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试论混凝土结构裂缝成因及预防措施

试论混凝土结构裂缝成因及预防措施:由于商品混凝土是一种脆性材料,早期强度低,施工过程中极易出现裂缝缺陷,影响建筑结构的整体性和耐久性,特别是住宅工程楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉纠纷以及索赔等,如何更好地预防商品混凝土结构裂缝的产生,保证施工工程的质量,是工程界普遍关注的问题。

随着社会的发展和城市建设步伐的加快,商品混凝土在城市建筑施工中的应用越来越广泛,但是,由于商品混凝土是一种脆性材料,早期强度低,施工过程中极易出现裂缝缺陷,影响建筑结构的整体性和耐久性,特别是住宅工程楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉纠纷以及索赔等,如何更好地预防商品混凝土结构裂缝的产生,保证施工工程的质量,是工程界普遍关注的问题。

1 商品混凝土结构裂缝成因 

商品混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中,当发生温度、湿度变化、地基不均匀沉降时,极易产生裂缝。

1,1材料质量:材料质量问题引起的裂缝是较常见的原因。

1,2结构受荷:结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。如:拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋商品混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋商品混凝土构件在承受了30~40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋商品混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋商品混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2~0.3mm,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝,则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。

1,3设计构造:结构构件断面突变或开洞、留槽引起应力集中;构造处理不当、现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋、或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素容易导致商品混凝土开裂。

1,4温度变形:商品混凝土是具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为1×10-5/℃,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过商品混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积商品混凝土的裂缝等。

1,5湿度变形:商品混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,称为干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。

1,6地基变形:在钢筋商品混凝土结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。

1,7施工工艺:

1,7,1商品混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后商品混凝土的均匀性和密实程度。因此商品混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接成因。(2)、水分蒸发、水泥结石和商品混凝土干缩通常是导致商品混凝土裂缝的重要原因。(3)、模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成商品混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,商品混凝土保护层太小或太大,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。(4)、商品混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

8、徐变:商品混凝土徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也很常见。据文献记载受弯构件截面商品混凝土受压徐变,可以使构件变形增加2~3倍;预应力结构因徐变会产生较大的应力损失,降低了结构的抗裂性能。 

2 商品混凝土结构裂缝常见预防措施 

2,1塑型沉降裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下:①在满足泵送和施工的前提下尽可能减小商品混凝土塌落度;②保证商品混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转20―30秒,然后反转卸料;③施工过程中应经常观察模板的位移和商品混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振使商品混凝土离析分层;④施工过程中严禁随意加水。

2,2塑性收缩裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下:①施工单位在浇注商品混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度;②商品商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。

2,3温度应力裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下:①降低商品混凝土发热量。选用水化热低、凝结时间长的水泥,以降低商品混凝土的温度;掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高商品混凝土强度并减少用水量及水泥用量,延长商品混凝土达到最高温度时间,减少于缩;尽可能选用最大粒径较大,颗粒形状好且级配良好的粗骨料,避免砂量过多以减少水泥用量及用水量;在满足泵送和施工的前提下用低流动性商品混凝土,严格控制水灰比,减少单位体积商品混凝土用水量。②降低商品混凝土浇筑温度。在高温季节要降低原材料温度,在环境温度较低的早晚浇筑;避免吸收外部环境热量,运输工具、泵送管路尽量遮荫,防止商品混凝土升温;埋设冷却水管,通人冷水降温。③分层分块浇筑。④表面保温与保湿。要尽量长时间地保温和保持商品混凝土表面湿润,让其表面慢慢冷却、干燥,使商品混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。主要有蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式,养护时间一般不少于14d。

2,4施工方面原因造成的裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下:①加强模板施工的过程管理。模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性,在振捣过程中派专人进行看模,防止松扣下沉现象发生;试块强度达到设计允许值时方能拆模。②商品混凝土的成品保护。对浇筑好的板面,必须在商品混凝土强度达到1.2N/MM2后方可上人。③钢筋绑扎施工加强对负弯矩筋的管理。加密支撑马凳的间距、确保板面负弯矩筋的保护层厚度。④振捣方式方法必须正确。振捣易快插、慢拔。振捣时间过短,商品混凝土不均匀;时间过长,易导致严重浮浆。

综上所述,商品混凝土结构裂缝问题一直严重困扰着商品混凝土的施工质量,在商品混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。

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