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混凝土結(jié)構(gòu)的施工裂縫分析及防治措施

2010-10-12 18:22  來源于網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫問題是一個(gè)普遍性的技術(shù)問題。特別是現(xiàn)代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工,外加劑、摻和料等在混凝土中的廣泛使用,導(dǎo)致混凝土裂縫普遍存在。在分析裂縫產(chǎn)生的原因時(shí),不能忽視在施工過程中由于施工管理不善、操作不當(dāng)、材料使用不符合要求等而引起混凝土裂縫的原因。

  一、施工中收縮與溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析及其防治措施

  1.收縮裂縫的原因分析。

  混凝土凝固時(shí)一些水與水泥顆粒結(jié)合,體積減少稱為凝縮,另一些水分蒸發(fā),體積減小稱為干縮。凝縮與干縮總稱為收縮。由收縮引起的混凝土變形受到約束作用的限制產(chǎn)生的裂縫為收縮裂縫。施工中收縮裂縫產(chǎn)生的原因:(1)混凝土未完全硬化前產(chǎn)生的收縮裂縫。一般發(fā)生在初、終凝結(jié)前后。主要是初期養(yǎng)護(hù)不好,表面游離水分蒸發(fā)過快,混凝土體積收縮,此時(shí)混凝土強(qiáng)度很低,混凝土的抗拉強(qiáng)度不能抵抗這種應(yīng)力變形而產(chǎn)生裂縫。(2)由養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的收縮裂縫。產(chǎn)生的原因是經(jīng)風(fēng)吹日曬,表面干燥過快,干縮較大,并存在差異收縮受內(nèi)部混凝土約束,其表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。(3)混凝土收縮引起不均勻下沉形成的裂縫。因快速澆灌混凝土,混凝土沉降不均勻而產(chǎn)生裂縫。收縮下沉裂縫產(chǎn)生的原因主要是混凝土級(jí)配不好或水灰比過大,搗實(shí)不夠等施工方法不當(dāng)造成的。(4)施工方法不當(dāng)引起混凝土收縮裂縫。拌合料攪拌不勻產(chǎn)生,混凝土內(nèi)砂、石、水泥分布不均。

  2.溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析。

  混凝土凝固過程中,內(nèi)外溫差形成過大時(shí),構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹或收縮,由于該變形受到內(nèi)外約束的限制而形成的裂縫,稱為溫度裂縫。溫度裂縫產(chǎn)生的原因:(1)大體積混凝土由于水泥水化熱產(chǎn)生的溫度裂縫。(2)預(yù)制構(gòu)件采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫。(3)因焊接措施不當(dāng),引起的溫度裂縫。(4)屋頂保溫不夠或施工中長期屋面不作保溫層。(5)梁柱現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),因急驟升溫或干燥產(chǎn)生大量的網(wǎng)狀細(xì)微裂縫,與此同時(shí)梁柱上幾乎出現(xiàn)等間距的粗裂縫,有時(shí)局部脫落。(6)使用環(huán)境溫度不當(dāng)。(7)伸縮縫間距超過規(guī)范要求。

  3.減少或防止溫度裂縫及收縮裂縫的措施。

  溫度裂縫及收縮裂縫往往在同一混凝土中是伴生的、共同作用的結(jié)果。防止這兩種裂縫要從改善造成裂縫的外部條件和提高混凝土本身強(qiáng)度入手。(1)控制溫度。混凝土的溫度應(yīng)力是由水泥水化熱,澆灌溫度和外界溫度等各種溫差引起的,且往往是各種溫度的疊加,使混凝土內(nèi)部和外部溫差過大造成的。因此根據(jù)工程的特點(diǎn)和需要,采取不同的控制溫度方法。(2)加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)。主要措施有要保持一定濕度,注意早期保持混凝土的水分,減少干縮變形,施工時(shí)的防風(fēng)、防曬及保濕等。(3)合理配筋。鋼筋直徑細(xì)且間距密時(shí),對提高混凝土抗裂縫的效果較好,在斷面突變和調(diào)口四周應(yīng)力集中的薄弱部位加筋效果最好。(4)采用補(bǔ)償裂混凝土,摻入微膨脹材料和抗裂材料,以減少混凝土收縮應(yīng)力及溫度應(yīng)力的影響。(5)提高混凝土的施工質(zhì)量,改善混凝土的均質(zhì)性,提高混凝土的抗裂性能。

  二、施工中由于荷載變化引起的裂縫原因分析及防治措施

  1.支模板不妥引起的混凝土裂縫及防治措施。

  (1)模板及支模架下沉引起混凝土裂縫。由于構(gòu)件混凝土未達(dá)到一定的強(qiáng)度,過早地承擔(dān)了自重等附加荷載,引起開裂。(2)如果是木模板,含水率不合適,潮脹干縮對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響,應(yīng)選用含水率18—23%的木材做模板,在第一次使用前要充分澆水,防止脹縮。(3)混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度前,過早受荷受振動(dòng)而開裂,如在混凝土未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)就在其上面走動(dòng)等。(4)支模時(shí)未經(jīng)計(jì)算或計(jì)算不正確引起的模板變形。(5)施工超載,即施工荷重大于竣工后使用的荷重。防止支模不妥引起混凝土裂縫的措施:采用相應(yīng)的措施和計(jì)算,防止立柱、模板下沉和變形;選擇合適的模板,避免模板變形;混凝土必須達(dá)到1.2Mpa強(qiáng)度以后,才可在上面行走,施工操作;進(jìn)行必要的施工驗(yàn)算,不得超載。

  2.施工中鋼筋設(shè)置不當(dāng)引起的混凝土裂縫。

 。1)受力鋼筋位置不正確引起的混凝土開裂。由于鋼筋位置的不準(zhǔn),改變了受力狀況,必能引起混凝土的裂縫,甚至折斷。(2)受力筋的搭接不當(dāng),凈間距不足引起的混凝土裂縫。(3)受力鋼筋如梁筋伸入支座的根數(shù)和錨固長度不夠,節(jié)點(diǎn)受力時(shí),鋼筋不起作用,引起混凝土開裂。防止由于鋼筋設(shè)置不當(dāng)引起混凝土開裂的措施:熟悉圖紙和設(shè)計(jì)要求,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求布置鋼筋并進(jìn)行復(fù)檢,采取固定措施,防止鋼筋位置不準(zhǔn);保證受力鋼筋的凈間距,排列要有利于混凝土的振搗密實(shí);鋼筋的搭接長度必須符合規(guī)范規(guī)定;受力筋的保護(hù)層厚度必須保證;采取措施防止人踩,混凝土砸造成的鋼筋位移,安排專人看管。

  3.混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

  混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪、抗彎強(qiáng)度大大下降,在原設(shè)計(jì)荷載作用下,必能出現(xiàn)裂縫。原因有配合比問題;操作上計(jì)量不準(zhǔn);養(yǎng)護(hù)問題等。防止施工中混凝土強(qiáng)度等級(jí)不足,應(yīng)在混凝土施工中從配合比實(shí)驗(yàn)、攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振搗以及養(yǎng)護(hù)一系列的過程中嚴(yán)格把關(guān),按國家有關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程辦事。

  4. 施工超載引起的裂縫。

  主要原因有:(1)施工中樓板、梁上堆積的施工機(jī)具,材料重量太大,超過其承載能力。(2)吊裝施工時(shí),屋面上的機(jī)械重量布置不合理。(3)運(yùn)輸車載的過大的集中荷載。預(yù)防由于超載引起裂縫的措施:建筑物上堆放機(jī)具和材料,應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行,必要時(shí)要經(jīng)過驗(yàn)算;建筑物上需要布置機(jī)械及上運(yùn)輸車輛時(shí),要有施工方案,要經(jīng)過詳盡的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,并經(jīng)過批準(zhǔn)后才能施工。

  綜上所述,裂縫的控制應(yīng)防患于未然,針對裂縫的成因,采取相應(yīng)的措施預(yù)防有害裂縫的產(chǎn)生。實(shí)踐證明,只要各施工人員緊密配合,采取科學(xué)的控制措施就可以取得良好的抗裂效果。

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