本篇文章详细介绍了混凝土结构裂缝及控制措施探讨

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混凝土结构裂缝及控制措施探讨

来源:建筑百科 时间:2018-03-29T01:01:06浏览592次

摘要:本文作者介绍了商品混凝土裂缝种类及形成原因,提出了商品混凝土结构裂缝的控制措施,供大家参考。

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关键词:商品混凝土;结构裂缝;控制措施;探讨

中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的不断发展,城市建设步伐的加快,不计其数的小区住宅楼及办公楼等相继落成,钢筋商品混凝土结构在人们日常生活中的位置越来越重要。与此同时,钢筋商品混凝土结构的建筑产生的安全隐患也日益引起了人们的重视。钢筋商品混凝土结构产生的裂缝问题,更是建筑物明面上的安全隐患,是人们关注的重中之重。

1 商品混凝土裂缝种类

商品混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因,商品混凝土结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:

1.1 外荷载引起裂缝

①设计计算阶段,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。

②施工阶段,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制构件受力特点,随意起吊、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。

1.2 温度裂缝

商品混凝土在浇筑、凝固、硬化期间,水泥水化产生并放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或原有混凝上的约束,又会在商品混凝土内部出现拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出商品混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。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。

1.3 收缩裂缝

收缩是商品混凝土的一个主要特性,对商品混凝土的性能有很大影响。产生收缩裂缝的原因,一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起商品混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积商品混凝土中,梁、板、柱等小块体构件,商品混凝土收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。

1.4 塑性裂缝

塑性裂缝是商品混凝土硬化以前形成的裂缝,塑性裂缝根据成因的原理分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。塑性沉降裂缝是商品混凝土硬化前因骨料等比重大的颗粒下沉,竖向体积缩小而产生的塑性变形裂缝,塑性收缩裂缝是指浇筑后还处于塑性状态的商品混凝土当表面受风吹日晒的影响发生剧烈的温度变化时,由于其内部的温度变化很小,内外形成了很大的温差,使结构产生较大的拉应力而产生裂缝。

2 商品混凝土裂缝的防治措施

根据大量研究和工程实际,从原材料选择,改进组成设计、改善施工工艺等方面着手,可以预防商品混凝土裂缝的产生。

2.1 合理设计

①应认真研究好商品混凝土结构体系,全面考虑诸多因素,使整个结构体系趋于合理;

②在结构设计时,各种不良因素及各种荷载都要考虑进去;

③分析日常各种裂缝产生的原因,从结构体系上、计算上、结构上找设计不合理因素,并针对实际情况采取相应防范措施。

2.2 优选原材料

①根据结构的要求选择合适的商品混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥;

②减少水泥的用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下,以减少水化热量;

③用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

2.3 改进组成设计

①应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量;

②利用商品混凝土的后期强度,降低水泥用量;

③配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好商品混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

2.4 施工过程的质量控制

①浇捣工作:避免在雨中或大风中浇灌商品混凝土,浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的商品混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、商品混凝土内部的水分和气泡。

②商品混凝土养护:在商品混凝土裂缝的防治工作中,对新浇商品混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证商品混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积商品混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14~28天。

③商品混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积商品混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于商品混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

④商品混凝土自由倾落高度不宜超过2米,当浇筑高度超过3米时,应采用串筒、溜槽、溜管或振动溜管,使商品混凝土下落。

⑤对于地下结构商品混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。

⑥夏季应注意商品混凝土的浇捣温度,采用低温模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低商品混凝土原材料的温度。

3 商品混凝土裂缝的控制治理

目前商品混凝土结构裂缝的治理方法有以下几种:

3.1 表面处理法

包括表面涂抹法和表面贴补法。主要运用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及浅度裂缝的处理。表面涂抹法适用范围是浆材难以灌人的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的缝、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、 变形缝)的防渗堵漏。

3.2 化学灌浆法

主要适用于对结构整体性有影响的裂缝。化学灌浆法是将化学材料配制的浆液,用压力设备灌注裂缝,达到扩散、凝固堵漏加固目的。目前可供灌浆的材料很多,如环氧树脂、聚氨酯等。

3.3 填充法

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(≥0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm。深度较浅的裂缝或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。目前常用的嵌填材料有塑性材料如塑料油膏,刚性材料如砂浆、聚合物等。

3.4 结构加固法

当裂缝影响到商品混凝土结构性能时,如因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度时可采取结构加固法对商品混凝土结构进行处理。主要方法有:加大商品混凝土结构的截面面积,在构件的角部包型钢、采用预应力法加固、 粘贴钢板加固、增设支点加固及喷射商品混凝土补强加固。

3.5 电化学防护法

电化学防护法是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变商品混凝土或钢筋商品混凝土中的离子分布状体,提高钢筋周围的pH值,钝化钢筋,达到有效防腐的目的。主要方法有阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法三种。它的优点是受环境因素影响较小,可用于新建结构或已开裂结构。

3.6 仿生自愈法

仿生自愈法是一种新的裂缝处理方法,即模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在商品混凝土传统组分中复合特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在商品混凝土内部形成智能模仿生物自愈合神经网络系统,当商品混凝土出现裂缝时部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

4 结束语

总而言之,影响建筑物出现裂缝的原因很多而且还很复杂,作者通过对建筑物常见裂缝的分析研究和实践证实,只要设计合理,确保施工质量,选用材料得当,建筑物的裂缝是可以从根本上得到控制的。

参考文献:

[1] 刘桂茹,刘飞.浅谈民用建筑钢筋商品混凝土结出现裂缝的原因与控制[J].建筑与预算,2009,(5)

[2] 张庆明.民用建筑商品混凝土结构裂缝的修补[J].民营科技,20,11,(9)

[3] 张志宏. 浅析民用建筑常见裂缝原因与对策[J]. 科技信息,200,12,(7)

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