2024科揚(yáng)學(xué)院課程研修選刊
課程指導(dǎo)老師--王凌云
目前對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題,是混凝土工程建設(shè)中帶有普遍性的技術(shù)問(wèn)題,而混凝土結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌,基本都是從結(jié)構(gòu)裂縫的擴(kuò)展開(kāi)始引起的,故在某些施工驗(yàn)收規(guī)范中和特定的工程上對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫有強(qiáng)制性的要求。然而,從近代科學(xué)做的關(guān)于混凝土工作的研究以及大量的混凝土工程實(shí)踐表明,混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的,裂縫是人們必須接受的一種材料特性,當(dāng)前考慮的首要問(wèn)題是了解其裂縫原因并采取恰當(dāng)?shù)念A(yù)防措施,將它的危害控制在一定程度。
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫類(lèi)型主要有以下幾種:
一、塑性塌落裂縫
一般多在混凝土澆筑過(guò)程或澆筑成型后,在混凝土初凝前發(fā)生,由于混凝土拌合物中的骨料在自重作用下緩慢下沉,水向上浮,即所謂的泌水,若是素混凝土,混凝土內(nèi)部下沉是均勻的,若是鋼筋混凝土,則混凝土沿鋼筋下方繼續(xù)下沉,鋼筋上面的混凝土被鋼筋支頂,使混凝土沿鋼筋表面產(chǎn)生順筋裂縫。比如:預(yù)埋線(xiàn)管處易出現(xiàn)此類(lèi)裂縫。
預(yù)防措施
1、若使用商品混凝土務(wù)必要二次振搗,但避免過(guò)度;
2、混凝土在施工過(guò)程中要振搗密實(shí),但避免過(guò)度振搗,在混凝土初凝和終凝前,均進(jìn)行抹面處理,以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,減少收縮量;
3、適當(dāng)增加混凝土的保護(hù)層厚度;
4、樓板內(nèi)水平線(xiàn)管直徑不應(yīng)大于板厚的1/3,且置于底板鋼筋以上;
5、可在水平線(xiàn)管密集部位增設(shè)鋼筋網(wǎng)片,板內(nèi)線(xiàn)管預(yù)埋宜避免交叉,確需交叉時(shí)應(yīng)設(shè)接線(xiàn)盒。
二、塑性收縮裂縫
一般多在混凝土澆筑后,還處于塑性狀態(tài)時(shí),由于天氣炎熱、蒸發(fā)量大、大風(fēng)或混凝土本身水化熱高等原因,而產(chǎn)生裂縫。比如:梁、剪力墻澆筑后的養(yǎng)護(hù)是每個(gè)項(xiàng)目最易忽略的部位。
預(yù)防措施
1、嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量(必要時(shí)可與各參建單位到預(yù)拌混凝土廠(chǎng)進(jìn)行考察原材料的質(zhì)量、配比等);
2、澆筑前將模板及結(jié)合面處進(jìn)行濕潤(rùn),注意要澆透;
3、混凝土澆筑后要認(rèn)真地對(duì)裸露表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),避免水分流失,發(fā)生開(kāi)裂;
4、在剪力墻、梁等表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑,使水分不易蒸發(fā)。
三、干縮裂縫
一般是混凝土在硬化過(guò)程中,由于混凝土失水干燥,引起體積收縮變形,這種體積變形受到約束時(shí),就可能產(chǎn)生收縮裂縫;出現(xiàn)在養(yǎng)護(hù)期間,由于內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度差別導(dǎo)致了裂縫。
預(yù)防措施
1、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過(guò)大,提高粗骨料含量,以降低干縮量;
2、嚴(yán)格控制砂石含量,避免使用過(guò)量粉砂;
3、混凝土在施工過(guò)程中要振搗密實(shí),但避免過(guò)度振搗,在混凝土初凝和終凝前,均進(jìn)行抹面處理,以提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,減少收縮量;
4、加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。暴露在露天的混凝土應(yīng)及早回填或封閉,避免反生過(guò)大的濕度變化。
四、溫度裂縫
主要集中在屋面及山墻部位,呈八字形或一字型。
預(yù)防措施
1、增設(shè)溫度抗裂鋼筋;
2、合理地選擇原材料和配合比;
3、細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件要分段間隔進(jìn)行澆筑,或者設(shè)置施工縫(建議混凝土達(dá)到齡期再澆筑,膨脹劑在現(xiàn)場(chǎng)加)、后澆帶;
4、加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)和保溫;
5、基礎(chǔ)部位要及早回填,以達(dá)到保溫保濕,減少溫度收縮裂縫。
五、水化熱裂縫
一般由于混凝土水化熱過(guò)高,且混凝土內(nèi)外溫度相差較大引起的,混凝土水化熱使板內(nèi)鋼筋膨脹導(dǎo)致。
預(yù)防措施
1、宜選用低水化熱和凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的水泥品種;
2、減少水泥用量;
3、施工前進(jìn)行溫控(提前預(yù)埋冷凝水管);
4、分層分塊進(jìn)行澆筑;
5、控制入模溫度,宜在氣溫低時(shí)進(jìn)行;
6、采取“內(nèi)降外?!痹瓌t,設(shè)置冷凝水管通循環(huán)水。
六、收縮、溫度裂縫
主要在硬化過(guò)程中或使用一段時(shí)間后產(chǎn)生。
預(yù)防措施
宜15m設(shè)置施工縫。
七、應(yīng)力集中裂縫
主要分布在門(mén)窗洞口,暴露在大氣中的構(gòu)件。
八、凍融裂縫
一般在寒冷或嚴(yán)寒地區(qū),由于混凝土受潮并遭受多次凍融,如:衛(wèi)生間、盥洗室靠近外墻的混凝土。
應(yīng)對(duì)措施
1、冬季施工混凝土?xí)r添加適量防凍劑;
2、適當(dāng)增加混凝土厚度。
九、鋼筋銹蝕裂縫
由于使用外加劑不當(dāng),混凝土保護(hù)層控制不嚴(yán)或露筋,多為縱向順筋裂縫。
預(yù)防措施
1、冬季施工混凝土?xí)r添加適量防凍劑;
2、適當(dāng)增加混凝土厚度。
十、堿骨料反應(yīng)裂縫
混凝土原材料中含堿量過(guò)高原因形成。混凝土在干燥條件下,堿反應(yīng)很慢。
預(yù)防措施
隔絕水和濕空氣來(lái)源(地下室外墻、屋面、衛(wèi)生間等做好防水)
十一、施工不當(dāng)造成的裂縫
1、拆模過(guò)早受外界力量影響;
2、模板支撐系統(tǒng)地基下沉、剛度不足造成的;
3、冷縫(旁站時(shí)注意澆筑順序)
小結(jié):
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生是由多種因素共同作用的結(jié)果。綜上所述,為了有效地防治混凝土結(jié)構(gòu)裂縫,需要從以下幾方面采取綜合措施:
1、配置構(gòu)造措施;
2、利用構(gòu)造縫(溫度縫、沉降縫等)控制混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫;
3、加強(qiáng)原材料的控制(水泥、砂率、細(xì)骨料、外加劑、摻合料等);
4、坍落度(現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量);
5、混凝土養(yǎng)護(hù)(商品混凝土不少于14d,地下室及上部首層墻柱適當(dāng)增加養(yǎng)護(hù)時(shí)間,大體積混凝土養(yǎng)護(hù)根據(jù)設(shè)計(jì)確定);
6、混凝土樓板施工安全度;
7、樓板上吊裝、運(yùn)輸、堆放材料構(gòu)件時(shí),應(yīng)采取措施,減輕對(duì)樓板的沖擊。外架采用懸挑架體時(shí),對(duì)布設(shè)懸挑工字鋼部位的樓板處應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度及局部荷載驗(yàn)算;
8、混凝土澆筑時(shí),嚴(yán)禁采用鋼管等物料在樓板上壓制敷設(shè)水平管線(xiàn)的管槽。如樓板內(nèi)預(yù)埋水平管發(fā)生漏埋、錯(cuò)埋,不得隨意在樓板上剔槽敷管,應(yīng)在裝飾層內(nèi)綜合布設(shè);
9、嚴(yán)格控制現(xiàn)澆板的厚度和現(xiàn)澆板中鋼筋保護(hù)層的厚度。陽(yáng)臺(tái)、雨篷等懸挑現(xiàn)澆板負(fù)彎矩鋼筋下面應(yīng)設(shè)置間距不大于500mm的鋼筋保護(hù)支架,在澆筑混凝土?xí)r保證鋼筋不位移。樓板負(fù)筋宜采用通長(zhǎng)鋼筋馬凳筋確保保護(hù)層厚度,底筋宜采用細(xì)石混凝土保護(hù)層;
10、樓板混凝土澆筑前,必須搭設(shè)可靠的施工平臺(tái)、人行走道,施工中應(yīng)派專(zhuān)人護(hù)理鋼筋,確保鋼筋位置符合要求,并設(shè)專(zhuān)人移動(dòng)操作馬道