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性，對超長、大體積混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制，應從以下幾方面采用措施。1.制定方面①結(jié)構(gòu)體系的選型，結(jié)構(gòu)平面形狀應盡量合計剛度均勻?qū)ΨQ，平面長度及凹凸部位盡量控制，對外挑、內(nèi)收等不規(guī)則結(jié)構(gòu)制定，要求制定上作特別處理。②超長結(jié)構(gòu)制定，應合計后澆帶、膨脹帶及膨脹混凝土、纖維混凝土等防裂措施。③超長結(jié)構(gòu)及大體積結(jié)構(gòu)，從制定配筋上應合計各種因素影響造成裂縫的補償配筋〔一般按細直徑、密配筋原則〕。2.混凝土材料使用方面①不同品種水泥自縮率各有差異，如鋁酸鹽水泥和早強水泥自縮率較大；中熱、低熱水泥自縮率較小〔礦渣水泥后期自縮率較大，一般在21天齡期后大于一般水泥〕。另外與水泥細度有關，避免使用高細度的水泥和礦渣、硅灰等，特別是大體積及一些超長結(jié)構(gòu)，對水泥選用應引起高度重視。②骨料性能、級配、外加劑的選用，特別是對堿性有反映的骨料應禁止使用。③礦物摻合材料的選用，如礦渣、高齡土、硅灰等的選用，必須經(jīng)試配、試驗，取得可靠數(shù)據(jù)后確定其摻量。3.施工因素①砼的配合比制定，嚴格控制每方砼水泥用量，適當摻粉煤灰，粗骨料級配連續(xù)合理到最正確狀態(tài)，以減少砂漿體積，增加粗骨用量。②摻用減水劑、緩凝劑、微膨脹劑、纖維素等，同時控制砼單位用水量，選擇最正確工作度。③控制砼入模溫度，砼攪拌可加冰等降溫措施。④控制澆筑時間，堅持連續(xù)性，砼澆筑時澆筑厚度，振搗時間等均應嚴格控制，嚴禁施工中出現(xiàn)冷縫及超振現(xiàn)象。⑤砼澆筑完畢后，關鍵是養(yǎng)護，一是要保證砼不早期失水；二是要保證構(gòu)件內(nèi)外溫差不大于25℃，對大體積砼一般可采納保溫覆蓋，冷卻循環(huán)水，噴淋養(yǎng)護等措施。4.環(huán)境因素：主要合計氣溫、濕度、風速，特別是澆筑完畢初凝、終凝以前的環(huán)境狀況，應采用一些防曬、防風、增大濕度等有效措施。經(jīng)過上述分析，對超長、大體積砼的裂縫控制，主要應從以下四個方面采用措施