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1、論混凝土裂縫的原因、預(yù)防與處理撰稿人:尹剛向紅摘要:鋼筋混凝土裂縫的控制問題是建筑工程中很重要的問題之一,特別是隨著泵送商品混凝土獲得廣泛應(yīng)用之后,混凝土均質(zhì)性有了很大改善的同時(shí),裂縫控制技術(shù)難度大大增加了,本文是在大量建設(shè)實(shí)踐和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,概述了變形作用引起裂縫的原因,約束變形特征,抗與放的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及最大裂縫寬度限值及預(yù)防進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞:裂縫 分析控制水泥混凝土鋼筋混凝土第一章前言混凝土是由水泥為主的膠結(jié)材漿體將散落的砂石混合粘結(jié)在一起,是一種多元、多相、非勻質(zhì)水泥基復(fù)合材料。從開始澆注、振搗就會(huì)出現(xiàn)骨料下沉、漿體上浮現(xiàn)象,而漿
2、體受骨料約束,在混凝土內(nèi)部和表面會(huì)出現(xiàn)大量微細(xì)裂縫。以后隨養(yǎng)護(hù)條件、環(huán)境條件和荷載情況的變化會(huì)出現(xiàn)多種多樣的裂縫。有些裂縫在環(huán)境、荷載條件變化時(shí)可以愈合,有些裂縫則隨環(huán)境、荷載條件的變化而發(fā)展;有些肉眼可見的裂縫并不影響結(jié)構(gòu)物的安全,為無害裂縫,有些則影響結(jié)構(gòu)物的安全為有害裂縫。第一節(jié)鋼筋混凝土常見裂縫原因分析1.1混凝土裂縫的分類混凝土裂縫是混凝土的一種常見病和多發(fā)病。病情絕大多數(shù)發(fā)生于施工階段,其原因復(fù)雜多變,一般可分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類:微觀裂縫是指肉眼看不到的、砼內(nèi)部固有的一種裂縫,它是不連貫的。寬度一般在0.05mm以下,這種砼
3、本身固有的微觀裂縫,荷載不超過設(shè)計(jì)規(guī)定的條件下,一般視為無害。宏觀裂縫寬度在0.05mm以上,并且認(rèn)為寬度小于0.2~0.3mm的裂縫是無害的,但是這里必須有個(gè)前提,即裂縫不再擴(kuò)展,為最終寬度。1.2混凝土裂縫的成因裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多,有設(shè)計(jì)方面的原因,但更多的是施工過程的各種因素組合產(chǎn)生的,要根本解決混凝土中裂縫問題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因人手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑?!∫弧⑹褂迷?外界因素)構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫;使用荷載超負(fù);野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等
4、,引起裂縫;周圍環(huán)境影響,酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫;意外事件,火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。二、施工工藝原因施工工藝涉及的面很廣,一般常涉及到的有,一是水分蒸發(fā)、水泥結(jié)塊的混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因之一。二是混凝土-種人造混合材料,其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆搗、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。三、荷載與外荷載的原因由各類變形荷載,包括溫度變形(水泥的水化熱、氣溫變化、環(huán)境生產(chǎn)熱),收縮變形(塑性收縮、干燥收縮、碳化收縮)及地
5、基不均勻沉降(膨脹)變形,由于這些變形受到約束引起的應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度導(dǎo)致裂縫。下面逐一進(jìn)行分析:1.溫度裂縫:溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫??v橫交錯(cuò);梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。2.干燥收縮裂縫:混凝土在空氣中結(jié)硬時(shí),體積會(huì)逐漸減小,即干縮;干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同及膠質(zhì)體的膠凝等作用而導(dǎo)致變形不同所產(chǎn)生的結(jié)果。3.塑性收縮裂縫:指
6、混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。5.沉陷裂縫:即地基不均勻沉降(膨脹)變形產(chǎn)生的裂縫,是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因?yàn)槟0鍎偠炔蛔?,模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等所致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。6.外荷載引起的裂縫:結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。四、建設(shè)階段產(chǎn)生裂縫的原因1.設(shè)計(jì)
7、原因:如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小,或結(jié)構(gòu)中的受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點(diǎn)不合理、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中,產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫;設(shè)計(jì)中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等);構(gòu)造處理不當(dāng),現(xiàn)澆主粱在擱次梁處如沒有設(shè)附加箍筋,或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致混凝土開裂,設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板);設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形,采用的混凝土等級過高,造成用灰量過大,對收縮不利。2.材料原因:粗細(xì)集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大;集料顆粒級配不良
8、或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生;骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多,收縮量增大;水泥等級越高、