混凝土結構裂縫成因及預防
發布時間:2014-08-05
工程結構出現裂縫是比較普遍的現象。不過,結構裂縫大部分是能夠通過設計手段、施工措施來避免的。本文著重對
混凝土結構裂縫的成因及預防措施作一粗淺的探討。
一、
鋼筋混凝土結構常見裂縫原因分析混凝土抗壓強度較高而抗拉強度很低,約為其抗壓強度的十分之一。當結構受力或溫度、濕度發生變化時,導致混凝土產生拉應力,極易產生裂縫。
1.材料方麵。有些構件裂縫是由材料質量引發的,如水泥安定性差,兩種水泥混用,砂、石含泥量大,骨料粒徑過小,外加劑質量差或加入量過大等。
2.地基變形。當地基發生不均勻下沉時,在結構內部必然產生極大的應力。當應力超過構件抗力時,將不可避免地出現裂縫,裂縫的形狀、方向、寬度決定於地基變形的情況。
3.設計方麵。構造處理不當,主次梁交合處主梁未設加強箍筋或附加吊筋;大截麵梁未設腰筋;構件斷麵突變或因開洞、留槽引起應力集中等因素,均可導致構件裂縫的出現。
4.結(jie)構(gou)荷(he)載(zai)方(fang)麵(mian)。結(jie)構(gou)因(yin)承(cheng)受(shou)荷(he)載(zai)而(er)產(chan)生(sheng)裂(lie)縫(feng)的(de)原(yuan)因(yin)很(hen)多(duo),施(shi)工(gong)中(zhong)或(huo)使(shi)用(yong)中(zhong)都(dou)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)。例(li)如(ru)構(gou)件(jian)早(zao)期(qi)受(shou)到(dao)震(zhen)傷(shang),拆(chai)除(chu)承(cheng)重(zhong)模(mo)板(ban)過(guo)早(zao),施(shi)工(gong)荷(he)載(zai)過(guo)大(da),構(gou)件(jian)堆(dui)放(fang)、運輸、吊裝時,墊木或吊點位置不當,預應力張拉值過大或放張不規範等,均可能產生裂縫。較為常見的是
鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下,出現不同程度的裂縫。早期微裂一般不易發現,規範規定有些構件允許出現寬度不大於0.3毫米的裂縫。但對裂縫寬度超過規範規定的,以及不允許出現裂縫的構件出現裂縫,則應屬於有害裂縫,須加以認真分析,慎重處理。
5.溫度應力裂縫。混凝土與一般物質一樣,具有熱脹冷縮的物理性質,其線膨脹係數約為1×10-5/℃,當dang環huan境jing溫wen度du發fa生sheng變bian化hua時shi,就jiu會hui產chan生sheng溫wen度du變bian形xing,在zai構gou件jian受shou到dao約yue束shu不bu能neng自zi由you變bian形xing時shi,構gou件jian內nei就jiu會hui產chan生sheng附fu加jia應ying力li,當dang溫wen度du應ying力li超chao過guo混hun凝ning土tu的de抗kang拉la強qiang度du時shi,必bi將jiang出chu現xian裂lie縫feng。常chang見jian的de如ru現xian澆jiao屋wu麵mian板ban垂chui直zhi於yu肋lei梁liang方fang向xiang的de裂lie縫feng,大da體ti積ji混hun凝ning土tu表biao麵mian裂lie縫feng、煙囪外壁的豎向裂縫等。
6.濕(shi)度(du)變(bian)形(xing)裂(lie)縫(feng)。普(pu)通(tong)混(hun)凝(ning)土(tu)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)硬(ying)結(jie)時(shi),體(ti)積(ji)會(hui)發(fa)生(sheng)收(shou)縮(suo),由(you)此(ci)而(er)在(zai)構(gou)件(jian)內(nei)產(chan)生(sheng)拉(la)應(ying)力(li),在(zai)早(zao)期(qi)混(hun)凝(ning)土(tu)強(qiang)度(du)較(jiao)低(di)時(shi),混(hun)凝(ning)土(tu)收(shou)縮(suo)值(zhi)最(zui)大(da)。因(yin)此(ci),若(ruo)構(gou)件(jian)早(zao)期(qi)養(yang)護(hu)不(bu)良(liang),極(ji)易(yi)產(chan)生(sheng)收(shou)縮(suo)裂(lie)縫(feng)。這(zhe)類(lei)裂(lie)縫(feng),在(zai)現(xian)澆(jiao)剪(jian)力(li)牆(qiang)、水池底、壁等工程結構中最為常見。
7.徐xu變bian裂lie縫feng。結jie構gou構gou件jian在zai內nei應ying力li的de作zuo用yong下xia,除chu瞬shun時shi彈dan性xing變bian形xing外wai,其qi變bian形xing值zhi隨sui時shi間jian的de延yan長chang而er增zeng加jia的de現xian象xiang稱cheng為wei徐xu變bian變bian形xing。據ju文wen獻xian記ji載zai受shou彎wan構gou件jian由you於yu徐xu變bian變bian形xing的de作zuo用yong,其qi長chang期qi變bian形xing值zhi可ke增zeng加jia2~3bei,yinbianxingliangjiadaershilaquhunningtuchengshoulayingli,zaochengliefengdechuxian。yuyingligoujianyinxubianhuichanshengjiaodadeyinglisunshi,jiangdilejiegoudekangliexingneng。cileiliefengchangjianyushouwangoujiandelaqu,qitezhengyuchengshouhezaichuxianliefengxiangtong。
8.施工方麵。由於施工原因造成裂縫出現的因素很多。如
混凝土結構養護不良或養護時間不夠;水灰比過大、水泥或外加劑加入量過大;攪拌時間不夠、振搗不實;鋼筋表麵汙染、保護層過小或過大;任意留置施工縫且不按規定處理;後期施工擾動前期混凝土;構件內外溫差大,未采取有效措施;在不宜施工的氣候條件下,勉強施工;冬季施工未采取防凍措施等。
二、
混凝土結構裂縫的預防措施
1.材料方麵。1)水泥:根據工程條件不同,盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥:2)骨料應選用粒徑適當、級配合理、無堿性反應、有害物質及含泥量符合規定的砂、石材料;3)waichanliaoyichanrushiliangfenmeihuihejianshuijidengwaijiaji,chaochangjianzhuwuhuogouzhuwukejiaruweipengzhangji,yigaishanhunningtugongzuoxingneng,jiangdishuiniyongliangheyongshuiliang,jianshaoshousuo。
2.混凝土配料、攪拌及澆築。1)配合比設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確,攪拌時間應保證;2)澆築分層應合理,振搗應均勻、適度,不得隨意留置施工縫。
3.設計方麵。1)建築平麵造型在滿足使用要求的前提下,力求簡單;控製建築物的長高比,增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力;2)正確設置沉降縫、變形縫,位置和寬度選擇要適當,構造要合理;3)磚混結構底層窗台下應采用加筋砌體,洞口較寬的窗台下宜設置
鋼筋混凝土梁,以防止窗台因地基沉降產生豎向裂縫;4)構件配筋要合理,間
距要適當。斷麵較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板,上麵中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處,宜加設抗剪鋼筋。
4.施工方麵。1)加jia強qiang地di基ji的de檢jian查zha與yu驗yan收shou,複fu雜za地di基ji,應ying做zuo補bu充chong勘kan探tan。異yi常chang地di基ji處chu理li必bi須xu謹jin慎shen,盡jin可ke能neng使shi其qi處chu理li後hou的de承cheng載zai力li與yu本ben工gong程cheng正zheng常chang地di基ji承cheng載zai力li相xiang同tong或huo相xiang近jin;2)合理設置後澆帶,較長的牆、板、基礎等結構和主樓與裙房之間等高低層錯落處,均應設置後澆帶。具體要求可由設計單位確定;3)加強混凝土的早期養護,並適當延長養護時間,當柱、牆等構件澆水養護有困難或不能保證其表麵濕潤時,應采用覆蓋保溫材料等做法,以減少混凝土的收縮變形;4)大體積混凝土施工,應做好溫度測控工作,采取有效的保溫措施,保證構件內外溫差不超過規定(25℃);5)鋼筋綁紮位置要正確,保護層厚度準確,鋼筋表麵應潔淨,鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。