探析钢筋砼结构裂缝成因及控制技术
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浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因控制措施及处理方法摘要:钢筋混凝土结构裂缝是工程建设中普遍存在的问题,尤其是最近十几年,商品混凝土的广泛的应用,使得混凝土的均质性得到了很大的改善,但同时也增加了裂缝防控的难度。
而建筑物的钢筋混凝土结构的裂缝不仅仅会影响建筑的美观,还会给建筑物的质量和稳定性造成很大的影响。
基于此本文笔者将浅述钢筋混凝土结构的裂缝的成因以及控制措施。
关键词:钢筋混凝土结构裂缝成因控制措施处理方法近些年来,钢筋混凝土施工技术有了很大的进步,混凝土结构的强度也是逐渐的提高,结构形式日趋的复杂化,然而在建筑领域中普遍存在的钢筋混凝土结构的裂缝问题却一直存在着,并且有日趋增加的趋势,成为建筑业的一大技术难题。
1 钢筋混凝土结构裂缝产生的原因造成钢筋混凝土结构的裂缝的因素有很多,下面主要的介绍几种主要的影响因素:1.1 材料因素引起的裂缝碱骨料反应是指搅拌混凝土以后其中会产生一些碱性的离子,这些离子能够与活性的骨料发生化学反应,并会吸收环境中的大量的水分造成体积增大,从而造成混凝土出现酥松膨胀现象,进而导致混凝土结构发生裂缝。
通常这种裂缝在混凝土结构使用期间发生,这种裂缝一旦出现就很难修补。
除此之外,引起裂缝的材料因素还有不合格的水泥和粗细骨料质量,这种原因造成的裂缝会降低结构的承载能力,刚度,并使建筑极易受空气因素的影响,并且容易恶化。
1.2 温度裂缝混凝土构件内外的温度存在很大的差值就会造成温度裂缝的发生。
例如,在养护混凝土建筑的过程中建筑受到寒流的侵袭,混凝土建筑表面的温度急剧的下降,而其内部的温度变化不大的,从而导致混凝土构件表面出现裂缝,温度裂缝通常只有30mm左右的深度,其表层以下仍然是完整的。
1.3 沉陷裂缝这种裂缝一般是深进或者是贯穿性的,裂缝的位置与沉陷的方向大都相同。
比较大的裂缝通常还会出现错位,裂缝的宽度和沉降值成正比例。
产生沉降裂缝的原因主要是结构构件建设在没有经过处理的回填土或者松软地基之上。
混凝土结构裂缝成因与控制措施混凝土结构是建筑工程中常用的结构体系,但在使用中常常会出现裂缝,给建筑物的使用带来安全隐患。
混凝土结构裂缝的成因有很多,包括荷载作用、材料质量、设计施工等因素。
因此,合理的控制和预防裂缝的措施非常重要。
1.荷载作用荷载作用是混凝土结构裂缝的主要成因之一。
建筑物在使用过程中受到的荷载会使混凝土材料产生弯曲、压缩、剪切等形变,当承受荷载超过了混凝土本身的承载能力,就会产生裂缝。
2.材料质量混凝土结构裂缝的成因与材料质量也有很大的关系。
混凝土的材料组成和质量直接影响混凝土的强度和耐久性。
如果混凝土的配合比例不合理、材料质量不符合要求、水泥含量过高或过低等都容易导致裂缝的产生。
3.设计施工设计施工也是混凝土结构裂缝的一个重要成因。
设计施工中如果考虑不周、设计不合理、施工质量差等,也会导致混凝土结构裂缝的产生。
例如,在混凝土浇筑过程中没有控制好温度、湿度等条件,或者在结构中未能考虑周全的应力分布等问题。
1.合理设计合理的结构设计可以有效地减少混凝土结构裂缝的出现。
要根据实际使用条件和工程要求,精确计算负荷情况,确定合理的截面尺寸、配筋率以及混凝土的强度等参数。
同时,在设计过程中还要考虑加强裂缝部位的传力和刚度,减小内应力集中,并在结构中设置预应力筋等,以增强混凝土结构的承载能力。
2. 加强施工质量管理在施工过程中,要加强质量管理,严格执行相关规定,以确保混凝土结构的质量。
在浇筑时要控制好水泥的含量、配筋的精度、混凝土的密实程度等,并合理控制浇筑时的温度、湿度等条件。
此外还要注意混凝土的养护,使其达到设计强度,避免出现开裂现象。
3. 使用预防措施在混凝土结构的设计和施工中还可以采取一些预防措施,以减少混凝土结构的裂缝产生。
如加强施工前的现场勘察,及时处理不良地质情况,选择合适的地基处理方案。
同时在施工前还可以采取钢筋混凝土桩或者碎石桩等加固地基的措施,以确保地基的稳固性,减少荷载的作用。
钢筋混凝土楼板裂缝成因及控制措施的探讨随着科技不断创新,为许多工程材料的质量提供强力保障,其中钢筋混凝土的使用已经逐渐取代传统的预制板,它增强了房屋的整体性,同时也提高了结构安全性。
不过,现浇板的普及并没有让人们省心,而是看到了新的问题——板裂缝。
当裂缝发展的较为严重时,对楼板的观瞻性、耐久性、防水性和抗震能力造成了巨大威胁,它已影响到生活和生产,困扰着大批工程技术人员和管理人员,是迫切需要解决的技术难题。
因此,研究钢筋混凝土楼板裂缝成因及其综合控制很有必要。
1、现浇砼楼板裂缝成因分析由于楼板实际厚度达不到设计厚度,使得楼板刚度减弱或过小,受力钢筋和混凝土应力过大而产生裂缝;由于保护层过厚导致楼板正负受力钢筋之间有效高度不足,钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝;由于踩踏楼板负筋下移,使得楼板支座边沿板顶产生裂缝;由于楼板混凝土实际强度等级低于设计强度从而导致混凝土受压不足开裂;施工单位为了赶进度,加快模板周转,楼板拆模过早,或在板上过早、过重地堆放材料,而导致楼板开裂。
上述裂缝均会影响到结构的安全,一旦出现则需加固处理。
但这类裂缝由于当前建筑工程监督管理的加强和监理制度的实施,笔者在检测调查中发现比过去有所减少。
目前施工中以下因素造成的裂缝却比较多见。
(l)施工时找平层过厚,因找平层素混凝土抗裂性差,在温度和收缩变形作用下极易产生楼板表面裂缝。
(2)当前在现浇楼板中大多采用PVC管作为预埋穿线管,这种材料表面光滑,弹性较大(与混凝土线膨胀系数不一致),直径较大,与混凝土结合差,在楼板中形成薄弱层。
混凝土浇捣时,容易引起PVC管上移或下沉,使得板顶或板底保护层变薄,从而使楼板出现沿穿线管走向的裂缝,当板厚较薄时时往往会穿透楼板。
另外,由于板底钢筋保护层垫块设置不当或过稀时,也会由于浇捣混凝土使板底出现裂缝。
(3)在混凝土浇捣过程中或施工荷载作用下,由于模板的支撑变形较大,使得楼板在混凝土硬化前,产生初始塑性裂缝。
浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及防治措施浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及防治措施内容提要:针对钢筋混凝土裂缝存在的普遍性,分析裂缝产生的原因,总结防治措施及处理方法,以保证建筑物的安全性、耐久性和稳定性。
关键词:钢筋混凝土、裂缝成因、防治措施。
随着我国经济的快速发展,建筑行业也得到了空前的发展,钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用也越来越广泛。
在工程实践中可以发现,钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的,已经成为钢筋混凝土结构的一种特性长期存在并困扰着工程施工人员。
施工人员只能在工程实际施工过程中采取有效的措施,将裂缝产生的危害控制在允许的范围内。
一、钢筋混凝土结构裂缝的成因1)干缩裂缝:出现在混凝土浇筑完毕后的7天左右,水泥浆中的水分蒸发导致干缩裂缝的产生。
通常会影响混凝土的抗渗、锈蚀钢筋,影响钢筋混凝土的耐久性。
2)塑性收缩裂缝:混凝土在凝结之前,表面快速失水产生收缩导致裂缝的出现。
一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽,两侧细且长短不一,互不连贯状态。
较短的裂缝一般长20-30厘米,较长的裂缝可达2-3米,宽1-5毫米。
主要由于混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝强度很小,受高温或者大风天气的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时的混凝土强度又无法抵抗基本收缩,产生龟裂。
影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
3)温度裂缝:多发生在大体积混凝土表面或温度差变化较大的地区的钢筋混凝土结构中。
温度差使结构内部和外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土结构表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工的中后期。
4)沉陷裂缝:由于结构地基土质不均匀、松软,回填不实或者浸水而造成不均匀沉降所致。
5)缺少钢筋:箍筋和温度筋的缺少使混凝土产生裂缝,洞口拐角等应力集中处缺少加强钢筋。
探析钢筋砼结构裂缝成因及控制技术摘要:砼是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
砼硬化过程中会产生众多的微孔隙、气穴和微裂缝。
这类裂缝的分布是不规则且不贯通的,但在荷载作用下或进一步产生温差收缩的情况下,裂缝开始扩展,如果不能及时修复和处理,随着裂缝的扩展及外部水的渗入最终导致钢筋的锈蚀,降低砼结构的结构性能和使用寿命。
关键词:钢筋砼结构裂缝有效措施安全使用1 钢筋砼裂缝的成因大部分裂缝产生的原因是变形作用,如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等因素,统称为变形作用引起的裂缝问题,此类裂缝几乎占全部裂缝的80%以上;而由荷载引起的裂缝占全部裂缝的20%左右。
1.1 勘察、设计引起的裂缝地质勘察、设计不准,引起地基不均匀沉降所造成的斜裂缝、八字裂缝等;设计中对构造缝的处理不当所引起的裂缝;设计中断面突变导致应力集中产生的构件裂缝;设计中对构件施加预应力不当;造成构件的裂缝(偏心应力过大等);设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板);设计中未充分考虑钢筋砼构件的收缩变形以及设计中采用的砼等级过高造成用灰量过大,对收缩不利造成的裂缝等等。
1.2 外荷载(动、静荷载)作用所产生的裂缝在外荷载的直接应力及次应力直接作用下,在受力构件中所产生的受力缝隙,一般呈契形,属于非贯通裂缝,受力裂缝的产生、发展及裂缝宽度往往是钢筋应力水平及构件受力状态的反应,而且与结构的破坏形态和安全性能有关。
国内外调查资料显示,该类裂缝占裂缝总量的20%,应该引起重视。
1.3 变形作用(非荷载作用)引起的裂缝砼结构因温度湿度变化、体积收缩或膨胀、沉陷位移等非荷载因素作用引起的裂缝,该类裂缝一般为平行裂缝,往往贯穿截面,从而引起渗漏等影响使用功能的后果。
其特征是结构要求变形,当受到约束和限制时产生内应力,应力超过一定数值后产生裂缝,裂缝出现后即得到满足,内应力松懈。
该类裂缝对砼的承载力影响不大,一般情况下也不表明结构将产生安全问题,但是对耐久性损害极大。
远程与继续教育学院本科生毕业论文(设计)题目:浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施学习中心:层次:专升本专业:年级:年春/秋季学号:学生:指导教师:完成日期:年月日内容摘要铁路工程混凝土结构在施工过程中经常出现宽度大于0.2mm的裂缝,这不仅对结构物观感质量产生影响,同时对运营安全和结构物使用功能产生影响。
目前,裂缝问题已越来越受到人们的关注。
因此,探讨混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其处理方法是很有必要的。
本文介绍了混凝土裂缝类型及成因,阐述了干缩及塑性收缩裂缝、温度裂缝和沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施,提出3种常用的裂缝处理方法。
并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。
关键词:混凝土结构;裂缝成因;预防措施;处理方法目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (1)2 混凝土裂缝的分类及成因 (2)2.1 混凝土结构裂缝的分类 (2)2.1.1 按裂缝的成因分类 (2)2.1.2 按裂缝产生的时间分类 (4)2.1.3 按裂缝的形状分类 (5)2.1.4 按裂缝的发展状态分类 (5)2.2 混凝土裂缝的产生原因 (6)2.2.1 收缩裂缝的产生原因分析 (6)2.2.2 温度裂缝的产生原因分析 (7)2.2.3 沉陷裂缝的产生原因分析 (8)3 混凝土裂缝的预防措施及处理技术 (9)3.1 混凝土结构裂缝的预防措施 (9)3.1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施 (9)3.1.2 温度裂缝的预防措施 (10)3.1.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 (10)3.2 混凝土结构裂缝的处理技术 (12)3.2.1 表面封闭法 (12)3.2.2 灌浆、嵌缝封堵法 (13)3.2.3 结构加固法及混凝土置换法 (14)4 工程实例分析 (17)5 结论与展望 (20)参考文献 (21)随着我国基础设施建设的高速发展,铁路建设里程在不断增多。
在铁路工程施工过程中,混凝土是被广泛使用的结构材料,但是伴随这类材料的生产研究与应用,混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。
钢筋混凝土裂缝产生的原因及防控措施钢筋混凝土是建筑结构中常用的材料之一,但是在使用过程中,裂缝的出现是常见的问题。
裂缝不仅影响建筑的美观度,更重要的是会影响建筑物的结构安全性。
本文将从原因和防控措施两个方面来介绍钢筋混凝土裂缝的问题。
一、钢筋混凝土裂缝产生的原因1.施工过程中的问题在施工过程中,如果操作不当或者施工质量不符合标准,就会导致钢筋混凝土裂缝的产生。
例如,加固不足、振捣不均匀、混凝土浇筑过程中的脱模时间过快等都会导致混凝土出现裂缝。
2.材料本身的问题钢筋混凝土的材料中,如果水泥的品质不好,或者掺杂了过多的砂石、泥土等杂质,都会影响混凝土的质量,导致出现裂缝。
此外,如果钢筋的质量不好,也会影响到整个结构的承重能力,从而加速裂缝的产生。
3.自然因素的影响自然因素也是导致钢筋混凝土裂缝产生的原因之一。
例如,温度的变化、地震、风、雨等都会对建筑物的结构产生影响,从而导致裂缝的出现。
二、钢筋混凝土裂缝的防控措施1.加强施工过程的质量管理施工过程中的管理质量对于钢筋混凝土的裂缝防控非常重要。
施工时,必须严格按照标准操作,保证施工质量的标准化和规范化。
2.选用优质材料材料的质量对于钢筋混凝土的裂缝防控也非常关键。
在选材时,必须选择优质的水泥、砂石、钢筋等材料,确保混凝土的质量符合标准,从而减少裂缝的产生。
3.制定合理的建筑结构设计方案建筑结构设计方案的合理性对于裂缝的防控也非常重要。
设计方案必须充分考虑到建筑物的承重能力,以及自然因素的影响,从而制定出合理的设计方案,减少裂缝的产生。
4.对建筑物进行合理的维护保养建筑物在使用过程中,必须进行合理的维护保养,及时发现和处理裂缝问题。
例如,可以采用加固措施、填补裂缝、增加支撑等方式,延长建筑物的使用寿命,提高建筑物的结构安全性。
钢筋混凝土裂缝是建筑结构中常见的问题,但是通过加强施工过程的质量管理、选用优质材料、制定合理的建筑结构设计方案以及对建筑物进行合理的维护保养等措施,可以有效地减少裂缝的产生,提高建筑物的结构安全性。
浅谈钢筋混凝土结构物裂缝成因及防治措施近年来,随着建筑业的蓬勃发展,商品混凝土开始得到广泛的应用。
在此期间,混凝体结构的施工工艺有了长足的进步,强度等级也日趋升高,结构形式和混凝土的传输形式也有了明显的改善。
但由于钢筋混凝土结构的复杂性、特殊性,在施工、使用过程中往往容易出现裂缝,从而影响到建筑物的正常生产、使用。
这一问题长期困扰着大批的工程管理人员和技术人员。
因此,对钢筋混凝土的结构裂缝成因及预防措施进行分析、探讨,具有重要的现实意义。
以下为个人观点,仅供参考。
一、钢筋混凝土结构物裂缝原因分析造成钢筋混凝土结构物开裂、渗水的原因较为复杂,涉及的因素颇多,大致可分为三类:温差过大引起的温度裂缝;荷载过大引起的变形裂缝;混凝土干缩引起的变形裂缝。
第一、温度裂缝。
温度裂缝一般是由于大气温度变化、周围环境温度太高或者大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成。
有关研究表明,当混凝土内外温差10℃时,冷缩值为0.01%,如果混凝土内外温差20℃~30℃时,其冷缩值为0.02%~0.03%,而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以当其大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。
第二,荷载裂缝。
荷载裂缝是结构物在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。
一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。
产生的主要原因是结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足、地基沉降不均匀等。
第三,干缩裂缝。
干缩裂缝一般是由于材料缺陷引起的。
研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,绝对体积减小,毛细孔缝中水溢出产生毛细压力,使得混凝土产生毛细收缩,由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%~0.2%,混凝土的干缩值为0.04%~0.06%,而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以当其大于混凝土的极限拉伸值由此产生混凝土裂缝。
二、钢筋混凝土结构物裂缝的防治措施从微观方面分析,混凝土有裂缝是绝对的,没有裂缝是相对的。
所以混凝土结构物裂缝的防治,就是为了将其对结构物的危害程度控制在允许范围内。
浅谈钢筋混凝土结构裂缝的原因及控制摘要近年来,由于土木工程施工技术的不断发展,混凝土在现代建设中广泛应用,除了其具有较好的优点外,也存在着一些对工程不利的弊端,混凝土裂缝就是其中不利因素之一,可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着施工技术人员,通过工程实践分析产生裂缝的各种影响因素,提出一些在工程施工中进行裂缝控制的建议和方法,尽量避免施工裂缝的产生。
关键词混凝土;裂缝;成因;控制1混凝土裂缝产生的原因混凝土结构裂缝的产生原因是多方面因素共同作用的结果,主要的有以下几个方面:1)荷载引起的裂缝。
钢筋混凝土结构在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝,主要有外荷载的直接应力裂缝、结构次应力作用下产生的裂缝和变形引起的裂缝。
2)温度变化引起的裂缝。
混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,温度裂缝又称温差裂缝,表面温度裂缝走向无一定的规律性,长度尺寸较大的基础、墙板梁类结构,裂缝多平行于短边。
引起温度裂缝的主要因素有:①混凝土浇筑之后由于水泥水化放热集中,致使内部温度很高,而由于体积大散热缓慢,施工中采取的其它散热技术措施又不得当,内外温差太大,致使表面出现裂缝。
②施工时环境温度过高,高温下的混凝土强度随温度的升高而明显降低,钢筋与混凝土的粘结力也随之下降,由于受热,混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩而产生裂缝。
③蒸气养护或冬季施工时措施不得当。
采用蒸气养护或在冬季施工时所采取的技术措施不得当,升温降温速度过快,使混凝土骤冷骤热,结构内外温度不均,而受到内部的约束,常导致结构表面出现裂缝。
3)混凝土收缩引起的裂缝。
①塑性收缩裂缝。
塑性收缩发生在施工过程中,混凝土浇筑后约4-5h,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现沁水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,而此时砼尚未硬化,称为塑性收缩。
而其中水量的多少与混凝土流态有很大关系,且仅发生在混凝土浇筑初期。
混凝土结构裂缝成因与控制措施
混凝土结构裂缝是指混凝土结构在使用过程中出现的裂缝。
这种裂缝常常会对结构的
安全性、使用寿命和外观造成影响。
因此,混凝土结构裂缝的成因和控制措施非常重要。
1.温度变化:混凝土结构长期受到环境温度的影响,温度变化会导致混凝土结构内部
产生应力,从而引起裂缝。
3.施工过程:混凝土结构在施工过程中,因为质量控制不到位、施工不规范等原因,
容易引起裂缝。
4.材料质量:如混泥土质量不过关、混泥土过水等也会导致混凝土结构裂缝的产生。
5.设计缺陷:如结构设计不合理、预留缝不够等也会导致混凝土结构裂缝的产生。
1.控制荷载作用:通过考虑载荷和结构的传递途径,合理设计结构的几何形状、断面
形状、布置钢筋、设置预应力等措施,以减少荷载对结构的影响,从而减少裂缝的产生。
2.控制温度变化:混凝土结构应采用合适的保温措施,如外墙外保温、内墙内保温等,以减小结构受到温度影响而引起的应力大小,从而减少裂缝的产生。
3.加强控制施工过程:施工过程中应加强质量控制,确保混泥土的配合比和坍落度得
到严格控制,保证混凝土结构的质量和可靠性,从而减少裂缝的产生。
4.提高材料质量:严格控制混泥土的配合比和坍落度,提高混泥土的抗压强度,增强
混凝土结构的抗裂能力。
5.合理设计:在结构设计过程中,应考虑结构所处环境、使用要求以及结构的特殊性
质等因素,设计合理的预应力、预留缝以及梁柱的规格等,从而减少裂缝的产生。
综上所述,对于混凝土结构裂缝的控制,应从多个方面入手,通过种种措施来减少裂
缝的产生,保证结构的安全性、使用寿命和外观质量。
探析钢筋砼结构裂缝成因及控制技术
摘要:砼是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
砼硬化过程中会产生众多的微孔隙、气穴和微裂缝。
这类裂缝的分布是不规则且不贯通的,但在荷载作用下或进一步产生温差收缩的情况下,裂缝开始扩展,如果不能及时修复和处理,随着裂缝的扩展及外部水的渗入最终导致钢筋的锈蚀,降低砼结构的结构性能和使用寿命。
关键词:钢筋砼结构裂缝有效措施安全使用
1 钢筋砼裂缝的成因
大部分裂缝产生的原因是变形作用,如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等因素,统称为变形作用引起的裂缝问题,此类裂缝几乎占全部裂缝的80%以上;而由荷载引起的裂缝占全部裂缝的20%左右。
1.1 勘察、设计引起的裂缝
地质勘察、设计不准,引起地基不均匀沉降所造成的斜裂缝、八字裂缝等;设计中对构造缝的处理不当所引起的裂缝;设计中断面突变导致应力集中产生的构件裂缝;设计中对构件施加预应力不当;造成构件的裂缝(偏心应力过大等);设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板);设计中未充分考虑钢筋砼构件的收缩变形以及设计中采用的砼等级过高造成用灰量过大,对收缩不利造成的裂缝等等。
1.2 外荷载(动、静荷载)作用所产生的裂缝
在外荷载的直接应力及次应力直接作用下,在受力构件中所产生的受力缝隙,一般呈契形,属于非贯通裂缝,受力裂缝的产生、发展及裂缝宽度往往是钢筋应力水平及构件受力状态的反应,而且与结构的破坏形态和安全性能有关。
国内外调查资料显示,该类裂缝占裂缝总量的20%,应该引起重视。
1.3 变形作用(非荷载作用)引起的裂缝
砼结构因温度湿度变化、体积收缩或膨胀、沉陷位移等非荷载因素作用引起的裂缝,该类裂缝一般为平行裂缝,往往贯穿截面,从而引起渗漏等影响使用功能的后果。
其特征是结构要求变形,当受到约束和限制时产生内应力,应力超过一定数值后产生裂缝,裂缝出现后即得到满足,内应力松懈。
该类裂缝对砼的承载力影响不大,一般情况下也不表明结构将产生安全问题,但是对耐久性损害极大。
调查表明,非荷载作用裂缝(变形裂缝)在目前可观察到的可见裂缝中占绝大多数。
1.4 施工过程中引起的裂缝
(1)材料原因:施工材料引起的裂缝主要是由于配置的砼所采用的材料质量不合格所导致的,主要有集料颗粒级配不良或采用不恰当的间断级配;砼外加剂(如防冻剂、早强剂、缩水剂等)和掺和剂(如粉煤灰、高炉矿渣等)选择不当或掺量不当;水泥品种原因;水泥等级和砼强度等级原因。
(2)砼配合比:设计中水泥等级或品种选用不当;配合比中水灰比过大;单方水泥用量越大,用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍塌度越大、收缩越大;配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成砼和易性偏差。
(3)施工及现场养护:现场浇筑砼时,振捣不足或漏振等均会影响砼的密实性和均匀性,诱导裂缝产生;浇筑时风速过大、蒸发量大,砼收缩值大;钢筋被扰动、保护层过厚;大体积砼浇筑,对水化热计算不准、保温工作不到位而产生的温度裂缝;为赶抢工期初凝阶段的砼被荷载、震动而产生的裂缝;现场养护不到位,砼早期脱水引起的收缩裂缝;模板变形、拆除不当造成的裂缝;预应力张拉不当引起的张拉裂缝等。
2 砼裂缝的控制
2.1 结构设计方面
(1)采用补偿收缩砼技术。
常见的砼裂缝中,相当部分是由于砼收缩而造成的。
要解决此类问题,可在砼中掺用膨胀剂来补偿砼的收缩。
实践证明这是一种行之有效的处理措施。
(2)设计中应尽量避免结构断面突变所带来的应力集中。
(3)结构约束问题。
结构物的变形有三种:自由变形、约束变形和实际变形(显现变形),其中只有约束变形产生约束应力。
约束变形产生的约束应力超过建筑材料的极限拉伸(抗拉强度),便引起裂缝。
变形作用引起的作用力有最大值,设计者可以采取“抗与放”或“抗放兼施”进行结构形式的设计。
留伸缩缝与不留伸缩缝的方法都是以放或抗为主的方法,做得合适,都可以使结构不产生有害裂缝。
(4)加强构造配筋问题。
在结构设计中,设计人员应该重视对于构造钢筋的配置,尤其是对楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径与数量的选择。
对连续式板不易采用分离式配筋,应采用上下两层(包括受压区)连续式配筋;对转角处的楼板(受双向约束较大)宜配上下两层放射筋,孔洞处配置加强配筋;对砼梁的腰部增加构造钢筋。
2.2 砼原料选用及配合比
(1)合理选择级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
(2)合理选择水泥品种、配合比、施工方法,尽量避免采用早强高的水泥。
①对膨胀剂的用量要通过大量的试验来确定。
②应根据施工现场的具体情况,及时调整施工配合比。
③对于大体积砼配合比设计时,在保证砼具有良好工作性能的情况下,应尽可能的降低砼的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水灰比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂砼。
2.3施工操作
(1) 砼准备阶段
商品砼的的使用者,不能片面压价和追求低价格、低成本而忽视了砼的品质,导致砼性能下降和收缩裂缝增多。
同时现场应逐车严格控制好商品砼的坍落度检查,以保证砼熟料的半成品质量。
(2)砼浇筑阶段
合理设留伸缩缝,我国现行的《钢筋砼设计规范》规定:现浇砼连续式结构处于室内或土中条件下的伸缩缝间距为55m,合理设置伸缩缝对大体型结构防止温度裂缝是十分有效的;设置后浇带:要求在砼浇捣后浇带之前,结构砼至少30%的收缩已经完成;降低水灰比:在施工中要严格控制水灰比,不得任意加大用水量;加强振捣改善砼的密实性;使用粉煤灰等矿物质外掺料;加入减水剂、缓凝剂、膨胀剂等;合理控制砼的浇筑温度。
(3)砼养护阶段
加强砼的养护:采用塑料薄膜覆盖或浇水草袋覆盖等养护措施是防止产生裂缝的一个重要环节,目的是控制温差,防止产生表面裂缝,潮湿的环境可防止产生干缩裂缝;做好测温工作:采取措施使砼中心最高温度和表面温度之差不超过会产生裂缝的临界温度;加。
3砼结构裂缝的处理
(1)表面封闭法
该法主要通过在微细裂缝表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理。
通过在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或油漆沥青等防腐材料,以防止水分、二氧
化碳以及其他有害介质的侵入。
但是该法不适用于有明显水压的裂缝,和修复工作无法深入到裂缝内部的裂缝。
(2)灌浆、嵌缝封堵法
常见的封堵方法有下列几种:化学灌浆法、嵌缝法、封堵法、涂膜堵漏法等。
该法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的砼裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入砼的裂缝中,胶结材料硬化后与砼形成一个整体,从而起到封堵加固的作用。
(3)结构加固法
一般通过加大砼结构的截面面积、预应力加固、外包型钢、喷射砼补强加固等措施。
(4)砼置换法
具体工艺是:剔除砼→砼面层及钢筋处理→置换材料的配置→养护及粉刷。
常用的置换材料有:水泥砂浆、聚合物或改性聚合物砼。
(5)电化学防护法
电化学防护法主要有三种:阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法。
它通过施加电场,改变砼或钢筋砼所处的环境,防止钢筋锈蚀,从而达到防护的目的。
4 结论
通过对钢筋砼结构裂缝产生的原因的了解,以及对裂缝控制和处理措施的最新进展的掌握,可在施工中针对各种不同的情况,采用各种有效的措施,来预防和减少裂缝的产生,以保证构筑物结构的安全和使用寿命。