钢筋混凝土裂缝成因及防治措施
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钢筋混凝土裂缝成因及防治措施
[摘要]:钢筋混凝土结构的房屋建筑在现代工程施工中占有很
重要的地位,因此对混凝土的要求也是越来越高,不管是在它的外
观,还是内在,都严格要求工程质量。根据现在房屋损坏情况来看,
混凝土裂缝的建筑工程质量问题很是严重,会降低结构的整体稳定
性和抗震性能,但它的有害程度是可以控制的,本文就常见的钢筋
混凝土裂缝成因进行分析,并提出防治措施。
[关键词]:
中图分类号:tq638 文献标识码:tq 文章编号:1009-914x
(2012)26-0118-01
随着社会经济的不断发展,建筑行业正在蓬勃发展。对房屋建
筑质量的要求也在不断提高。在当今整个社会的建设工程项目中,
因为混凝土建筑材料价廉物美,施工方便,承载力大,可装饰强等
特点,日益受到人们的欢迎。其混凝土结构的房屋建筑在现代工程
施工中占有很重要的地位,它对结构的完整性和使用的安全耐久性
有着很大的影响。
1 常见钢筋混凝土裂缝成因及分析
混凝土产生裂缝的原因极为复杂,主要有荷载作用引起的裂缝
和非荷载因素引起的裂缝两大类。
1.1 荷载作用引起的裂缝
从理论上说,混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的,
在使用荷载不大的情况下,没有裂缝或这类结构性裂缝非常细微,
不易为肉眼所察觉。 但在现实的建筑中,只要仔细观察不难发现,
普遍的钢筋混凝土结构又一般都是带裂缝受力工作的。 一般钢筋
混凝土结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变大多是大
于混凝土极限拉伸值的,因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉
力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生
裂缝。
1.2 非荷载因素引起的裂缝
钢筋混凝土结构的构件除了由荷载作用引起裂缝外,很多非荷
载因素,例如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、塑性坍塌、
冰冻、钢筋锈蚀以及碱-骨料化学反应等都有可能引起裂缝。下面
主要提以下几点:
(1)温度裂缝。 ①内约束裂缝。 由于混凝土内外温差过大引
起的。例如,混凝土养护期间受寒流侵袭,使混凝土表面急剧降温
超过 7~10o℃就有可能引起混凝土表面裂缝,但其裂缝深度一般
只有 30mm 左右,表层以下仍保持结构完整性。②外约束裂缝。由
于平均降温过大引起的。大体积混凝土浇灌后,硬化期间水泥放出
大量水化热,内部温度上升很高,散热慢,表面散热快,内外温差
在表面引起拉应力;后期降温冷却时,当受到其他约束,又会在内
部出现拉应力,当应力超过混凝土抗拉强度时,便出现裂缝。
(2)地基不均匀沉降产生的裂缝。由于结构地基土质不匀 、
松软,或回填土不实或浸水而造成的结构基础不均匀沉降会引起沉
陷裂缝;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松
动等导致。 特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生
不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。 随着沉降的进一步发展,
裂缝会进一步扩大。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,裂缝宽度往
往与沉降量成正比关系。
(3)钢筋腐蚀。当地下水硫酸根离子含量较高时 ,硫酸根离
子会与水泥中的水化产物生成新的矿物质,如与水化铝酸钙生成水
化硫酸钙(体积增大 1.5 倍),与氢氧化钙生成石膏(体积增大
1.21 倍),2 种盐的生成都会引起很大的内应力, 其破坏特征是
在表面生成几条较粗大裂缝。 硫酸根离子除对混凝土腐蚀外,还
会渗透到钢筋表面,引起钢筋腐蚀。
2 防治措施
2.1 材料方面
建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量,对进场的建筑材料
一定要把好关。 混凝土在浇筑至硬化期间,水泥会放出大量水化
热,水化热越大,产生裂缝的可能性就越大,因此应尽量采取措施
降低水化热。一是尽量选用水化热较小的水泥品种,必要时可以加
入缓凝剂,减缓浇筑速度以利散热,或加入适当的减水剂,改善和
易性,减少水泥用量,降低水化热。二是选用良好级配的骨料,严
格控制粗细骨料的含泥量,细骨料宜用干净的中砂或中粗砂,最好
用中粗砂,粗骨料宜用粒径较大、连续级配好的石子,严禁混入煅
烧过的白云石或石灰石。
2.2 设计方面
(1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下,力求简单;控制
建筑物的长高比,增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力;
(2)正确设置沉降缝 、变形缝,位置和宽度选择要适当,构
造要合理;
(3)砖混结构底层窗台下应采用加筋砌体,洞口较宽的窗台下
宜设置钢筋混凝土梁,以防止窗台因地基沉降产生竖向裂缝;构件
配筋要合理,间距要适当。 断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、
较厚的现浇板,上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处,
宜加设抗剪钢筋。
2.3 施工方面
(1)混凝土从搅拌机中卸出后,其运输延续时间受混凝土温度
高低限制,当混凝土温度 20~30℃时, 不超过 1h;10~19℃时,
不超过1.5h;5~9℃时,不超过 2h。若长距离运输宜采用混凝土
运输搅拌车来运输,时间应在 1h 以内。当采用泵送混凝土应保证
混凝土泵连续工作,泵送前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂
浆或水泥浆润滑输送管道。混凝土从卸料、运输到泵送完毕时间不
得超过 1.5h,夏季还应缩短。泵送过程中,泵的受料斗内应充满
混凝土,防止吸收空气形成阻塞。
(2)混凝土自由倾落高度不宜超过 2m,否则应用串筒 、斜槽、
溜管或振动溜管下落。当用串筒时,最后一节应拉成垂直,间距不
宜大于 3m;若用斜槽,坡度不宜大于 60°,出口处应设有垂直挡
土板,防止发生离析现象。
(3)每层浇筑厚度按下列规定:用插入振捣棒捣时,为振动器
作用部分的1.25 倍;表面振动器为 200mm;人工振捣时,基础或
配筋稀疏的结构 250mm;配筋密肋结构为 150mm,每次浇筑向前推
进长度宜为 1.0~1.5m。
(4)振捣方法:插入式振捣棒应与混凝土表面垂直或成 40~
45°倾向振捣,插点应均匀排列,可以行列式或交错式顺序移动,
但不能混用;每次移动距离不大于振捣棒作用半径的 1.5 倍,且
操作时应快插慢拔, 并插入下层尚未初凝的混凝土中 50~100mm,
以促进上下结合形成整体。振捣棒在每一点振动延续时间约在
20~30 秒,以混凝土表面呈水平并出现浮浆和不再有气泡、不再
沉落为度,禁止振动棒触及钢筋、模板、预埋件等。 使用平板式
振动器应将混凝土浇灌区划分成若干排,依次前进,移动间距应使
振动器的平板能覆盖已振动好的混凝土边缘 30~50mm。 当混凝土
表面倾斜时,振动器应由低处逐渐向高处移动。每一振捣位置的延
续时间,以使混凝土停止下沉并向上泛浆,或表面平整并均匀出现
浆液为度,一般约为 25~40s。
(5)对钢筋密集处,采用细石混凝土或水泥砂浆,适当增大混
凝土的坍落度,采用片式、针式振动器振捣或辅以人工振捣。
(6)墩 、柱 、墙连成整体的梁板结构:应在浇筑墩 、柱 、
墙及基础的混凝土之后,停歇1~1.5h,再浇筑梁板或突出部分的
混凝土,避免水平与垂直构件交接处产生裂缝。
(7)浇筑竖向结构或大体积结构时,底部应先填以 5~10cm厚
与所用混凝土成份相同的水泥砂浆,以免形成离层。对大体积结构
混凝土还应该采取有效的防裂措施,严格控制混凝土出现裂缝。
(8)混凝土尽可能地连续浇筑,必须间歇时应尽量缩短时间,
并不超过 2h,在前层混凝土凝结之前,必须将次层混凝土浇筑完
成。 若因施工技术、工艺或组织上的原因不能继续浇筑,应准确
地留设混凝土施工缝, 混凝土达到 1.2mpa 强度才能继续浇筑,
浇筑前应剔除掉施工缝处水泥薄膜、松动石子或钢筋上浮浆及斑
锈,加以湿润并冲洗干净,铺抹水泥浆或与混凝土成分相同的水泥
砂浆一层。
3 结束语
钢筋混凝土裂缝问题在混凝土施工过程中最为常见的问题,裂
缝问题一旦解决好不仅可以保证房屋的使用性能,而且可以减少建
筑材料不必要的浪费。在选择裂缝的处理方法时,不仅在施工过程
采取一定的措施,当施工完毕后还要加强各个方面的管理,做好养
护工作,双方面进行才能使裂缝问题得到根本解决。