浅谈混凝土结构裂缝

(整期优先)网络出版时间:2020-09-17
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浅谈混凝土结构裂缝

张磊

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【摘 要】本文分析了混凝土结构裂缝的分类与成因,探讨了混凝土结构裂缝的防治措施。

【关键词】混凝土;结构;裂缝

  1. 混凝土结构裂缝的分类与成因

1.按大小分类

微观裂缝小于0.05mm,数量多,固有裂缝,无害。主要存在于混凝土骨料与水泥的粘结面上和水泥浆中,微观裂缝的存在对混凝土的弹塑性、徐变、强度、变形、结构刚度、化学反应等性能有影响。宏观裂缝大于0.05mm,产生原因多,数量有限,应控制。宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果,混凝土结构中宏观裂缝的存在对混凝土的强度、变形及结构刚度等性能有重要影响,特别是在有水或其他化学物质存在的环境中,应重视该类裂缝的存在。

2.混凝土建筑工程结构裂缝的成因

产生裂缝的原因很多而且复杂,既有设计因素,又有施工质量和使用不当方面的问题。如何准确地区分裂缝的种类及形成的原因,势必需要全面地掌握相关的判断方法,由现象推理到本质,从产生的根源着手,才能合理而正确地解决裂缝问题,处理好现场状况。

(一)混凝土材料引起的裂缝。在湿度低的环境中浇筑的混凝土未进行合理的养护,而在混凝土中水分失去后还未终凝完毕,由于混凝土的收缩,将在混凝土中形成收缩裂缝。

(二)材料吊卸引起的裂缝。因施工速度要求,在楼面混凝土强度未达到规定值时,为了满足工期要求,迅速向浇筑完24h左右的楼面堆加上一层施工时所需要的钢筋、模板、施工设备,堆放不均匀或者大量堆放在大开间楼面,引起楼板开裂。

(三)预埋管线位置引起开裂。在多根管线集中布设的位置或是直径偏大的管线位置引起大开间楼面开裂。这些裂缝一般是沿着管线的走向形成且平行状分布。

(四)温度开裂。在建筑平面长度超过规范允许值而未在设计中采取加强措施时,将在长方向的楼面中间部位的板带中由于温度应力超过混凝土中的拉应力,相应位置的板中将形成温度裂缝,一般垂直于建筑平面的长向。

(五)结构平立面严重不规则引起的裂缝。出于功能需要及艺术造型,加上消费群体对建筑美观及样式的不断追求,产生了各种各样的建筑平、立面,在住宅建筑方面形成了跃层、错层及复式户型,在公共建筑方面,上部急剧收进下部大底盘的样式,多塔楼高低相差悬殊的建筑也层出不穷。对结构而言,这类建筑存在以下缺陷:①竖向刚度和质量突变;②平面质心和刚心严重偏离。从而在水平的风荷载和地震作用下,在平面转角部位、上下刚度或质量突变的楼层楼面因应力集中产生裂缝。

(六)施工中支座负筋移位引起的裂缝。施工中,由于作业工种多,加上工人技术水平不一,在反复踩踏中,常常使得板或梁支座负筋下沉移位,造成上部受拉钢筋没有得到充分利用,混凝土保护层偏厚,由于混凝土抗拉强度很低,无法承担很大的拉力,从而在支座负筋上部的保护层中产生拉应力超限引起的裂缝。

二、混凝土结构裂缝的防治措施

1.严格控制混凝土材料的选用

水泥应先用水化热较低的水泥,严禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜选用表面粗糙,质地坚硬的石料。级配良好,空隙率小,无碱性反应,有害物质及粘土含量不超规定。细骨料宜用颗粒较粗,空隙较小,含泥量较低的中沙。外掺料宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减小收缩。

2.科学控制混凝土的配料

配合比的设计,应采用低水灰比,低用水量,以减少混凝土的收缩。严禁随意增加水泥用量。配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌要均匀,离析的混凝土必须重新搅拌均匀后,方可浇灌。

3.严格控制钢筋的配置

钢筋的配置要严格按图纸要求施工。钢筋的品种、规格、数量的改变、代用必须考虑对构件抗裂性能的影响,并经过按要求的报批。钢筋配置的位置要正确,符合图纸要求,保护层过大或过小,都可能导致混凝土开裂、裂缝;钢筋间距过大,容易引起钢筋之间的混凝土开裂。

4.严格控制混凝土浇筑工艺

严格撑握水灰比,混凝土极限拉伸值随水灰比增大而降低,并且混凝土强度降低,收缩增大。加强振捣,改善混凝土的密实性。混凝土浇筑时要防止出现离析现象,振捣应均匀适度。加强混凝土的早期养护,并适当延长养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护。当浇水养护有困难,或者不能保证其充分湿润时,应及时采用覆盖保温材料等有效方法。

5.设计构造要科学合理

建筑平面选型在满足使用要求的前提下,力求简单。平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力,而造成墙体及楼板开裂,合理布置纵横墙,纵横墙开洞应尽可能小一些。控制建筑物的长高比,长高比较小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀。防止受力过于集中,减少地基的不均匀沉降,适当加强基础的刚度和强度。部分窗台砌体应加强,层层设置圈梁,构造柱。正确地设置沉降缝,限制伸缩缝间距。

参考文献:

[1] 高红霞,倪修全.浅谈混凝土结构裂缝预防方法[J].四川建筑,2008,31(12):57~58.

[2] 冯开红,范庆斌,梁战锁.工业建筑混凝土结构裂缝原因分析及预防措施[J].冶金标准化与质量,2010,40(6):45-46.