混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施

2024-12-15 版权声明 我要投稿

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施(精选10篇)

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇1

专业论文

浅析现浇钢筋混凝土温度裂缝产生的成因及控制措施

浅析现浇钢筋混凝土温度裂缝产生的成因及控制措施

摘要:钢筋混凝土温度裂缝主要成因,提出温度裂缝控制措施

关键词:水化热;混凝土温度应力;裂缝控制;温度应力

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

钢筋混凝土中的水泥在水化过程中,将释放大量的热量形成不均匀非稳定温度场,产生非均匀温度变形,极易导致混凝土裂缝产生,还有施工中的混凝土的干缩也会使混凝土产生裂缝,影响到结构的整体性和耐久性。本文就钢筋混凝土温度裂缝成因及控制措施进行分析、总结。

裂缝产生的原因

混凝土中产生裂缝的原因有多种,主要是混凝土内部温度变化产生不均匀变形和湿度的变化引起的不均匀干缩变形叠加作用导致。混凝土是一种脆性、非匀质的脆性材料,抗压力比抗拉力大一个数量级,极易在由于温差、干缩变形的作用下产生的主拉应力作用下产生宏观裂缝。

许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。

由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在凝固中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极

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为重要。

温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约3天。这个阶段的两个特征,一是水泥水化放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。

(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类:

(1)自生应力:周围没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身,结构体积相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。

(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下:

(1)采用低热或中热的水泥品种,例如选用低水化热的粉煤灰水泥;

(2)选用质地坚硬、级配良好、颗粒洁净、低热膨胀系数、低吸水率的优质骨料改善骨料级配;

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(3)加入缓凝剂,延长混凝土的凝固时间,对水化热的散失是一个有效的措施。

(4)拌合混凝土时加冰水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;控制混凝土浇筑温度不宜高于30℃

(5)合理安排工期,选择最佳开盘时间

(6)热天采用薄层浇筑,利用层面散热以降低混凝土温度,浇筑厚度为30cm;(一般常用于大体积混凝土)

(7)确保钢筋保护层厚度符合设计要求

(8)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(一般常用于大体积混凝土)

(9)顶层混凝土浇筑完毕后,在顶部混凝土初凝前,对其进行二次压实抹平;或在顶层混凝土振捣找平后随即用塑料薄膜粘贴在混凝土表面以减小混凝土表面与内部的温差;加强养生以增加混凝土表面湿度。

(10)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于外界气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如塑料布、泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。

正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂

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剂,在实践中总结出其主要作用为:

(1)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25%。

(2)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15%的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。

(3)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。

(4)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。

(5)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。

(6)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。

(7)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。

(8)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩.5 结束语

以上对混凝土的施工温度和湿度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,具体施工中要靠我们具体问题具体分析多方面找原因来解决混凝土裂缝问题。

参考文献

(1)孙肖虎 冷春峰 张慧宇 《水利科技与经济》 2008 第3期

(2)谭子云 张智 李镭 《湖南交通科技》 2007 第3期

(3)刘伟 董必钦 李伟文 邢锋 《工业建筑》 2008 第7期

(4)黄子春 《混凝土》 2010 第1期

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇2

关键词:裂缝,混凝土浇筑,措施

大量工程实践表明, 相当一部分现浇楼面结构, 当拆除模板时, 在边跨板面常出现顺板外缘裂缝, 在房屋角部板面出现呈等腰三角形的45度斜裂缝。尤其是开间较大时, 还有许多裂缝在板面沿楼板支座边0.3m范围内平行于支座展开, 甚至有些楼板四周均出现连续的裂缝, 这些裂缝出现在设置施工井架或施工塔吊位置相接的楼板中概率最大。

就施工因素而言:楼板的模板、支撑变形或沉陷, 混凝土的制作和振捣工艺等许多方面的施工质量问题以及养护不当都会增加产生裂缝的可能性。

1 混凝土振捣方面的成因及控制措施

混凝土施工中振捣充分可使骨料和水泥浆在模板中致密排列, 有助于混凝土的密实性和抗裂性, 但过振会使粗骨料沉落挤出水分, 表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落, 造成比下层混凝土有较大收缩性的表面砂浆层, 等水分蒸发后极易形成凝缩裂缝。如果施工中模板、垫层在浇筑混凝土之前洒水不充分, 过于干燥, 则模板吸水量大, 更易引起混凝土塑性收缩, 产生裂缝。另一方面, 混凝土浇捣后的过度抹平压光也会使混凝土的细骨科过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层。水泥浆中的Ca (OH) 2与空气中CO2反应生成硫酸钙, 放出结合水而使表面体积碳化收缩, 导致混凝土表面龟裂。

因此, 混凝土浇筑后要进行二次振捣, 以排除混凝土因泌水在粗骨料, 水平钢筋下部生成的水分和孔隙, 减少内部微裂缝的形成和发展, 提高混凝土与钢筋的握裹力, 同时可以使混凝土的抗压强度提高10%~20%左右, 从而提高抗裂性。

值得注意的是:施加二次振捣的最适宜时间为坍落度已经消失, 混凝土接近初凝时, 这时若将运动着的振动捧以其自身重力逐渐插入混凝土中进行振捣, 混凝土仍可恢复塑性。如果恢复塑性的程度能够在振动捧小心地拔出后, 混凝土能自行闭合而不留下孔穴, 即可认为这时施加二次振捣是适宜的, 这个时间一般是在浇筑混凝土4h后。同样, 二次抹压表面处理也是一个很好的措施, 有利于减少混凝土早期塑性裂缝, 因为混凝土硬化前, 混凝土还未终凝, 主要是上部的均匀沉降受到限制, 水平方向比垂直方向收缩量更大才会出现不规则裂缝, 此时用木抹拍打压实裂缝处的混凝土。可以消除混凝土的收缩应力, 闭合泌水收缩裂缝, 这时加以养护, 可排除非均匀降温差引起的自约束, 减少和避免混凝土在升温阶段产生裂缝。

另外, 对于大体积混凝土浇筑, 由于结构截面大, 水泥用量多, 水泥水化所释放的水化热产生较大的温度变化和收缩作用, 由此形成温度收缩应力导致混凝土产生表面裂缝和贯通裂缝。表面裂缝是由于混凝土表面和内部的散热条件不同, 温度外低内高形成了温度梯度 (温差大于25℃) , 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力, 表面的拉应力超过混凝土抗拉强度而引起的。贯通裂缝是由于大体积混凝土的强度发展到一定程度, 混凝土逐渐降温, 温差引起的变形加上混凝土失水引起的体积收缩变形, 受到结构边界条件的约束引起的拉应力, 超过混凝土抗拉强度时产生的裂缝, 因此, 浇注大体积混凝土, 要尽可能采用水化热较低的水泥, 并尽可能减少水泥用量, 从而减少混凝土凝固时水泥散发出来的水化热。

2 模板支撑体系方面的成因及控制措施

在现浇混凝土楼板中常出现沉降裂缝, 这可能是由于模板支撑的刚度不够、梁板支撑刚度差异或模板挠度过大, 在荷载作用下变形沉降, 其次是施工期间的过度震动使支撑刚度变异多次发生瞬间相对位移, 或是没有在混凝土获得足够强度之前而过早拆模。

高层住宅结构的施工进度通常是7d一层, 施工单位配备四套模板, 当拆除最下层模板时, 楼面结构混凝土的强度已基本达到28d设计强度, 但有些单位仅配备三套模板周转使用, 施工进度稍快时能达到5~6d一层, 这样在拆除最下层模板时, 楼面结构混凝土尚未到28d强度。

假设施工用四套模板周转使用, 自上而下分别为第n1、n2、n3、n4层, 由于上层混凝土龄期小于下层混凝土, 而且均在28d龄期内, 所以第n1-n:层楼面刚度递增, Bm

假设各楼层脚手架无压缩变形的前提下, 各楼层对应点沿竖向变形协调相等, 很显然各楼层内力值为Mn1

尽管在目前大型和高层建筑施工中, 利用将跨度较大的现浇楼板通过竖向支撑变为短跨受力状态的原理, 以达到早拆模板与支撑体系, 提高棋板利用率, 减少模板用量的目的。然而通过工程实践可知, 在早拆柱头以及支撑带位置的楼板顶面, 会出现断断续续的细小裂缝, 在个别位置甚至较为明显, 这主要是因为:

(1) 未能及时测定混凝土的强度, 规范中已明确规定混凝土的早拆强度, 所以在模板拆除前应对挡板混凝土强度进行评定 (如回弹测试) , 而实际操作中, 施工者往往人为地规定混凝土自浇筑至拆模的时间。但混凝土的水泥, 骨科品种、外加剂类型等自身特性和气温等环境条件都未加以综合考虑。

(2) 楼板上施工荷载中, 拆模后的楼板立刻承受较大的集中荷载, 如:成束吊运并平等于支撑带堆放的钢筋, 集中堆放的模板和支撑, 置于跨中的施工设备和人员等, 这些荷载超出了控制荷载, 导致支撑带处的负弯矩超过混凝土的开裂弯矩, 产生裂缝。

针对上述分析, 采取以下措施:

(1) 模板及支撑体系要有足够的刚度, 楼板模板支撑的间距要适宜, 使其刚度与梁模板刚度不至于有太大的差距, 在与施工井架相接或施工运输工具频繁经过的楼板模板中间加强模板支撑系统。

(2) 对于高层住宅中由于拆模早而引起的边跨板面裂缝, 可用以下方法:

(1) 由于设计中对多跨连续板边跨的板边往往简化处理为简支, 由此而产生的误差在构造上予以配置构造钢筋补强, 但所配置的构造钢筋又往往存在直径不足, 间距过大, 建议设计对边跨边支座配筋时按固端考虑边支座, 对该跨跨中及内支座配筋时, 边支座仍可按简支考虑, 并适当增大板边的构造配筋率。

(2) 上部钢筋直径宜大于10~12mm, 最好采用变形钢筋或冷轧带肋钢筋, 在施工中做好对上部钢筋的保护以防被践踏到下部, 在房屋角部及柱四周板面适当配置防45O状裂缝的放射构造钢筋。

(3) 在条件许可下, 多用木模板, 其相应荷载可较组合钢模板每平方米减少250N。

(4) 若要提早拆模, 可在楼板混凝土中掺用复合高效减水早强剂, 因其3d强度比普通混凝土增加30%, 7d强度可达90%。

(5) 对于早拆模板、支撑体系, 要产格控制楼板混凝土拆模强度和早拆后楼板上的施工荷载。必要时, 宜配置两个流水段的早拆模板, 以适应小段流水的作业方式, 也利于配合滑模等快速施工中的现浇楼板工序的跟进。

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇3

【关键词】裂缝成因;控制措施;施工现场

施工现场的逐渐缩小,建筑领域的节能、降效、减排和施工现场文明施工管理要求的日益提高,致使近年来商品混凝土使用逐渐增多。由于商品混凝土的独有特性,混凝土裂缝的问题也越来越多,特别是现浇楼板的裂缝尤为突出,所以如何采取措施,最大限度地减少或消除商品混凝土裂缝的产生,已经成为施工技术人员急需研究解决的问题。

一、混凝土裂缝的类型和成因

商品混凝土是由水泥、骨料、水和各种外加剂及掺合料组成的非匀质性脆性材料,其内部是非致密、非均匀的,它具有较高的抗压强度、良好的耐久性及抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂等特性。混凝土产生裂缝的原因是多方面的,如荷载、温度、收缩、腐蚀、结构变形等,且大多不是单方面作用的结果,而是多种因素相互交织影响、共同作用的结果。本文主要从材料、施工方面进行分析:

(一)材料方面的原因

1.水泥的含量高。

为减少泵送对机械设备的磨损,商品混凝土供应单位所用的水泥,比一般混凝土用的水泥多,相应的砂率也大,这必然导致商品混凝土比普通混凝土的收缩性大,出现裂缝的几率也比普通混凝土要大得多。

2.骨料粒径的影响。

为满足泵送的要求,商品混凝土都采用粒径较小的骨料,减少粗骨料的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束,而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此,商品混凝土粗骨料的粒径相对较小,直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。在混凝土的组成材料中,由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分,因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的,使得混凝土的抗拉强度降低,易出现裂缝。

3.粗细骨料含泥量的影响。

骨料的含泥量越高,混凝土的收缩性就越大,也越容易造成开裂。因为泥的出现弱化了骨料与水泥石之间的粘结面,降低了界面的粘结强度,也就降低了混凝土的抗拉强度,导致商品混凝土出现裂缝、特别是硬化过程中的早期裂缝。

4.外加剂的影响。

为保持良好的工作性能和可泵性,在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂,其中大多是兼有减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。由于国内缺乏外加剂对混凝土影响的系统理论研究,所以外加剂加入如不能科学控制,就会在一些部位形成薄弱区域,并在外力的作用下产生裂缝。

5.坍落度大。

一般商品混凝土的坍落度在140mm~180mm之间,有的甚至达到250mm,而普通混凝土的坍落度大多控制在30mm~50mm或70mm~90mm之间。为达到大坍落度要求,必然要求增加较多的水泥用量、拌和水用量和外加剂用量。由于这三种因素的共同影响,造成商品混凝土的收缩值比普通混凝土要大得多,极易导致商品混凝土裂缝的产生。

(二)施工方面的原因

1.现场擅自加水。

施工人员为提高混凝土的施工速度,未经有关方面认可,就擅自向混凝土中加水。现场加水不但增加了混凝土硬化过程中的泌水通道,降低了混凝土的强度,更严重的,将导致混凝土局部形成了软弱层,增加了混凝土出现裂缝的可能性。

2.混凝土终凝前未仔细收光。

商品混凝土由于坍落度大,水泥浆含量高,在终凝前因表面收缩极易出现收缩裂缝,对于掺加了活性掺和料的混凝土就尤为显著。如果在终凝前未仔细收光,则收缩裂缝不会自行闭和,导致混凝土非结构性浅表裂缝的产生。

3.结构构件养护不到位。

养护问题可以说一直是商品混凝土的关键问题,很多裂缝的产生都与商品混凝土养护未到位有关。随着泵送混凝土的普遍使用,外加剂和活性掺合料的加入,养护问题显得更加重要。现在有不少施工现场,对混凝土的养护往往采取终凝后才浇水养护,表面也未覆盖,浇水不及时、不定时且时间短,这与国家规范规定的养护要求相差很远,极易造成商品混凝土的早期开裂。

4.模板支撑拆除过早和结构受荷载过早。

商品混凝土由于其使用的特殊性,如为保证具有一定的坍落度要求以及运输、停置、施工所需要的时间,往往要加入具有缓凝作用的外加剂和粉煤灰以满足施工要求,因此商品混凝土具有比普通混凝土初凝时间长、早期强度低等特点。现在有一些施工单位为了赶进度,或为了模板的周转而擅自提前拆除模板支撑,并在结构上放置过多的堆载(如钢筋、钢管等),而此时混凝土并未达到规范要求的拆模强度,使结构受荷载过早从而出现裂缝。

二、商品混凝土裂缝的预防措施

根据以上对商品混凝土出现裂缝原因的分析,结合现场施工的情况,为避免商品混凝土结构裂缝的产生,提出以下预防措施。

(一)混凝土材料方面的措施

1.尽量减少收缩量大、需水量多的水泥使用,建议采用需水量小,与混凝土外加剂适应性好的水泥。要根据工程的实际情况,采用合适品种的水泥。在满足条件的情况下,要尽量减少水泥的用量。

2.宜优先采用连续级配的粗骨料配制混凝土,因为此级配的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度。根据工程需要,应采用合适的骨料粒径,尽可能选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径可减少用水量,从而减少水化热,最终降低混凝土的收缩应力。细骨料也应以中、粗砂为宜。

3.严格控制骨料的含泥量,建议商品混凝土所用粗骨料的含泥量控制在1%之内,砂的含泥量控制在2%之内,从而降低混凝土的收缩,提高混凝土的抗拉强度。

4.对外加剂应先进行有关指标的复试,合格后再使用。配制过程中的掺量更要严格控制,以免发生混凝土结构的裂缝。

5.在满足可泵性及和易性的条件下,要尽可能减少混凝土的水灰比,减小坍落度,以降低其收缩应力。

(二)混凝土施工方面的措施

1.严禁现场加水。要加强现场的管理力度,减少施工人员的主观随意性,确保按规范施工。

2.为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝,要正确把握商品混凝土的收浆和压光时机。商品混凝土振捣后应进行二遍收浆和压光,第一遍收浆和压光应在混凝土初凝时进行,第二遍收浆和压光应在初凝完成时终凝刚开始时进行,对掺加活性掺和料的混凝土更应增加收光次数,严禁在表面撒纯水泥进行压实收光,以免收缩裂缝的产生。

3.按照国家规范规定混凝土应该在浇筑后的12小时之内就开始养护,对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣水泥拌制的混凝土,其养护时间不得少于7天,对掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,其养护时间不得少于14天,且要始终保持混凝土处于湿润状态。

4.严格控制混凝土早期强度增长期的载荷。整体浇捣好后,在强度未达1.2Mpa时,不进行下道工序施工,不得上人和载荷,待强度达到10Mpa时,才可陆续堆放物体,应分散、分次加载,尽量避免集中堆放,形成集中荷载,同时控制堆载时吊车卸物冲击等。

5.必须确保正确的振捣方法。要根据商品混凝土的坍落度,合理控制振捣时间。振捣宜短振、快插、慢拔。因为振捣时间过短,混凝土不易密实;而振捣时间过长,则易形成混凝土的分层,从而造成过大的收缩应力,使混凝土出现裂缝。混凝土振捣后清除其中的游离水也是施工过程中的重要因素。主要是采取让混凝土在模内静置一段时间(时间长度根据实际情况而定),让游离水自由挥发或从模板缝隙中渗出。

三、结束语

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇4

水工大体积混凝土裂缝成因及防治措施

本文介绍了水工大体积混凝土的特点,分析了水工大体积混凝土裂缝产生的机理和主要原因,提出水工大体积混凝土裂缝控制技术.

作 者:董礼翠 童沛 作者单位:江苏省水利勘测设计研究院有限公司,江苏,扬州,225009刊 名:科技信息英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(13)分类号:U4关键词:水工结构 大体积混凝土 裂缝机理 裂缝控制

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇5

刘旭东 谢路

(桐庐县交通工程勘察设计有限公司,311500,桐庐)[摘要] 随着基础建设的迅速发展,桥梁建设中混凝土应用越来越多,混凝土在现代桥梁建设中占据了非常重要的地位,而随之出现的裂缝已成为普遍问题。本文以公路梁为例,归纳了裂缝形成的原因及种类,并分别提出防治方法,以便在具体实践中减少此类问题的出现。[关键词] 混凝土;裂缝;防治措施 0 引言

从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明,混凝土结构裂缝是不可避免的,混凝土结构的裂缝是一个具有普遍性的技术问题,虽然绝大部分的混凝土都是带裂缝工作的,但裂缝的产生和发展还是对混凝土结构的安全性、适用性和耐久性有着不容忽视的危害,在外界各种因素的作用下,裂缝会不断发展,从而降低混凝土的强度,损耗混凝土的耐久性,甚至引发严重的建筑质量事故。因此研究混凝土结构裂缝形成的原因,控制其在一定有效范围之内,提出防治的方法是十分必要的。混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类,究其产生的原因,大致可以分为以下种: 1.荷载引起的裂缝成因及防治 1.1荷载作用引起的裂缝的成因

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

1、直接应力裂缝

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:①设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够;结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。②施工阶段,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。③使用阶段,超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

2、次应力裂缝

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有:①在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰,理论计算该处不会存在弯矩,但实际该铰仍然能够抗弯,以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。②桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中,经常在跨内根据截面内力需要截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处,受力钢筋截断处容易出现裂缝。

1.2荷载作用引起裂缝的防治方法

严格按照国家规范对混凝土结构进行设计,对偏心构件进行局部受压验算,对一般结构,除对构件配筋、强度验算外,还应计算考虑正常使用阶段下的裂缝宽度验算。当裂缝宽度超过《混凝土结构设计规范》规定的允许值时,应复查荷载效应的组合、构件受力特征系数、钢筋的相对粘接系数等,确认计算无误;如仍超过允许值时,应对结构进行重新设计,可适当加大配筋率或加大构件截面尺寸等措施。对有裂缝的混凝土构件不易轻率的报废或者继续使用,而应进行细致的分析:若构件在使用中有缩小或闭合的趋势,那么此类构件就不要轻易报废,应根据裂缝的大小和构件使用条件,尽可能采取封闭或加固办法进行处理;若荷载裂缝是贯穿性的,使用阶段又有发展趋势,那么对这类构件就要认真对待,考虑其报废的可能。总之必须使构件在荷载作用下既满足正常使用功能要求又能满足承载能力要求。

2.温度裂缝成因及防治方法 2.1温度裂缝的成因

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

引起温度变化主要因素有:①年温差。一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。②日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。③骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹性模量不考虑折减。④水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,减少骨料入模温度,降低内外温差,并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑以加快散热。⑤蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。

2.2温度裂缝的防治方法

在桥梁设计过程中,考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

对于由水化热引起的温度裂缝可通过以下措施防治:①选择水化热较低的水泥品种,一般选择收缩量较小的水泥,如粉煤灰水泥等。②将水泥用量控制在450kg/m3以下,降低水泥用量。③混凝土的干缩受水灰比影响较大,水灰比宜控制在0.6以下,降低水灰比,从而降低水化热。④对于由外界温度变化引起的混凝土裂缝可通过增设隔热层、设置伸缩缝、在施工中加强养护,采取减少水化热等措施来防治。

3.材料及配合比引起的裂缝的原因和防治措施 3.1材料及配合比引起的裂缝原因

材料质量及配合比引起的裂缝原因主要分为以下四类:①水泥不合格引起的裂缝。使用安定性不合格的水泥,在水泥凝结硬化的过程中,因为游离氧化镁、过量的石膏、游离氧化钙的影响,产生了剧烈的体积不均匀变化,进而造成构件内部应力严重不均,导致混凝土成型后强度下降,引发开裂。②砂、石质量不合格引起的裂缝。混凝土中大约75%为砂石材料,其质量的好坏直接影响混凝土的强度、刚度及耐久性。当砂石中有害物质含量较高或含泥量过大时,都会引起混凝土构件产生裂缝。有害物质与水泥或石膏中的钙离子作用,可产生硫酸钙与硫铝酸钙,造成混凝土体积的增大,导致裂缝出现;如果砂石中含泥量过高,会吸收过多的水分,硬化后,干缩量增大,产生干缩裂缝。③粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大,集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。④工程中设计不严谨的混凝土配合比不仅会浪费材料,严重时也能造成混凝土的开裂。砂率值不合理会造成混凝土拌合物离析和泌水,在混凝土的成型振捣过程中会发生重组分沉降、轻组分上浮现象,构件底部沉积大量粗骨料,过多的表面水分,造成混凝土表面出现干缩裂缝。骨料级配较差时,需要加大水泥用量和砂率,但这样可能会因混凝土干缩而产生裂缝。此外,外加剂的质量也对混凝土裂缝的产生有很大影响。3.2材料质量及配合比引起的裂缝防治措施

具体可从以下几点着手:①严把质量关,对进入工地的水泥应根据不同品种、标号,进行相应的强度、安定性检验;根据不同的使用环境,按设计要求选用相应的水泥。②依据普通混凝土用砂石质量标准及检验方法对混凝土所用的砂石进行检验。检验项目包括颗粒级配、有害物质含量、砂石本身的强度等各方面,合格后方可使用。③选择级配优良的砂、石原材料,且含泥量应符合规范要求。④配合比是混凝土生产中最基本的依据,应由试验室根据《普通混凝土配合比设计规程》的规定,根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性等进行配合比设计,获得合理的配合比。试验员应针对现场的砂、石原材料情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

4.沉陷裂缝的原因及防治措施 4.1沉陷裂缝的原因

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有:①地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况下,进行设计、施工,这是造成地基不均匀沉降的主要原因。②地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁,河沟处的地质与山坡处变化较大,河沟中甚至存在软弱地基,地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。③结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下,各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降。④结构基础类型差别大。同一联桥梁中,混合使用不同基础如扩大基础和桩基础,或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时,或同时采用扩大基础但基底标高差异大时,也可能引起地基不均匀沉降。⑤地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀;一旦温度回升,冻土融化,地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。⑥桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降。⑦桥梁地基土承载力较弱。大多数天然地基和人工地基浸水后,尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土,土体强度遇水下降,压缩变形加大。

4.2沉陷裂缝的防治措施

为了防治地基不均匀沉降引起裂缝出现,首先在拟定地基加固和处理方案时,应将地基处理与上部结构处理统筹考虑,使其能协同工作,这样既降低了成本又更容易取得效果;其次应对松软土、回填土地基在上部结构施工前进行必要的夯实和加固;再者应防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡,使得地基附近土层进水软化;最后可以设置合理的沉降缝,采用合适的基础型式来加强结构整体刚度。

5.施工不当引起的裂缝的原因及防治 5.1施工不当引起的裂缝的原因

施工不当引起的裂缝:①施工中对混凝土的过分振捣而产生的裂缝。由于在混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落会挤出水分、空气,混凝土表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,形成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。②由于模板、垫层过于干燥而产生的裂缝。在浇筑混凝土期间,对模板、垫层洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。③混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,既塑性收缩裂缝。④施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。⑤养护工程不到位产生的混凝土裂缝。有的施工单位为降低成本,配备模板套数不足,由此造成过早拆模,以及过早进行下道工序的问题,最终导致混凝土强度不足,为后期裂缝的产生带来了隐患。养护过程中重物冲撞,容易使板面出现不规则裂缝,亦应加以注意。⑥装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝。

5.2施工不当引起的裂缝的防治方法

施工质量控制的重点应放在:①混凝土的振捣应遵循快插慢拔的原则,提倡采用二次振捣以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。振捣的间距及时间应遵循相应标准的规定。②浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透,及时覆盖塑料薄膜等材料,保持混凝土终凝前表面湿润。③模板工程、养护工程应根据专业单位提供不同龄期混凝土自然养护试件强度,严格按照规范要求指导拆模、养护,且注意施工的先后顺序。④应加强施工技术人员的学习,掌握基本的施工知识和要求,严格按操作规程施工,牢固树立质量至上、安全第一的责任意识。

6.结论

根据以上所述,引起钢筋混凝土裂缝的原因是多种多样的,主要有荷载引起裂缝、温度裂缝、材料及配合比引起裂缝、沉陷裂缝以及施工不当引起裂缝。对于荷载引起应加强在设计阶段对结构验算复核,确保结构各项系数取值达到规范要求,确保结构受力满足要求;对于温度引起的裂缝,主要采取降低水化热、合理减少水泥用量、加强施工中养护、增设隔热层或伸缩缝等措施;对于材料及配合比引起裂缝,主要通过严格控制原材料进场质量、含泥量和调整使用最佳配合比等措施;对于沉陷引起裂缝,主要通过加固地基使地基承载力满足要求、或采取措施防止地基浸水软化、以及合理设置沉降缝等措施和合理设置基础形式加强结构整体刚度等措施;对于施工不当引起裂缝,主要通过严格控制施工质量、采用合理振捣方式、合理的养护拆模顺序以及加强施工人员质量意识、提高施工作业队伍专业素质等措施。最后引进先进的设计、施工及检测方法,加强裂缝形成原因及防治方法的研究,多方面同时推进,多管齐下才能起到良好的效果,保障桥梁结构的质量安全。

参考文献

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[4] 叶琳昌、沈义.大体积混凝土施工[M].北京:中国建筑出版社,1987 [5] 过镇海.钢筋混凝土原理,北京:清华大学出版社,1999

作者简介:

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇6

根据钢筋混凝土现浇板裂缝的特点, 具体可以分为以下几种类型:

(1) 横向裂缝。在跨中1/3范围内, 沿建筑物横向方向的裂缝, 出现在板下皮居多, 个别上下贯通;当建筑物总长超过40 cm时, 通常在建筑物端部第一或第二开间板跨中出现上下贯通裂缝。

(2) 纵向裂缝。沿建筑物纵向方向的裂缝, 出现在板下皮居多, 个别上下贯通。

(3) 角部裂缝。在房间的四角出现的斜裂缝, 板上皮居多。

(4) 不规则裂缝。分布及走向均无规则的裂缝。

(5) 楼板根部的横向裂缝。距支座在30 cm内产生的裂缝, 位于板上皮。

(6) 顺着预埋管线方向产生的裂缝。

2钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析

通过这些年对所接触到的钢筋混凝土现浇板裂缝问题的调查与分析, 认为它主要是由以下几个方面的原因造成的:①混凝土的收缩;②钢筋混凝土的原材料质量;③设计忽略;④施工的质量;⑤设备专业的影响;⑥地基的不均匀沉降等。有时候, 它的裂缝往往是由几个方面的原因共同作用所致。

2.1 混凝土的收缩

众所周知, 混凝土引起收缩的原因, 在硬化初期主要是由于水泥的水化作用, 形成一种新的水泥结晶体, 这种结晶体化合物较原材料体积小, 因而引起混凝土体积的收缩, 即所谓的凝缩, 后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。而且, 如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下, 将会使其收缩更为加剧。

目前, 以我市的住宅建设为例, 钢筋混凝土现浇板中的裂缝, 大部分是由于混凝土的收缩原因引起的。由于混凝土自身在硬化过程中存在凝缩和干缩, 加上我市在一年中的气温相差较大, 夏季最高气温可超过35 ℃, 而到冬季最低气温达-10 ℃, 相差45 ℃。所以, 经过一年的夏冬交替, 混凝土的温差应变可达400 uε以上, 考虑到柱、墙对现浇板的约束系数为0.25~0.35, 混凝土的结构温差应变约为60~110 uε, 因此, 钢筋混凝土现浇板在这种情况下, 很容易出现裂缝。

2.2 钢筋混凝土原材料的质量

钢筋混凝土现浇板所用的原材料是钢筋和混凝土, 它们的质量不合格, 势必会造成现浇板出现裂缝, 如钢筋方面:为节省成本, 现浇板所用钢筋为一些小厂家生产的钢筋, 质量严重不合格, 钢筋的延性、韧性和可焊性都较差, 抗拉强度低, 很容易产生裂缝;混凝土方面:骨料 (砂石) 质量不好, 级配不好, 含泥量大, 含粉量大, 使用细石和细砂。水灰比大, 水泥用量越大, 含水量越高, 坍落度越大, 收缩越大, 水泥凝结或膨胀不正常, 则产生既短又不规则的裂缝, 这种裂缝多产生在混凝土硬化的早期。采用活性高的水泥, 水泥活性越高, 颗粒越细, 比表面积越大, 收缩越大, 也会引起裂缝。

2.3 设计疏忽

钢筋混凝土现浇屋面板不设置保温、隔热层, 或设保温层但保温层厚度不经计算而随意确定其厚度;设计板厚不够, 又不做挠度验算, 整体挠度偏大, 引起板四角裂缝。设计结构时安全储备偏小, 配筋不足或截面较小, 使梁板成型后刚度差, 整体挠度偏大, 引起板四角裂缝;房屋较长时未设置伸缩缝, 在薄弱环节产生收缩裂缝;基础设计处理不当, 引起不均匀沉降, 使上部结构产生附加应力, 导致楼板裂缝;楼板双向受力, 按单向板配筋, 引起裂缝。设计人员理论与实际脱离, 除按理论计算配筋外, 必要部位没有加配钢筋。

2.4 施工质量

钢筋混凝土的强度等级达不到设计要求, 现浇板的厚度不够, 钢筋的放置不到位, 配筋量的不足等均会造成现浇板的挠度过大, 从而引起它在受弯抗拉处产生裂缝;刚浇筑的混凝土板也会因模板支撑下沉, 使楼板挠度加大, 拆模后也会出现裂缝;特别是对于阳台、雨蓬、挑檐等悬臂构件, 往往由于工人在浇灌混凝土过程中, 将板上的负弯矩钢筋踩倒, 使构件不能承受负弯矩从而引起裂缝, 严重的甚至于引起这些构件断裂。

钢筋混凝土浇筑过程中由于输送管道的堵塞, 尤其是拆下的输送管内的混凝土, 散落在未浇筑的部位, 不易清理或未予以清理, 所留下的混凝土因未进行振捣, 松散不密实, 初凝以后与新浇筑的混凝土不能紧密结合, 形成干缩裂缝和收缩裂缝;施工速度过快, 上荷载过早, 特别是砖混住宅楼板, 前一天浇筑完楼板, 第二天即上砖、走车, 造成早期混凝土受损;养护不到位, 混凝土养护不覆盖, 浇水不能保持经常性湿润;拆模过早或模板支撑系统刚度不够;冬季施工时保护措施不到位导致混凝土受冻。

2.5 设备专业的影响

目前, 在楼房的设计中, 设备专业特别是电气专业, 大多将照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中, 而且有时集中于某一处现浇板中的管线多达7~8根, 并且这些管线的直径多为2~3 cm, 由此就会使该处的现浇板厚度大大削弱, 从而引起现浇板在该处开裂。

2.6 地基的不均匀沉降

在房屋建设中, 也有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝, 是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。以我市为例, 我市的建筑场地约80%为软土场地, 其层理构造一般为:表面1~1.5 m为粘土, 第二层为淤泥或淤泥质土。厚度为6~25 m, 其下为承载力较高的粘土层, 故我市大部分四层以上的住宅均采用桩基, 但也有相当一部分低于四层的住宅楼采用扩展基础, 在我市的这种地质情况下, 如果采用这种基础形式, 则对于那些相对较长的条式楼来说, 要想保正它们沉降均匀是相当困难的, 因此, 在这种情况下, 有时也会由于基础的不均匀沉降, 而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。

3钢筋混凝土现浇板裂缝的防治措施

3.1 严把原材料的质量与检验关

(1) 水泥。必须具有出厂质量说明书 (合格证) , 并对其品种、级别、包装、出厂日期进行检查, 现场采样经试验合格后方可使用;应采用水化热较低、早期强度低、含碱量低、抗裂性能好的矿渣硅酸盐水泥;同一构件, 同一施工部位应采用同一厂家、同一品种、同一强度等级的水泥。

(2) 粗细骨料。粗骨料进场后, 应按批检验其颗粒级配、含泥量、泥块含量、压碎指标及针片状颗粒含量, 必要时还应检验其他指标;粗骨料最大粒径不宜超过板厚的1/3, 且不得超过40 mm。

(3) 钢筋进场后, 进行外观检查并检查合格证, 按照见证取样规定进行送样, 检验结果应满足设计要求。

(4) 拌制水。宜采用饮用水, 水质应符合JGJ63混凝土拌合用水标准的规定, 未经检验不得使用。

(5) 外加剂。必须具有出厂质量证明书, 并按批验收合格后分类存放, 不得混放和混入杂物, 选用时应根据混凝土性能要求及施工条件, 结合混凝土原材料性能、配合比以及对水泥的适应性能等因素通过试验确定其掺量;在保证混凝土强度的前提下, 可加入水泥用量的2.5%缓凝减水剂, 减少水泥用量, 降低水灰比、减少水化热, 从而减少混凝土的自收缩。

3.2 设计措施

(1) 在结构设计时, 对于钢筋混凝土现浇板应尽量避免过大的跨度, 可以通过增加次梁根数来减小现浇板的跨度, 以避免现浇板的厚度过大, 现浇板的跨中挠度过大, 现浇板的跨中裂缝、支座裂缝过大, 从而提高现浇板的可靠度与安全性。

(2) 在工程设计中, 经常会出现梁板下口平齐, 此时, 为了现浇板下部钢筋在支座内锚固更加可靠, 板底钢筋在梁处应放在梁下部钢筋的上面, 设计图还应有大样图表示。

(3) 对于跨度达200~300 mm的梯板, 为了保证梯板负筋的架立, 同时为了梯板支座处截面的抗剪, 宜采用梁式配筋, 加设箍筋, 箍筋最少设4肢箍。

(4) 在平面布置上应该尽量规则。减少凹凸转角、体形突变等, 这些位置往往是薄弱部位, 存在着应力集中, 在受到混凝土收缩及出现温差变化时很容易产生裂缝。另外, 房屋的长度等于或大于40 m时, 可将房屋每隔20 m左右在板的支座上设置10 mm宽的伸缩缝, 将长板变为短板, 而原来配置的钢筋不断开。

(5) 在温度、收缩应力较大的现浇板区域内, 钢筋间距宜取为150~200 mm, 并应在现浇板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。现浇板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。另外, 为防止在屋面板的四角部位出现45°裂缝可以在阳角、阴角板块的四周设置辐射钢筋, 能有效的抑制裂缝的产生。

3.3 施工措施

(1) 在施工过程中, 要防止工人在负筋上随意踩踏而引起负筋变形, 并安排人员及时进行纠正, 在板底受力筋下一般可用12~15 mm厚砂浆垫块垫起板底钢筋网, 保证支撑负筋位置的马凳钢筋间距不大于1 000 mm, 浇筑混凝土之前应设置马道, 为防止预埋线管处出现裂缝, 应在较粗的管线或多根线管的集中处, 增设垂直于线管的短钢筋网片来加强该部位, 增设的抗裂短钢筋采用6~8, 间距小于150 mm, 两端的锚固长度应不小于300 mm;在楼板的大体积混凝土施工中, 采用切实可行的降温措施, 如在炎热天气浇筑时, 采用冰水拌制混凝土, 并掺加缓凝减水剂和磨细粉煤灰, 延缓凝结时间, 减少坍落度损失, 改善混凝土和易性和可泵性, 浇筑后混凝土内外温差不超过25 ℃。

(2) 在混凝土浇筑至设计标高时, 混凝土采用平板振动器振捣密实, 为确保混凝土密实, 宜实施二次振捣, 表面出现浮浆时, 随即用刮尺刮平, 待混凝土终凝硬化前, 用木抹子连续搓平, 防止泌水收缩裂缝的产生。控制施工速度, 确保混凝土强度达到设计强度标准值的30%前不受振动, 拆下的模板及其它周转材料要及时转运, 只有混凝土强度达到设计强度后才能在上面堆放材料, 材料必须分散堆放并且必须轻放、慢放。

(3) 在施工后浇带之前应按设计意图, 先制定施工方案。杜绝在后浇带处出现混凝土浇筑不密实、不按图纸要求留缝的现象;加强早期养护, 确保养护时间。可通过及时用塑料薄膜和浇水草袋覆盖, 避免混凝土受风吹日晒, 加强保温保湿养护来减少或消除干缩裂缝。在一般气候条件下, 混凝土浇筑后最初3 d中, 白天应每隔2 h浇水一次, 夜间至少两次;在以后的养护中, 每昼夜至少浇水四次。干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数, 浇水养护时间:普通混凝土应不少于7 d, 对抗渗混凝土及掺缓凝剂的混凝土, 应不少于14 d, 对掺加粉煤灰的混凝土应不少于21 d, 注重拆模的顺序, 楼板变形由中央逐渐向支座变化, 荷载支承也由中央渐渐向支座转移, 拆除模板支撑应从跨中开始, 为了减小楼板的挠曲变形, 避免因荷载和变形突变, 造成板挠曲过大而形成裂缝。

3.4 混凝土板中线管设置部位的处理

现浇板线管必须倾斜轴线方向设置, 特别要避开横向布置;每隔1 m设置40 mm小马登, 保证线管与钢筋可靠隔离;线管上部距上表面10 mm处设置间距200 mm的宽铅丝网片, 加强现浇板混凝土薄弱部位的抗裂性。

3.5 地基的处理

地勘部门应对建筑物的建设场地进行仔细勘查, 出一份详细的地勘报告。设计单位根据地勘报告进行合理的基础设计。对于地基的不均匀沉降, 可以通过调整基础的选型来对楼房沉降和沉降差进行控制, 以减少这类裂缝的发生。

4结束语

虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中, 存在出现裂缝这一重大缺陷, 但它与预制板相比, 还是优点要大于其缺点的, 并且它的这一缺点在设计与施工过程中, 可以通过一定的措施, 使其影响控制在规范允许的范围内。对于混凝土的收缩, 可以通过调整钢筋的间距。加强混凝土的养护及合理地设置后浇带、伸缩缝等措施来解决;对于混凝土的原材料质量, 可以采取严把进货关、认真对材料做好试验等措施;对于施工的缺陷, 可通过加强施工管理来解决;对于荷载的作用及设备专业的影响, 可以通过加强设计管理来解决, 如在设计过程中, 不允许错、漏算现象的发生及合理地布置管线等;对于地基的不均匀沉降, 可以通过调整基础的选型来对楼房沉降和沉降差进行控制, 以减少这类裂缝的发生。现浇板的优点主要表现在结构性能方面, 采用现浇板后, 将使楼、屋盖的结构刚度及强度, 建筑物的整体抗震性能得到显著的提高。

参考文献

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混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇7

关键词:民用建筑; 现浇钢筋混凝土楼板 ;开裂原因 ;预防防治

1、塑性裂缝产生的原因

(1)产生原因:

1)混凝土配合比不合理,混凝土水灰比过大,模板过于干燥,导致出现塑性裂缝。

2) 混凝土浇捣完成后养护不到位浇水养护不够。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

2、干缩裂缝产生的原因是:

(1)产生原因:

1)混凝土成型后,养护不当,受到风吹日晒,表面水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂;或者构件水分蒸发,产生的体积收缩受到地基或垫层的约束,而出现干缩裂缝。

2)混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化。

3)采用含泥量大的粉砂配制混凝土。

4)混凝土经过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层。

5)后张法预应力构件露天生产后长久不张拉等。

(2)塑性、干缩行裂缝预防措施:

1)配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率;同时,要捣固密实,以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

2)浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透。

3)混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,认真养护。

4)在气温高、湿度低或风速大的天气施工,混凝土浇筑后,应及早进行喷水养护,使其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。此外,要加强表面的抹压和养护工作。

(3)塑性、干缩行裂缝治理方法:此类裂缝对结构强度影响不大,但会使钢筋锈蚀,且有损美观,故一般可在表面抹一层薄砂浆进行处理。对于预制构件,也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布進行封闭处理。

3、温度裂缝的产生原因:

(1)原因分析:

表面温度裂缝,多由于温差较大引起的。混凝土结构,特别是大体积混凝土基础浇灌后,在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温差时将导至混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,此时表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,因而出现裂缝(这种裂缝又称为内约束裂缝)。但这种温差仅在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此,裂缝只在接近表面较浅的范围内出现,表面层一下结构仍保持完整。

(2)预防措施:

1)尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉媒灰水泥)配制混凝土;或混凝土中掺适量粉媒灰;或利用混凝土的后期强度(90~180天),降低水泥用量,以减少水化热量。

2)选用良好级配的骨料,并严格控制砂、石子含泥量,降低水灰比(0.6以下);加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。

3)分层浇筑混凝土,每层厚度不大于30厘米,以加快热量散发,并使温度分布较均匀,同时也便于振捣密实。

(3)治理方法:温度裂缝可以采用涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布,以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理,对有防水、防渗要求的结构,缝宽大于0.1毫米的深进或贯穿性裂缝,应根据裂缝可灌程度,采用灌水泥浆或化学浆液(环氧、甲凝或丙凝浆液)方法进行裂缝修补,或者灌浆与表面封闭同时使用。宽度不大于0.1毫米的裂缝,由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物质,能使裂缝自行愈合,可不处理或只进行表面处理即可。

4、张拉裂缝产生的原因:

(1)产生原因:

1)预应力板类构件板面裂缝,主要是预应力筋放张后,由于肋的刚度差,当控制力偏高时,受压后产生反拱,使板面受拉,加上板面与纵肋收缩不一致,也使板面受拉,两种应力值叠加,当超过混凝土抗拉强度,便会出现横向裂缝。

2)板面四角斜裂缝是由于端横肋对纵压缩变形的牵制作用,是板面产生空间挠曲(呈双曲扁壳形反拱),因而在四角区出现对角线方向拉应力,加上收缩作用而引起裂缝。

(2)预防措施:

1)严格控制混凝土配合比,加强混凝土振捣,保证混凝土的密实性和强度。2)预应力张拉或放松时,混凝土必须达到规定的强度。操作时,控制应力应准确,并应缓慢放松预应力钢筋。

(3)治理方法:轻微的张拉裂缝在结构受荷后会逐渐闭合,基本上不影响承载力,可以不处理或采取涂刷环氧胶泥、粘贴环氧玻璃布等方法进行封闭处理。严重的裂缝,将明显降低结构刚度,应根据具体情况,采取预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍加固等方法处理。

5、其他施工裂缝:横向裂缝、斜向裂缝。纵向裂缝

(1)原因分析:

1)、采用木模板浇制的结构或构件,浇筑混凝土前模板未浇水湿透,或隔离剂失效,模板与混凝土粘结。当模板大量吸水发生膨胀时,常沿通长将柱、梁角(有时在边部)拉裂。

2) 构件翻转脱模时,因受振动过大,或地面砂子摊铺不平,使混凝土开裂;构件在成型过程或拆模时受到剧烈振动,也会引起沿钢筋的纵向或横向裂缝。

3)构件起吊时,由于模板隔离剂失效,混凝土与模板粘连,如吊钩位置不当,起模时构件受力不均或受扭,而出现纵向、横向或斜向裂缝。

(2)预防措施:

1)、浇筑混凝土前应对木模浇水湿透,或用蒸汽蒸1~2小时。

2)、翻转模板生产构件时,应在平整、坚实的铺砂地面上进行、翻转、脱模应平稳,防止剧烈冲击荷振动。

3)、预制构件胎模应选用有效的隔离剂,起模前先用千斤顶均匀松动,再平缓起吊。

(3)处理方法:

1)、纵向裂缝对结构承载力的影响远比横向裂缝为小,一般可采取水泥砂浆或环氧胶泥进行修补;当缝较宽时,应先沿缝凿成八字形凹槽,再用水泥砂浆或环氧胶泥嵌补。构件边角纵向裂缝处的松散混凝土应剔除,然后用水泥砂浆或细石混凝土修补。

2)、由于运输、堆放、吊装等原因引起的表面较细的横向裂缝,可先将裂缝处清洗干净,待干燥后用环氧胶泥进行表面涂刷或粘贴环氧玻璃布封闭。当裂缝较深时,可根据受力情况,采用灌注环氧或甲凝砂浆、包钢丝网水泥或钢板套箍等方法处理。裂缝贯穿整个断面的构件,不得使用。

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇8

1.砌体结构模型试验

⑴楼板出现非荷载性裂缝与混凝土收缩有关,与板上承受的可变荷载大小武无关,

⑵设置圈梁和构造柱对结构刚度有一定提高作用,但楼板裂缝即使在没有圈梁和构造柱的情况下也可发生,且发生的裂缝可能更多更严重。

⑶裂缝出现时间,大约在混凝土龄期的3~4个月左右,也有提前或延后出现的情况。裂缝一旦出现,经一段时间发展后,可基本达到稳定,不再有新裂缝出现。

⑷非荷载裂缝一般是贯穿性裂缝,可引起渗漏。楼面与板底裂缝位置相近,但一般不完全吻合,所以裂缝截断面一般不是规则平面,且不垂直板面。

⑸板角45°角裂缝出现的可能性最大。

2.⑹砌体结构房屋的室内温度随房屋外界环境温度的变化而变化,室内温度的变化规律与室外温度变化规律相近;室内温度变化要滞后于室外温度变化1~2天;当外界环境温差较大时,是内可出现的温差较小,为室外温差的2/3~1,

3.防止现浇板收缩裂缝构造措施

对于减少和防止混凝土现浇楼板板角的45°裂缝,采取“放”与“抗”两种构造处理措施。

所谓“放”,就是在板角增设后浇缝,后浇缝宽300mm。在该处楼板混凝土浇筑两个月后,用细石混凝土浇灌后浇缝,同时加入膨胀剂,并加强后浇缝混凝土的养护。浇灌后浇缝混凝土前,原楼板混凝土与后浇缝混凝土的接缝处,按现行施工规范进行处理。

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇9

(南通市建筑设计院,南通226006)[摘 要] 该文引入新版结构设计规范和施工质量验收规范中有关裂缝控制的概念,借鉴成功的工程实践经验,从工程 设计、工程施工、工程监理、建筑材料、施工图审查、结构试验及检测、建设管理七个方面提出住宅工程钢筋混 凝土现浇板裂缝控制技术措施。

[关键词] 现浇板;裂缝;设计;施工;监理

[中图分类号] TU37512

[文献标识码] B

[文章编号] 10012523X(2003)1220009203 收稿日期:200315 作者简介:褚国栋(19642),男,同济大学工学硕士,南通市建筑设计

院总工程师,高级工程师,国家一级注册结构工程师,南通 市专业技术拔尖人才,江苏省“333 工程”第三层次培养对 象;主持省市级科研项目三项,撰写学术论文十余篇

随着我国经济的不断发展,人民群众生活水平的日益提 高,住宅建设的规模将会越来越大。与此同时,人们对住宅 质量的要求也会越来越高。由于住宅建设过程中诸多因素 的影响,房屋质量仍存在一些不尽如人意的地方,住宅工程 钢筋混凝土现浇板裂缝是住宅工程质量通病的一个较为主 要的方面。

有效控制住宅工程钢筋混凝土现浇板裂缝,是一项较为

复杂的系统工程,影响因素涉及建设、设计、勘察、施工、监理、质量监督、工程检测、建筑材料、气候环境、后期使用维护与管 理等方面,需要工程建设各责任主体及相关各方共同努力。现根据新版结构设计规范和施工质量验收规范中有关 裂缝控制的技术要点,借鉴成功的工程实践经验,从工程设 计、工程施工、工程监理、建筑材料、施工图审查、结构试验及 检测、建设管理七个方面提出住宅工程钢筋混凝土现浇板裂 缝控制技术措施,供同行们参考。1 工程设计

a)住宅的建筑平面宜规则,避免平面形状突变,不应采 用严重不规则的设计方案。当平面有凹口时,凹口周边楼板 的刚度及配筋宜适当加强,有条件时,宜在凹口的缺口处设 置混凝土拉梁。

b)当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规 则的平面。

c)现浇板的强度等级不宜大于C30 ,多层砌体住宅现浇 板的强度等级宜为C25。

d)现浇板设计厚度不宜小于110 mm ,不应小于100 mm(厨房、浴厕、阳台板不得小于90 mm),单向板板厚应≥L/ 30(L 为板的短向跨度),双向板板厚宜≥L/ 35(L 为板的短向 跨度)。

现浇板中埋设有线管时, 线管外径不宽大于板厚的

1/ 3 , 线管外侧至现浇板板底或板面的距离不小于25 mm。e)现浇板配筋:合理配置现浇板内的钢筋,改变大直 径、大间距的配筋方法,合理控制钢筋间距,严格按012 %和 0145f t / f y的较大值控制最小配筋率。

房屋阳角处的楼板及屋面板,应设置双层双向钢筋,房 屋阳角处钢筋间距不宜大于100 mm ,屋面板钢筋间距不宜 大于120 mm。大开间现浇板及端开间其它部位的现浇板配 筋亦宜适当加强。

f)在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距不 宜大于200 mm ,并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋, 温度收缩钢筋在板的上下表面沿纵横二个方向的配筋率均 不宜小于0.1 % ,板的附加温度收缩钢筋应按受拉钢筋的要 求进行搭接。

g)房屋长度大于40 m 时,可在楼屋面中部设置膨胀 带。房屋长度大于50 m 的砌体结构,应设置伸缩缝。现浇 挑檐、阳台栏板、女儿墙、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜 大于12 m。

h)同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地 基上,同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基;当群体建筑的两部分采用不同的结构形式、不同的基础处理 方案或荷载差异较大时,宜设置沉降缝。

i)现浇混凝土楼屋面长度较长或单间面积较大时,设计 时应考虑加入混凝土外加剂(高效复合型),以减少混凝土收 缩裂缝,提高混凝土的抗裂性能。

j)当梁的腹板高度hw ≥450 mm 时,在梁的两个侧面应 沿高度配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋和架立钢筋)的截面面积不应小于腹板截面面 积bhw 的011 % ,其间距不宜大于200 mm。k)应重视屋面结构的保温设计,屋面的传热系数K 应 ≤110 WP(m2·K),且应满足《江苏省民用建筑热环境与节能 设计标准》(DB 32/ 47822001)要求。2 工程施工

a)施工单位必须采取有效措施保证现浇板厚度和现浇 板中钢筋保护层厚度。9 第30 卷第12 期 2003 年12 月

建 筑 技 术 开 发

Building Technique Development Vol.30 ,No.12 Dec.2003.1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd.All rights reserved.b)施工单位必须对混凝土坍落度进行现场检查,不符 合坍落度要求的不得使用。

c)养护方案应在施工组织设计和监理规划中明确。混 凝土楼屋面板浇捣后,施工单位必须按设计和现行规范要 求,采取有效养护措施,确保养护工作质量。施工单位应明 确专职养护人员并将人员名单及养护方案报监理单位,监理 单位应将养护方案的实施情况作为工程监理的重点之一。d)考虑线管埋设对现浇板断面削弱的影响,现浇板中 线管必须布置在钢筋网片之上(双层双向配筋时,布置在下 层钢筋之上),交叉布线处可采用线盒,线管不宜立体交叉穿 越。预埋管线处的混凝土表面未配置钢筋时,应采取增设钢 筋网等加强措施。

e)施工过程中对现浇板进行二次收光压实,避免混凝 土终凝前因水分蒸发而产生的收缩裂缝。

f)现浇板需分段作业时,施工缝宜设在前后贯通的横墙 中心线处。

g)严格控制模板组装的尺寸、标高、平整度,在接缝处 贴胶带,防止漏浆,模板支架搭设稳定、牢固,严格控制拆模 时间。

h)施工期间应避免楼面集中堆载,施工荷载应满足规 范要求且不得大于设计限值。i)工程施工中,钢筋代换时应严格执行设计单位审核 制度。3 工程监理

a)住宅工程必须实行监理,并应通过招投标选择监理 单位,未委托监理的,不得进行施工招投标。监理住宅工程 的总监必须是土建类专业的监理工程师。

b)未经监理工程师签字,建筑材料、建筑构配件不得在 工程中使用。

c)现场浇筑楼屋面板混凝土时,监理工程师应采取旁 站形式对住宅工程实施监理,确认钢筋的直径、数量,并复核 钢筋保护层和现浇板的厚度,认真检查各项技术措施的落实 情况。4 建筑材料

a)现浇板混凝土应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 拌制,并控制掺合料的掺量,粉煤灰掺量不得超过水泥用量 的15 % ,矿粉掺量不得超过水泥用量的20 %。b)用于拌制现浇板混凝土的细骨料,不得采用细砂、特 细砂,应采用细度模数Mx ≥213 的中粗砂。c)粗细骨料的含混量应满足现行规范要求。

d)用于现浇板的混凝土的用水量不得大于180 kg/ m3。e)在控制混凝土坍落度的同时,还应保证坍落度数值 的稳定。泵送混凝土的泵前坍落度控制值: 高层应小于 18 cm , 多层和中高层小于15 cm。多层砌体住宅使用预拌混 凝土但不采用泵送施工工艺时, 混凝土坍落度宜控制为 6 cm~8 cm。

f)当有条件时,可在混凝土中加入纤维等抗裂材料。g)住宅工程使用的建筑材料、构配件必须有生产许可 证和出厂合格证;住宅工程建设过程中,对新技术、新产品实 行登记证书制度,严禁将不合格产品用于工程。h)节能住宅车库顶板可考虑采用通过省级鉴定的“轻 质保温复合叠合楼板”,建设过程中应采取有效措施保证叠 合面的质量、叠合板的搁置长度、板缝及现浇带的浇筑质量, 并妥善处理好现浇带的冷桥问题。

i)陶粒混凝土具有容量轻、隔热保温性能好的特点,应 用于住宅工程的楼屋面有助于提高其隔热保温性能;陶粒混 凝土的应用能较好地解决钢筋混凝土现浇圈梁、构造柱的冷 桥问题。5 施工图审查

a)住宅工程施工图设计文件必须进行施工图审查(含 抗震设防专项审查),审查重点为施工图设计文件是否符合 法律法规、技术规范标准及有关规定要求,设计单位必须对 设计质量负责。

b)施工图设计文件未经审查或经审查不合格的,建设 单位不得进行施工发包。经审定的施工图不得随意变更。凡涉及到结构构件和使用功能的改变及增加建筑面积时,均 必须经原审定部门同意后方可实施。6 试验及检测

a)涉及结构安全的试块、试件以及有关材料,应按规定 进行见证取样检测。

b)用于检查结构构件混凝土强度的试件,应在混凝土 的浇筑地点随机抽取,取样与试件的留置应同时满足标准养 护和同条件养护的要求。

c)施工单位宜对住宅工程进行施工期间沉降观测,以 便及时掌握建筑物的沉降情况和发展趋势,防止异常情况出 现和沉降裂缝的产生。

具有下列情况之一的住宅工程应进行沉降观测: 1)地基土层分布不均匀;2)局部已作砂石回填、微型桩加固以及其它复合地基 处理;3)同一结构单元的荷载差异较大;4)设计师认为有必要进行沉降观测的其它情况。沉降观测应符合下列要求:施工期间,施工单位必须按设 计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构 施工阶段,每1~2 个结构层的沉降观测不少于一次;主体结 构封顶后,沉降观测每2 个月不少于一次。监理单位必须对 沉降观测结果进行复核,并将相关资料列入工程质量评估内 容。工程竣工后,建设单位或责任单位必须委托有资质的单 位进行沉降观测。竣工后第一年内每隔3 个月必须观测一 次,以后每隔6 个月必须观测一次,直至沉降相应稳定为止。沉降观测结果异常,建设单位或责任单位必须采取加固 补强措施,尚未销售和交付使用的,必须在采取加固补强措 施取得明显效果后方可销售、交付使用。7 建设管理

a)住宅开发建设单位应当对其开发建设的住宅工程的 10 第12 期褚国栋:住宅工程钢筋混凝土现浇板裂缝控制技术措施第30 卷

.1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd.All rights reserved.质量承担责任。勘察、设计、施工、监理等单位应当依据有关 法律、法规的规定或者合同的约定承担相应的责任。b)工程质量监督机构应当加强住宅工程建设的监督检 查,应当将工程建设规范标准执行情况、工程建设各方主体 质量责任的履行情况作为监督检查的重点。末达到合格标 准的住宅工程不得交付使用。

c)住宅开发建设单位应当在住宅交付使用时,向购买 人提供住宅质量保证书和住宅使用说明书。住宅使用说明 书中除法定内容外,尚应明确楼屋面活荷载标准值并注明: 住宅在使用过程中不得随意更改其结构体系及使用功能;楼 屋面使用荷载不得大于设计限值。

d)住宅工程必须有合理工期,施工单位应按合理工期 组织施工,尤其在浇筑混凝土楼屋面板时,应严格执行施工 规范中关于控制施加施工荷载、拆除模板及养护时间的有关 规定,防止楼板出现裂缝。参考文献 混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)2 建筑工程施工质量验收统一标准(GB 50300-2001)3 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2002)4 控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则.上海市建

混凝土工论文-现浇混凝土裂缝的成因及预防措施 篇10

关键词:现浇楼面裂缝防治措施

1现浇楼面裂缝产生的原因

开发商为了过分追求造型,平面形体变化太多,往往使平面布局不规则,凹凸变化大多,而这些转角由于应力集中形成薄弱部位,受力后特别容易产生裂缝。

混凝土的收缩引起收缩裂缝。因为混凝土在自然硬化过程中,由于水份蒸发,体积收缩,但板四周由于受支座的约束,不能自由伸缩,所以当混凝土的收缩所引起现浇板的约束应力超过一定限度时,必然引起现浇板开裂。

现浇板上过早施工,加荷引起的裂缝。开发商为了抢工期,赶进度,在刚浇好的现浇板上任意踩踏,搬运材料,集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷,人为地造成了现浇板裂缝。

现浇板负筋下沉产生的裂缝。在施工过程中,由于施工人员野蛮操作,任意踩踏钢筋,致使负筋下降,保护层增大,减少了板截面的有效高度,使板的承载能力降低,从而导致板裂缝的产生。

现阶段用电负荷愈来愈大,预埋线管愈来愈多,当预埋线管的直径较大,房间开间宽度也较大,特别是多根线管的交叉处,由于板截面砼受到削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生。

温度变化引起的裂缝。水泥在常温下具有凝结硬化快,水化热大等特点,尤其在夏天,混凝土浇筑后,水化热释放置大,混凝土在高温下,若得不到及时浇水养护,从而使混凝土失水收缩,最终导致开裂。

2现浇板面裂缝的一般防治对策

针对现浇板板裂缝的产生的原因,在施工和监理中重视以下一些防治措施,可以使工程中现浇板面裂缝大大减少。

2.1设计中应避免形状突变现行设计规范侧重于强度,对温差和混凝土收缩特性等多种因素综合考虑不足,配筋构造蘑达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横两个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等情况下会产生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。所以,在设计中尽量考虑住宅的平面布局,避免形状突变,在形状突变的边角相应增加配筋,如针对现浇板裂缝多发生在板角这一现象,在板角四周增设φ8@200mm,长度为1500mm左右的辐射筋,以此来满足板角应力的需要,使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致,从而有效地改观和控制裂缝的产生。

2.2加强楼面钢筋网的有效保护措施尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋应及时穿插,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时简易通道(或铺设跳板),以供施工人员通行。加强教育和管理,使全体操作人员充分重视保护板面负筋的正确位置。行走时,应自觉沿钢筋小马凳支撑点通行,不得随意踩踏中间部位钢筋。安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3~4人)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间外)应重点检查和修复。砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

2.3改善商品砼的性能建议行业管理部门,应健全和统一对商品砼厂商的行业管理,并根据成本投入比例,相应和合理地提高商品砼的市场价格(特别是用于地下室和住宅楼面工程的砼),促使厂商转变观念,控制好原材料质量,选用高效优质外加剂改善和减小混凝土的收缩值。建立好控制体系严格控制砼的用水量(不大于180kg/m3),不允许随意对商品砼加水;严格控制掺和料的用量,对粉煤灰掺量不得超过水泥用的15%,矿粉掺量不超过水泥用量的20%;有条件时,在砼中加入纤维等抗裂材料。另一方面承包商在订购商品砼时,应根据工程的不同部位和性质提出对商品砼的质量要求,不能片面压价,追求低价格、低成本而忽视了商品砼质量,导致楼面收缩裂缝增多。同时现场应逐车控制好商品砼塌落度检测,以保证砼的成品质量。砼的保混养护对其强度增涨和各类性能的提高十分重要,特别是早期的养护可避免表面脱水减少砼初期伸缩裂缝发生。施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的养护,并建议采用喷养护液进行养护。

2.4材料吊卸区域的楼面裂缝防治主体结构的施工速度不能强求过快,楼层浇筑完后的必要养护必须获得保证(一般不宜≤24小时);主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6~7天一层为宜;科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时后,可做一些测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不允许吊装大宗材料,避免冲击负载。砼终凝后可先分批安排运少量暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减少冲击振动力。第3天方可开始吊装钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工:模板安装时,吊运或传递上来的材料应尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面集中荷重:对计划中的临时大开间材料吊装堆放区域部位(一般约40平方米左右)的模板支撑架设前,应预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度、减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面铺设旧木模板以保护和扩散外力,防止裂缝的发生。

2.5严格控制好混凝土施工要控制好原材料及配合比,特别要重视砂、石的粒径及含泥量。现浇板应选用中粗砂,砂石含泥量均不得超过1%,并控制好水灰比,严格按施工配合比进行配比,不得随意增加用水量。若砂、石粒径过细、过小,含混量过大,水灰比过大都会降低混凝土强度,使混凝土产生裂缝。

2.6预埋线管处的裂缝防治预埋线管,特别是多根线管的集中处容易导致裂缝。当预埋线管直径较大,开间宽度较大,且线管的敷设走向重合时,很容易发生楼面裂缝。因此时于较粗的管线或多根线管的集中处须加强。根据我公司的经验,建议增设的抗裂短钢筋采用φ6~φ8,间距≤1000

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