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分析混凝土裂縫的成因及防治-在線瀏覽

2024-11-09 01:23本頁(yè)面
  

【正文】 好壞無(wú)關(guān)。多層磚混結(jié)構(gòu)的樓板裂縫數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于高層剪力墻結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示,高層樓板裂縫相對(duì)多層磚混結(jié)構(gòu)要少很多,在樓板均采用雙層雙向鋼筋、樓板硅標(biāo)號(hào)相同的情況下,仍然是相同的結(jié)果。模板支撐體系的選用對(duì)樓板裂縫的產(chǎn)生有比較大的影響采用鋼管支撐、立桿間距控制合理、模板支撐體系搭設(shè)規(guī)范,配備三套模板及支撐體系比配備二套模板及支撐體系建筑物樓板裂縫少;模板支撐體系拆除過(guò)早也是產(chǎn)生裂縫的主要原因。要控制混凝土的開(kāi)裂,需要從原材料的選擇出發(fā),原材料選擇的正確與否,直接影響到混凝土的開(kāi)裂。利用加大粗骨料粒徑、非常低的水泥用量、預(yù)冷拌合物原材料、限制澆筑層高和管道冷卻等措施,進(jìn)一步獲得了降低水化溫峰、抑制熱裂縫的效果。例如,超長(zhǎng)的地下室結(jié)構(gòu)外墻應(yīng)選用補(bǔ)償收縮混凝土,即在混凝土中摻入U(xiǎn)EA ,HEA 等微膨脹劑,以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值不小于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫。(2)提高結(jié)構(gòu)自身承載力。這種情況須加大梁截面或板厚、提高結(jié)構(gòu)配筋率以提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度儲(chǔ)備來(lái)控制裂縫的產(chǎn)生。由于承載力的降低會(huì)引起混凝土的開(kāi)裂。(3)減小地基的不均勻沉降。此時(shí)需加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性,以減小地基不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,比如獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)設(shè)置拉梁,或采用筏板基礎(chǔ),或采用箱形基礎(chǔ)。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)或樁承臺(tái),當(dāng)設(shè)置拉梁時(shí),由于各獨(dú)立基礎(chǔ)或樁承臺(tái)之間的沉降差,會(huì)造成拉梁兩端的開(kāi)裂,而且在有些工程中開(kāi)裂還非常嚴(yán)重。(4)地下室墻體裂縫的控制。為防止墻體出現(xiàn)早期收縮裂縫,在墻體中可設(shè)置適當(dāng)數(shù)量后澆帶。隨著社會(huì)的發(fā)展,超長(zhǎng)建筑越來(lái)越多,而且很多因?yàn)榻ㄖδ芎兔烙^不讓設(shè)伸縮縫,這便需要結(jié)構(gòu)專業(yè)采取措施來(lái)解決混凝土的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力引起的結(jié)構(gòu)變形和裂縫。(6)樓板雙層雙向配筋。加厚板厚且受力鋼筋雙層雙向配筋能有效的解決溫度應(yīng)力對(duì)裂縫的影響,但鋼筋間距不宜過(guò)大,一般不大于150 mm。混凝土結(jié)構(gòu)中,鋼筋與混凝土共同工作,足夠的配筋是保證混凝土結(jié)構(gòu)承載力的必要條件。因此,鋼筋需除去泥土、油污、銹蝕,使之與混凝土良好的結(jié)合,以保證混凝土對(duì)鋼筋的握裹力。如此發(fā)展下去使結(jié)構(gòu)的承載力下降,耐久性降低,甚至危及結(jié)構(gòu)的安全。因此,要有必要厚度的保護(hù)層使鋼筋與外界隔絕,避免此種情況的發(fā)生。模板及支架應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受施工時(shí)可能遇到的任何荷載。c、模板的支撐立柱應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地面上,并應(yīng)具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性,間距適度,防止支撐沉陷,引起模板變形。4)合理掌握拆模時(shí)間,拆模時(shí)間不能過(guò)早,應(yīng)保證早齡期混凝土不損壞或開(kāi)裂。(2)混凝土的拌制a、優(yōu)先采用預(yù)拌混凝土,其質(zhì)量應(yīng)符合GB/ T 14902 預(yù)拌混凝土的規(guī)定,并執(zhí)行有關(guān)措施。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料。加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗,提高密實(shí)度。b、運(yùn)輸車在裝料前應(yīng)將車內(nèi)殘余物質(zhì)排凈。c、運(yùn)至澆筑地點(diǎn)的混凝土坍落度應(yīng)符合要求,當(dāng)有離析現(xiàn)象時(shí),應(yīng)進(jìn)行二次攪拌,時(shí)間由試驗(yàn)確定。d、由攪拌、運(yùn)輸?shù)饺肽?當(dāng)氣溫不高于25 ℃時(shí),持續(xù)時(shí)間不宜大于90 min。當(dāng)摻入外加劑或采用快硬水泥時(shí),持續(xù)時(shí)間由試驗(yàn)確定。澆搗時(shí),振搗捧要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過(guò)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。避免在雨中或大風(fēng)中澆筑混凝土。在混凝土裂縫的防治工作中,新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。主要是控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。當(dāng)澆水養(yǎng)護(hù)有困難時(shí),或者不能保證其充分濕潤(rùn)時(shí),可采用覆蓋保溫等方法。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為一般為14~28 d。當(dāng)板和梁在一起時(shí),先澆筑梁,后澆筑板。e、施工縫處澆筑混凝土前,應(yīng)將接槎處剔鑿干凈,澆水濕潤(rùn),并在接槎處鋪水泥砂漿或涂混凝土界面劑,保證施工縫處結(jié)合良好。裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的剛度,還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對(duì)待、及時(shí)處理,以保證建筑物的安全使用。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(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、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)加固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(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。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。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用有效的三種方法。仿生自愈合法仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。但板底則粉刷層較薄,并且通常無(wú)吊頂遮蓋,更易暴露裂縫,影響美觀并引起投訴,所以板底更應(yīng)妥善處理。復(fù)合增強(qiáng)纖維的粘貼寬度以350400 毫米為宜,既能起到良好的抗拉裂補(bǔ)強(qiáng)作用,又不影響粉刷和裝飾效果,是目前較理想的裂縫彌補(bǔ)措施。只有正確認(rèn)識(shí)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因,采取相應(yīng)的措施,消除隱患,才能確保結(jié)構(gòu)安全和正常使用。混凝土澆筑后的前幾天,水泥的水化熱大量釋放,混凝土內(nèi)部的溫度迅速升高,混凝土內(nèi)部與外界形成溫差,產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫差越大,溫度應(yīng)力越大,當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。塑性收縮所產(chǎn)生的量級(jí)很大,可達(dá)1%。在構(gòu)件豎向變截面處箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?,因硬化前沉?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面順腹板方向的裂縫。因混凝土表層水分損失快,內(nèi)部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大,內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受的拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫。若鋼筋中的鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分子發(fā)生反應(yīng),其銹蝕物氫氧化鐵的體積比原來(lái)增長(zhǎng)24倍,從而使混凝土周圍產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開(kāi)裂、剝落,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,并有銹跡滲出混凝土表面。施工工藝對(duì)裂縫的影響如保護(hù)層過(guò)厚,或亂踩已綁扎的上層鋼筋,使承受負(fù)彎矩的受力鋼筋保護(hù)層過(guò)厚,導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直的裂縫。如分層澆注時(shí)間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),引起層面之間的水平裂縫,分段澆注時(shí),接觸面鑿毛、清洗不徹底,新舊混凝土之間黏結(jié)力小,或后澆注的混凝土養(yǎng)護(hù)不到位,導(dǎo)致混凝土收縮而引起裂縫。二、混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的預(yù)防措施溫度裂縫(1)合理選用水泥根據(jù)外界氣候條件和構(gòu)件的體積及施工措施,合理選用水泥品種。優(yōu)化混凝土配合比,盡可能降低水泥用量,從而降低混凝土水化熱溫度升值,每降低10KG/立方米,混凝土的水化熱溫度升高可降低1度??捎袝r(shí)為了趕進(jìn)度,加快模板周轉(zhuǎn),往往只注意了混凝土強(qiáng)度,而忽視了溫差對(duì)混凝土的影響,尤其是冬季施工時(shí),很容易產(chǎn)生溫度裂縫。在炎熱的夏季,特別是在山區(qū),施工單位經(jīng)常會(huì)圖方便,就地采用河水養(yǎng)生,此時(shí)混凝土表面溫度和水的溫差很大,由于混凝土表面的灰漿抗拉強(qiáng)度很低,遇冷水后收縮,就在混凝土表面形成了很多不規(guī)則的微裂縫。(4)降低混凝土溫度差。(5)提高混凝土的極限抗拉強(qiáng)度。摻入一定數(shù)量的纖維。在泵送混凝土中或鋼筋密集構(gòu)件等要求混凝土拌和物坍落度較大時(shí),摻加減水劑,降低單位用水量是首選措施?;炷潦湛s裂縫的產(chǎn)生還與水泥品種、標(biāo)號(hào)、用量,骨料品種,外摻劑,養(yǎng)護(hù)方法,外界環(huán)境,振搗方式等因素有關(guān)。鋼筋銹蝕引起的裂縫凝土振搗不密實(shí)或不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞或在鋼筋混凝土中使用了含有氯鹽的水或外加劑是導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源。混凝土的裂縫雖然不可避免,但是混凝土的裂縫是可以控制的,認(rèn)清混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,在施工或養(yǎng)護(hù)中采取有針對(duì)性的措施,是可以預(yù)防或減少裂縫產(chǎn)生的。所以,預(yù)防或減少裂縫的產(chǎn)生,不但可以提高建筑物的觀感質(zhì)量,更主要的是可以提高建筑物的剛度,延長(zhǎng)使用壽命,發(fā)揮更大的效益。建筑物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的普遍應(yīng)用,伴隨著商品混凝土的推廣,建筑樓面出現(xiàn)裂縫的機(jī)率在增加,日益受到社會(huì)人士關(guān)注;樓面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因復(fù)雜,有材料、溫度變化等原因,也有設(shè)計(jì)、施工、使用等方面問(wèn)題。本文以監(jiān)理為主,兼顧設(shè)計(jì)和材料等方面,闡述樓面裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施。因此,科學(xué)地對(duì)待裂縫問(wèn)題是在對(duì)裂縫進(jìn)行分類、研究的基礎(chǔ)上,采取有效的措施,將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內(nèi)?;炷两Y(jié)構(gòu)裂縫成因裂縫的形成有外荷載、結(jié)構(gòu)計(jì)算模型差異、材料的收縮(主要為的混凝土收縮、溫度變形)等原因造成。2)樓板構(gòu)造配筋設(shè)計(jì)不周:設(shè)計(jì)在支座處按常規(guī)配設(shè)負(fù)筋,在中部板面不配鋼筋,當(dāng)板面出現(xiàn)溫度變形和混凝土收縮,因無(wú)構(gòu)造鋼筋約束,板面即出現(xiàn)裂縫。4)從房屋的空間結(jié)構(gòu)來(lái)看,剪力墻剛度大,約束了剪力墻間梁板的水平向自由變形,而梁剛度又較板剛度大,因各類因素引起的水平向收縮變形均集中到剪力墻間剛度最小的板上,造成這塊板開(kāi)裂。水電預(yù)埋管施工時(shí)在板內(nèi)位置欠合理:管位置過(guò)高或過(guò)低;位置過(guò)高時(shí),極易在板面出現(xiàn)因混凝土硬化收縮產(chǎn)生的裂縫,也易在維修裂縫或室內(nèi)裝修時(shí)損壞管線;兩根管線并行布置時(shí),管線間距過(guò)小甚至并攏,更易因管線集中而產(chǎn)生裂縫。且施工中用塔吊吊運(yùn)的鋼管、鋼筋等周轉(zhuǎn)材料因受剪力墻鋼筋影響多堆放在預(yù)埋管線部位。樓板拆模后,板面和板底長(zhǎng)期裸露在大氣中,后期施工的細(xì)石混凝土面層養(yǎng)護(hù)期過(guò)后也長(zhǎng)期處于干燥環(huán)境中?;炷恋母煽s、溫度收縮、收縮是要因,而由于施工管線預(yù)埋欠合理、樓板剛度不足、材料等多重原因綜合,使本工程樓板沿預(yù)埋管線處出現(xiàn)大量裂縫。1)增配構(gòu)造筋提高抗裂性能,配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。2)避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。4)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征,合理設(shè)置后澆縫,在正常施工條件下,后澆縫間距20~30m,保留時(shí)間一般不小于60天。從住宅工程現(xiàn)澆板裂縫發(fā)生的部位分析,最普遍的是房屋四周、陽(yáng)臺(tái)處的房間在離開(kāi)陽(yáng)角1米左右,即在樓板配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45176。主要是混凝土的收縮特性和溫差、沉降等作用所引起,并且越靠近屋面處的樓層裂縫越大。而房屋的四周陽(yáng)角由于受到剛度相對(duì)較大的樓面梁約束,限制了樓面板的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時(shí),板面在配筋薄弱處首先開(kāi)裂,產(chǎn)生45176。雖然樓地面斜角裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)安全使用沒(méi)有影響,但在有水源等情況下會(huì)產(chǎn)生滲漏缺陷,容易引起住戶投訴,是裂縫防治的重點(diǎn)。8。1)嚴(yán)格控制混凝土原材料的的質(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(1~%以下)。3)澆筑時(shí)間盡量安排在夜間,最大限度降低混凝土的初凝溫度。混凝土泵送時(shí),在水平及垂直泵管上加蓋草袋,并噴冷水。5)加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗,提高密實(shí)度。7)采用兩次振搗技術(shù),改善混凝土強(qiáng)度,提高抗裂性。9)對(duì)于高強(qiáng)混凝土,應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細(xì)礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。樓面裂縫的發(fā)生除以45176。施工中采取以下技術(shù)措施可以有效防止樓板面裂縫:)重點(diǎn)加強(qiáng)樓面鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù)措施鋼筋在樓面混凝土板中是受拉力,起著抵抗外荷載所產(chǎn)生的彎矩和防止混凝土收縮和溫差發(fā)生的雙重作用,而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護(hù)層前提下才能確保有效。鋼筋網(wǎng)的合理保護(hù)層厚度就無(wú)法保證,所以縱橫向的墊塊間距限制在1㎡中放2塊。其原因:板的上層鋼筋一般較細(xì),施工中受到人員踩踏后容易變形、彎曲;各工種交叉作業(yè),施工人員多,行走十分頻繁,鋼筋難免被大量踩踏;上層鋼筋網(wǎng)的馬凳間距設(shè)置過(guò)大,甚至不設(shè)。8一類細(xì)小鋼筋,馬凳的間距應(yīng)控制在600㎜以內(nèi)(即每㎡不少于3只),同時(shí)采取下列措施:)盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間,在板底鋼筋綁扎后,線管預(yù)埋應(yīng)及時(shí)布置,以減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量;)在樓梯、通道等頻繁和必須通行處應(yīng)搭設(shè)臨時(shí)簡(jiǎn)易通道(或鋪設(shè)跳板),以供施工人員通行。)、預(yù)埋線管處的裂縫防治特別是在樓梯處是線管集中處,容易導(dǎo)致現(xiàn)澆板裂縫。因此對(duì)于較粗的管線或多根線管集中處鋼筋須進(jìn)行加強(qiáng)處理。、材料吊卸區(qū)域的樓面裂縫防治目前在主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中,普遍存在質(zhì)量與工期的矛盾。因此對(duì)這類裂縫應(yīng)做好如下措施:)主體施工速度不能強(qiáng)求過(guò)快,樓層混凝土澆筑完后應(yīng)得到有效養(yǎng)護(hù);)科學(xué)安排樓層
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