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所屬欄目:建筑設(shè)計論文 發(fā)布日期:2010-08-21 09:27 熱度:
摘要:工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是比較普遍的現(xiàn)象。不過,結(jié)構(gòu)裂縫大部分是能夠通過設(shè)計手段、施工措施來避免的。本文著重對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因、預(yù)防措施作了粗淺的探討,并給出了一些混凝土裂縫的具體處理方法。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;預(yù)防;處理
混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂縫較為普遍。盡管我們在施工中采取各種措施,但裂縫依然時有出現(xiàn)。雖然建筑物的裂縫是不可避免的,但其危害程度是可以控制的。進行裂縫控制時,應(yīng)采取事前預(yù)防、事后處理的準(zhǔn)則,減小裂縫危害。本文先將簡要分析混凝土建筑物裂縫的產(chǎn)生的原因,然后據(jù)此提出裂縫預(yù)防與處理的技術(shù)措施,作為混凝土建筑物施工的參考。
1混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.1設(shè)計原因
在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,由于斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫;設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配筋率過小或間距過大等引起構(gòu)件表面出現(xiàn)裂縫;未充分考慮混凝土的收縮變形;預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計時對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。
1.2混凝土配合比原因
配合比中水灰比、單方水泥用量過大、水泥的等級和品種選用不當(dāng)、混凝土膨脹劑摻量不當(dāng)、砂率、水灰比的選擇不當(dāng),造成混凝土和易性差,導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性不良,增加混凝土的收縮。
1.3材料原因
水泥品種原因、水泥等級及混凝土強度等級原因以及混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng),會嚴(yán)重增加混凝土的收縮。
1.4施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因
現(xiàn)場施工時,梁、板、柱一次澆搗成型或振搗不當(dāng),漏振、過振情況均會誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生;施工不規(guī)范,如澆注混凝土前模板不灑水或灑水不夠、混凝土振搗及成型過程中模板出現(xiàn)局部變形;現(xiàn)澆樓板負(fù)筋被施工人員睬踏移位造成混獲土板面開裂;混凝土早期養(yǎng)護不好;建筑物建好后長期關(guān)閉,室風(fēng)相對濕度過低,混凝土收縮開裂。
2裂縫的預(yù)防措施
2.1設(shè)計方面
在建筑設(shè)計中應(yīng)處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),沒有足夠的變形余地時,為防止裂縫所采取的有力措施;而所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時所采取的措施;設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得已時,應(yīng)充分考慮采用加強措施。在現(xiàn)澆板斷面急劇變化處、開洞削弱處等易引起收縮應(yīng)力集中處,鋼筋間距不應(yīng)大于150mm,直徑不應(yīng)小于8mm,并應(yīng)在板的上表面布置縱橫兩個方向的溫度收縮鋼筋。溫度收縮鋼筋在板的上、下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不應(yīng)小于截面積的0.15%;住宅的建筑平面有凹口及洞口時,凹口、洞口周邊樓板的配筋宜適當(dāng)加強。當(dāng)樓板平面形狀不規(guī)則時,宜設(shè)置梁使之形成較規(guī)則的平面;大小房間尺寸懸殊的小板、頂層端頭板應(yīng)采用雙層雙向配筋,即上部負(fù)筋在本跨拉通布置。柱邊角部板上部負(fù)筋長度應(yīng)從柱邊起算。剪力墻部位板負(fù)筋宜適當(dāng)加強;重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計人員要重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和間距數(shù)量的選擇;現(xiàn)澆板砼強度等級不宜大于C30,否則必須有減少混凝土收縮的設(shè)計措施;積極采用補償收縮混凝土技術(shù)。
2.2材料選擇和配合比設(shè)計方面
根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種等級,盡量避免采用早強高的水泥;選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用低水化熱水泥,粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少,優(yōu)選混凝土各種原材料;混凝土選用的外加劑必須確保混凝土外加劑的質(zhì)量;選用外加劑時應(yīng)根據(jù)混凝土的性能要求、施工條件及氣候條件,結(jié)合混凝土的原材料性能、配合比以及對水泥的適應(yīng)性等因素,綜合考慮,確定選用外加劑的品種,并應(yīng)經(jīng)過試驗確定其摻量。預(yù)拌混凝土應(yīng)采用減水率高、分散性能好、對混凝土收縮影響較小的外加劑;正確掌握好混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
2.3施工方面
澆搗時,振動棒要快插慢撥,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡;大體積混凝土施工前必須編制混凝土施工方案,采取控溫措施并據(jù)此進行施工技術(shù)交底。施工方案應(yīng)根據(jù)人員、設(shè)備的配置等情況編制,并規(guī)定混凝土的凝結(jié)時間、混凝土的供應(yīng)計劃、混凝土的坍落度等具體要求,同時,施工堆載應(yīng)進行控制;混凝土養(yǎng)護:在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要,以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮,主要控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間為14-28d;嚴(yán)格執(zhí)行混凝土施工配合比,預(yù)拌混凝土嚴(yán)禁現(xiàn)場加水,改變水灰比,提高混凝土的坍落度;避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。
3混凝土裂縫的處理
當(dāng)建、構(gòu)筑物一旦發(fā)生裂縫后,應(yīng)立即認(rèn)真檢測。在修補裂縫前應(yīng)全面考慮與之相關(guān)的各種影響因素,仔細(xì)研究產(chǎn)生裂縫的原因,裂縫是否已經(jīng)穩(wěn)定;若仍處于發(fā)展過程,要估計該裂縫發(fā)展的最終狀態(tài)。調(diào)查的原則、普查、詳查方法主要有:裂縫的現(xiàn)狀調(diào)查(裂縫類型和寬度);有無病害(漏水、鋼筋銹蝕);產(chǎn)生裂縫的經(jīng)過(發(fā)生時間和過程);設(shè)計書的檢查;施工記錄的檢查;根據(jù)混凝土鉆芯檢查構(gòu)件的強度、厚度;荷載調(diào)查;中性化試驗;鋼筋調(diào)查(鋼筋位置、細(xì)筋數(shù)量及有無銹蝕);地基調(diào)查;混凝土分析;荷載試驗;振動試驗。具體的處理方法參考如下。
表面修補法:表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施;填充法:用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫(>0.3mm),作業(yè)簡單,費用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有填充物,用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理;灌漿、嵌縫封堵法:灌漿法應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。有兩種常用灌漿方法:一是在表面封閉后直接用壓力灌入水泥漿;二是混凝土局部修復(fù)后再灌漿,以提高其密實度;嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法。它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氨乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿;結(jié)構(gòu)補強法:當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取補強法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)補強中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固;混凝土置換法:混凝土置換法是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿;混凝土裂縫處理效果的檢查:包括修補材料試驗、鉆芯取樣試驗、壓水試驗、壓氣試驗等。
4結(jié)語
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(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理。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、施工及使用等多方面的配合,隨著對混凝土耐久性的研究不斷深人,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得到圓滿地解決。
參考文獻
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文章標(biāo)題:混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因、預(yù)防與處理
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