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砼裂縫的產(chǎn)生原因與預(yù)防措施
近年來,混凝土裂縫已經(jīng)成為建筑工程中相當(dāng)普遍的質(zhì)量通病,微觀裂縫是由建筑本身物理力學(xué)性質(zhì)引起的,它的有害程度是可以控制的,但嚴(yán)重的裂縫將破壞建筑物的整體性和穩(wěn)定性,引起鋼筋腐蝕,影響建筑物的持久強度。所以分析裂縫產(chǎn)生的原因并加以控制已成為一個十分重要且值得重視的課題。
根據(jù)各方面的調(diào)查研究和和工作經(jīng)驗的分析,對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,做了如下總結(jié),具體如下:
一、材料原因產(chǎn)生的裂縫
組成混凝土的材料是膠結(jié)料(水泥)、細骨料(砂)、粗骨料(碎、礫石)及水。配置混凝土所采用的任一材料質(zhì)量不合格,均有可能出現(xiàn)裂縫。
1、粗細骨料含泥量過大,造成混凝土收縮增大;集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生;
2、為了產(chǎn)生良好的可泵性,混凝土生產(chǎn)方均會加大水泥用量,單位體積中水泥用量大、用水量增多,收縮量增大;水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大;混凝土設(shè)計強度等級越高,脆性越大,越易開裂。
3、商品混凝土攪拌生產(chǎn)中各種材料質(zhì)量把握不嚴(yán),也是裂縫產(chǎn)生的原因。水泥安定性不合格;水泥出廠時強度不足,水泥受潮或過期;混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng),這些因素都可能使混凝土強度不足,從而導(dǎo)致混凝土開裂。
二、施工階段原因產(chǎn)生的裂縫
1、施工質(zhì)量控制差,任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料計量不準(zhǔn),結(jié)果造成混凝土強度不足和其他性能(和易性、密實度)下降,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
2、混凝土澆筑時振搗不均勻、不密實,出現(xiàn)蜂窩、麻面、孔洞或鋼筋外漏,混凝土攪拌、運輸時間過長或澆鑄過快,這些都是產(chǎn)生不規(guī)則的收縮裂縫的原因。
3、在澆搗混凝土過程中,鋼筋表面污染、未安排專人看管鋼筋、模板,導(dǎo)致操作工人隨意踩踏現(xiàn)象,導(dǎo)致混凝土保護層厚度過大、樓板的有效截面高度減少,使板上部沿梁支座處產(chǎn)生裂縫。
4、模板構(gòu)造不滿足要求,支模架搭設(shè)中缺少足夠的剛度,垂直支撐與樓面接觸部位沒有設(shè)置楔子頂緊或模板支撐數(shù)量過少,使混凝土在振搗過程中及成型后模板出現(xiàn)局部變形,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
5、現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)、過早拆模,對混凝土強度的發(fā)展有一定影響,在自重或施工荷載作用下很容易產(chǎn)生裂縫。
6、養(yǎng)護期不到位,特別是高標(biāo)號混凝土振搗的樓面,未按規(guī)定要求進行澆水及養(yǎng)護,導(dǎo)致混凝土表面失水過快及混凝土表面收縮過快產(chǎn)生裂縫,同時在養(yǎng)護期間過早進行上層磚砌體施工造成樓面受力不均而形成裂縫。
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三、設(shè)計原因產(chǎn)生的裂縫
1、為了滿足使用要求,結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開洞?锥锤浇鼤a(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中,若設(shè)計處理不當(dāng),會在斷面突變處產(chǎn)生應(yīng)力集中從而產(chǎn)生構(gòu)件裂縫。
2、設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件偏心、應(yīng)力過大,容易產(chǎn)生的裂縫。
3. 隨著用戶對使用面積的要求越來越高,使得設(shè)計只顧滿足房型和使用功能,所需的樓板厚度和配筋不能滿足構(gòu)造的要求。截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點不合理從而導(dǎo)致混凝土因強度不夠而開裂。
4、為了追求完美造型,設(shè)計中平面布局凹凸變化較大,轉(zhuǎn)角也增多,由于這些轉(zhuǎn)角應(yīng)力過分集中,受到混凝土收縮及溫差變化就很容易產(chǎn)生裂縫
從上述混凝土產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的幾個原因找手,我們對混凝土裂縫控制可以分為:材料的選擇和控制措施、施工階段的控制措施和設(shè)計階段的控制措施。
一、材料的選擇和控制措施
1、應(yīng)優(yōu)先采用水化熱低的礦渣水泥或火山灰水泥配制大體積混凝土,在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料會導(dǎo)致集料表面與水泥石的機械粘結(jié)力降低,而且會增加混凝土拌合物的用水量,不僅增加了混凝土的收縮,同時降低了混凝土的抗拉強度,導(dǎo)致收縮裂縫發(fā)生。
2、優(yōu)先選用合適的外加劑,外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑;炷林袚饺霚p水劑,不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善,同時又減少拌和用水,節(jié)約水泥,從而降低了水化熱。為了延緩凝結(jié)時間,要加緩凝劑,反之凝結(jié)時間過早,將影響混凝土的輸送和澆筑面的粘結(jié),易出現(xiàn)層間縫隙,使混凝土防水、抗裂和整體強度下降。
3、優(yōu)先選用合適的摻合料,在混凝土中摻加抗裂性能好的活性摻合料,不僅可以降低水泥用量,減少混凝土收縮,耐用可以緩解混凝土早期開裂的危險性。
4、嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),不使用不合格的原材料。
二、施工階段控制措施
1、嚴(yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對使用的砂、石料、摻和料、添加劑嚴(yán)格進行材料進場檢驗制,嚴(yán)格控制配合比,水泥用量和坍落度,使混凝土內(nèi)部缺陷減少到最低限,從而減少裂縫產(chǎn)生。
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2、降低澆筑速度,減少澆筑層厚度。加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。盡量采用兩次振搗技術(shù),改善混凝土強度,提高抗裂性。
3、支撐馬凳要選用二級鋼筋,并加密其間距,確保板面負筋的保護層厚度;炷翝仓䲡r安排專人看護鋼筋,做到隨時修整,避免支座處因負筋下沉保護層厚度變大而產(chǎn)生的裂縫。
4、加強模板施工的過程管理,支撐架必須有足夠的剛度,方料與模板的接觸面不得有任何間隙,使每個接觸面都有可靠的支撐點,在振搗過程中派專人進行看模,防止松扣下沉現(xiàn)象產(chǎn)生。
5、不承重模板,應(yīng)在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時方可拆 2
除,承重模板應(yīng)在與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護的試塊強度達到設(shè)計允許值時方能拆模,拆模過程中要避免野蠻施工,在拆模過程中,如發(fā)現(xiàn)混凝土有影響結(jié)構(gòu)安全的質(zhì)量問題時,應(yīng)暫停拆除,經(jīng)過處理后方可拆模。
6、延長養(yǎng)護時間,并設(shè)置測溫孔,加強對內(nèi)外溫度的監(jiān)控(內(nèi)外溫差≯20℃)。高溫下施工增加澆水次數(shù)并使表面長期處于濕潤狀態(tài),并用塑料布覆蓋嚴(yán)密保持塑料布內(nèi)有凝水,這樣既可減少由于溫差產(chǎn)生的裂縫,又可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力,有效地控制裂縫的產(chǎn)生。
三、設(shè)計階段控制措施
1、在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。 盡量避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。
2、對大開間、大進深的房間板面構(gòu)造筋進行加強處理。除支座處配設(shè)構(gòu)造負筋外,增設(shè)抗溫度變化配筋,樓板設(shè)計厚度140mm以上包括140mm板面負筋要通長設(shè)置,100-140mm以下按50%通長設(shè)置,100mm以下(不含100mm)按原設(shè)計施工,以基本滿足構(gòu)造抗拉的要求。
3、每個樓層?xùn)|西單元外墻大轉(zhuǎn)角的現(xiàn)澆樓板雖然都已配置反射負筋,但針對呈45°絕大多數(shù)裂縫都產(chǎn)生于此部位的這一現(xiàn)象,我們在增長反射筋的同時,再增加雙層雙向與受力筋相同規(guī)格的鋼筋,長度為2.5米,作為加強筋。使產(chǎn)生裂縫的應(yīng)力作用方向與反射筋相一致,有效地控制裂縫產(chǎn)生。
綜上所述,對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經(jīng)過設(shè)計、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當(dāng)今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。 3
砼裂縫的產(chǎn)生原因與預(yù)防措施 [篇2]
一 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
1 塑性收縮裂縫
塑性裂縫多在新澆注的混凝土構(gòu)件暴露于空氣中的上表面出現(xiàn),塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在千熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態(tài),較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。
塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間,環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等等。
2 沉降收縮裂縫 沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致,或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,裂縫呈梭形,其走向與沉陷情況有關(guān),一般沿與地面垂直或呈30~45度角方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度寬度0.3~0.4mm,受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。
3 溫度裂縫
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中;炷翝仓螅谟不^程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當(dāng)水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500-27500kj的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高)。由于混凝士的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝士表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。
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在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫?v橫交錯。梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊,深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一。受溫度變化影啊較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯,此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化。降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
混凝土結(jié)構(gòu)成型后,沒有及時覆蓋,表面水分散失快,體積收縮大,而混凝土內(nèi)部濕度變化小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,出現(xiàn)拉應(yīng)力,引起混凝土表面的收縮。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯,梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊。深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
二 裂縫的防治措施
1 混凝土配合比設(shè)計時,在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量。
2 增配構(gòu)造筋提高抗裂性能,配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3~0.5%之間。
3 避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。
4 在易裂的邊緣部位設(shè)置暗粱,提高該部位的配筋率。提高混凝土的極限拉伸。
5 在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征,合理設(shè)置后澆縫,在正常施工條件下.后澆縫間距20-30m。保留時間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時的具體條件,也可臨時根據(jù)具體情況作設(shè)計變更。
6 嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用低水化熱水泥,粗細骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1~1.5%以下)。
7 控制混凝土的水灰比,減少混凝土的坍落度,合理摻加塑化劑和減少劑。
8 采用綜合措施,控制混凝土初始溫度、混凝土溫度和溫度變化。引起溫差裂縫澆筑時間盡量安排在夜間,最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設(shè)簡易遮陽裝置,或用濕麻袋覆蓋,必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時,在水平及垂直泵管上加蓋草袋,并噴冷水。
9 根據(jù)工程特點,可以利用混凝土后期強度,這樣可以減少用水量,減少水化熱和收縮。
(1)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。
(2)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上.混凝土的現(xiàn)場試塊強度不低于c 5.7)采用兩次振搗技術(shù),改善混凝土強度,提高抗裂性。
(3)根據(jù)具體工程特點,采用uea補償收縮混凝土技術(shù)。
(4)對于高強混凝土.應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。通過試驗滲入粉煤灰,滲涼15%-50%。
三、結(jié)論
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能.而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。
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