❶ 引起钢筋混凝土构件裂缝的原因有那些影响裂缝宽度的原因有那些
钢筋混凝土结构上产生的裂缝,常见于非预应力受弯、受拉等构件中,以及预应力构件的某些部位。
对于各类裂缝,必须先查明其性质和产生的原因,进而确定具体的修缮方法。钢筋混凝土结构裂缝根据
其产生的原因不同可分为荷载裂缝、温度裂缝、干缩裂缝、腐蚀裂缝、沉降裂缝等。
1 各种裂缝产生原因
111 荷载裂缝
结构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、受剪区域或振动严重等
部位。产生的主要原因是结构设计、施工错误、承载能力不足、地基不均匀沉降等等。
钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承担极限状态的承载力,结构设计师需根据地基情况,静、动
荷载,环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。从国内外有关规范可知,对结构变形作用引起的裂缝问
题,存在着两类学派:一是设计规范规定很灵活,没有验算裂缝的明确规定,而由设计人员自由处理。另
一类则是设计规范有明确规定,对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制,如我国《混凝土结构
设计规范》(GB50010 - 2002) ,工程师对结构变形裂缝控制考虑不周,是结构荷载裂缝发生过多的主要原
因。
112 温度裂缝
由大气温度变化、周围环境高温的影响和大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成,水泥的水
化热为165~250J / g ,随混凝土水泥用量提高,起绝热温升可达50 ℃~80 ℃。研究表明,当混凝土内外温
差10 ℃时,冷缩值εc
= ΔTα = 0101 % ,如温差为20 ℃~30 ℃时,其冷缩值为0102 %~0103 % ,当大于混凝
土极限拉伸值时混凝土就开裂。
113 干缩裂缝
这类裂缝一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,起绝对体积减小,毛细
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孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生毛细收缩,由此引起水泥砂浆的干缩值为011 %~012 % ,混凝
土的干缩值为0104 %~0106 % ,而混凝土的极限拉伸值只有0101 %~0102 % ,所以引起干缩裂缝。
114 沉降裂缝
现浇构件因地基或砌体过大不均匀沉降;模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模等,均可导
致产生沉降裂缝。
115 腐蚀裂缝
由于有害离子Cl - ,SO4
2 - ,Mg2 + 等侵入混凝土内部,导致钢筋锈蚀而使混凝土产生的后期膨胀裂缝。
2 钢筋混凝土结构裂缝的控制措施
根据国外设计规范和我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010 - 2002) 及有关试验资料,混凝土最
大裂缝宽度的大致控制标准: (1) 无侵蚀介质,无防渗要求为013~014mm; (2) 轻微侵蚀,无防渗要求为
012~013mm; (3) 严重侵蚀,有防渗要求为011~012mm。为了达到这样的标准,就必须对各种裂缝采取相
应的控制措施。
211 荷载裂缝
在结构设计方面,结构设计者必须严格按照《混凝土结构设计规范》(GB50010 - 2002) 第811 条规定
进行裂缝控制验算,根据不同的结构部位,采取相应的合理配筋。
212 温度裂缝
防止因混凝土本身与外界气温相差悬殊,处于高温环境的构件,应采取隔热措施,加强养护,尤其在
气温高、风大且干燥的气候条件下更应及早喷水。对大体积混凝土应控制裂缝,大体积混凝土工程因散
热降温引起的冷缩比干缩更容易引起开裂,常规的温控措施既复杂又费钱。
213 干缩裂缝
一是可以通过改善材料性能来控制,如前提到在工程中采用的补偿收缩混凝土对此种裂缝的控制也
很有效。补偿混凝土是一种适度膨胀的混凝土,按国内外补偿混凝土的技术要求,混凝土在湿养护期间,
在配筋率ρ = 018 %的试验条件下,它产生的限制膨胀率为0102 %~0103 % ,在混凝土中建立的预压应力
为012~017MPa ,这一预压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或大部分应力。与此同时推迟了混凝土
收缩的产生过程,这就是补偿混凝土的抗裂原理。
214 沉降裂缝
对软土地基进行必要的夯压和加固处理;预制场地应夯打密实方可使用;现浇和预制构件模板应支
撑牢固,保证其强度和刚度,并应按规定时间拆模;防止雨水及施工用水浸泡地基。
215 腐蚀裂缝
保证混凝土的密实度,以阻止侵蚀介质和水、氧等的侵入;在构件表面加涂防护层。
施工项目质量问题的分析,是正确拟定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的依据。为此,要求对质量问题的分析力求全面、准确、客观;对事故的性质、危害、原因、责任都不能遗漏。要有科学的论证和判断;言之有理:论之有据,方能达到统一认识的目的。
施工项目质量问题的分析,是正确拟定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的依据。为此,要求对质量问题的分析力求全面、准确、客观;对事故的性质、危害、原因、责任都不能遗漏。要有科学的论证和判断;言之有理:论之有据,方能达到统一认识的目的。
一、墙体裂缝分析
(一)地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析
房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大,整体刚度差,而对地基又末进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端,向沉降较大的方向倾斜,沿着门窗洞口约成45。呈正八字形,且房屋的上部裂缝小,下部裂缝大。这种裂缝,必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。
当房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大时,则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降,造成墙体开裂,其裂缝上大下小,向土质较软或土层较厚的方向倾斜。
在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下,当未留设沉降缝时,也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时,裂缝位于层数低的荷载轻的部分,并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。
当房屋两端土质压缩性大,中部小时,沉降分布曲线将成凸形,此时,往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。
在多层房屋中,当底层窗台过宽时,也往往容易因荷载由窗间墙集中传递,使地基不均匀沉降,致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲,引起窗台中部的竖向裂缝。
此外,新建房屋的基础若位于原有房屋基础下,则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0.5~1。否则,由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋、墙体裂缝。同理,在施工相邻的高层和低层房屋时,亦应本着先高、重,后低、轻的原则组织施工;否则,若先施工了低层房屋后再施工高层房屋,则也会造成低层房屋墙体的开裂。
从以上分析可知,裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系,长高比大的房屋因刚度差,抵抗变形能力差,故容易出现裂缝;因纵墙的长高比大于横墙的长高比,所以大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关,当沉降分布曲线为凹形时,裂缝较多的发生在房屋下部,裂缝宽度下大上小;当沉降分布曲线为凸形,裂缝较多的发生在房屋的上部,裂缝宽度上大下小。裂缝分布与墙体的受力特点密切有关,在门窗洞口处,平面转折处、层高变化处,由于应力集中,往往也就容易出现裂缝;又因墙体是受剪切破坏,其主拉应力为45。所以裂缝也成45倾斜。
为了防止地基不均匀沉降引起墙体开裂,首先应处理好软土地基和不均匀地基,但在拟定地基加固和处理方案时,又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作;不能单纯从地基处理出发,否则,不仅费用大;而效果亦差。在上部结构处理上有:改变建筑物体型;简化建筑物平面;合理设沉降缝;加强房屋整体刚度 (如增加横墙、增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等);采用轻型结构、柔性结构等。
(二)温度应力引起墙体裂缝分析
一般材料均有热胀冷缩性质,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。
由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08X10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5XlO/C,在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。
温度应力引起墙体裂缝一般有以下几种情况:
1.八字形裂缝
如图4-6所示,当外界温度上升时,外墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分(特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖)的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看,屋盖伸长对墙体产生附加水平推力,使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又引起主拉应力,当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零,两端最大,因此八字形裂缝多发生在墙体两端,一般占二、三个开间,且发生在顶层墙面上。
2.水平裂缝和包角裂缝
平屋顶房屋,有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近,出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝,这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的,包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式,是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的,在这种情况下,下面一般不会再出现八字形裂缝。有时,外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。
3,女儿墙根部和竖向裂缝
女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力,使女儿墙根部的砌体外西域女儿墙外倾现象,形成水平裂缝。有时,由于钢筋混凝土屋面的收缩,也可能使女儿墙处于偏心受压状态,从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。
此外,在楼梯间两侧或有错层处的墙体将易产生局部的竖向裂缝,这是由于楼面收缩产生较大的拉力所致。
影响房屋伸缩出现裂缝的原因很多而且复杂,以上所述的仅是一些常见的情况。为了减少温度应力的影响,可采取合理地设伸缩缝;避兔楼面错层和伸缩缝错位;加强屋面保温、隔热;用油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离,并在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩且有伸缩余地;采用蓄水屋面域种植屋面;女儿墙设构造柱;加强结构的薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。
二、悬挑结构坍塌分析
悬挑结构坍塌实例较多,一是整体倾覆坍塌;二是沿悬臂梁、板根部断塌。其主要原因有:
1.稳定力矩小于倾覆力矩
悬挑结构是靠压重或外加拉力来保持稳定,要求抗倾覆的安全因素不小于1.5,若稳定力矩小于倾覆力矩时,必然失稳,倾覆坍塌。如雨蓬、挑梁,当梁上压重(砌砖的高度)不能满足稳定要求时,就拆除支撑、模板,即会产生坍塌事故。
2.模板支撑方案不当
悬挑结构根部受力最大,当混凝土浇筑后,尚未达到足够强度时,模板支撑产生沉降,根部混凝土随即开裂,拆模后将从根部产生断裂坍塌;若悬挑结构为变截面时,施工时将模板做成等截面外形,而造成根部断面减小,拆模后也会造成断塌事故。
3.钢筋错位、变形
悬挑结构根部负弯矩最大,主筋应配在梁板的上部。若施工时将钢筋放在下部,或被踩踏向下变形过大,或锚固长度不够等原因,拆模后,均会导致根部断塌。
4.施工超载
悬挑结构的固端弯矩与作用荷载成正比,如施工荷载超过设计荷载,当模板下沉时就在根部出现裂缝;尤其是当由根部向外浇筑混凝土时,随着荷载增加;模板变形,也极容易在根部产生裂缝,导致拆模后断裂。
5.拆模过早
不少悬挑结构断塌事故都是由于拆模过早,混凝土未达到足够强度所造成。所以,规范规定,跨度小于2m的悬臂梁及板,混凝土拆模强度应大于等于70%;跨度大于2m的悬臂梁及板,混凝土的拆模强度为100%。
三、钢筋混凝土柱吊装断裂事故分析
(一)事故概况
某工程项目C列柱为等截面柱,长l2m;断面为40Omm*6OOmm;采用对称配筋,每边为4业16,构造筋为2业12;混凝土强度等级为C20,吊装时已达100%强度;柱为平卧预制,一点起吊;吊点距柱顶2m;刚吊离地面时,在柱脚与吊点之间离柱脚4.8m左右产生裂缝,裂缝沿底面向两侧面延伸贯通,最大宽度达1.3mm,使柱产生断裂现象。
(二)事故原因分析
此事故的主要原因是:柱平卧预制吊装,吊点受力与使用受力不一 致;吊点选择不合理,吊装弯矩过大,其抗弯强度和抗裂度不能满足要求所造成。现予以分析验算如下:
1.吊点选择不符合吊装弯矩MDm,最小的原则
柱子吊装弯矩的大小与吊点位置密切有大而遭受破坏,其吊点选择的原则:必须力求吊装弯距最小。为此,对等截面柱,当一点起吊时,应使|Mmx|=|一 MD|,即跨中最大正弯距语吊点处负弯距的绝对值相等。据此求得吊点位置距柱顶为0·293L(L为柱长)处。当L为12米时,吊点距柱顶应为 0.293X12=3.5m。原吊点离柱顶为2m,故不符合吊装弯矩最小的原则,吊装时必然使跨中最大弯矩的绝对值大于吊点处负弯矩的绝对值,所以裂缝发生在跨中最大正弯矩的截面处。
2.柱子吊装中抗弯强度不够
现就按吊装弯矩最小进行验算,柱子平卧预制一点起吊,其抗弯强度也不能满足要求。验算结果如下:
(1)计算荷载g
取钢筋混凝土重力密度为25000N/m',则自重为0.4X0.6X25000=6000N/m;动载系数为1.3~1.5,取1.5,则计算荷载q=1.5X6000=9000N/m。
(2)计算简图
按吊装弯短最小的原则,吊点离柱顶为3·5m,吊装时柱脚不离地,柱子刚吊离地面近似于一根悬臂的简支梁。
3.柱子吊装中抗裂度不够
按施工验收规范规定,钢筋混凝土构件在吊装中受拉区裂缝宽度不大于0.2~0.3mm,而裂缝宽度与钢筋的受拉应力有关,钢筋受拉应力愈大,则裂缝宽度愈大。所以,在柱子吊装中常用钢筋的拉应力来控制裂缝的宽度。只要钢筋拉应力满足下式要求,说明裂缝宽度在允许范围内,能满足抗裂度要求。说明抗裂度不能满足要求。
(三)经验教训
从上述事故中,应吸取的经验教训如下:
(1)由于柱子吊装受力与使用受力不一,故必须进行吊装验算。
(2)当吊装受力与使用受力不一时,吊点选择应符合吊装弯矩最小的原则,以免吊装弯矩过大而过受破坏。如在本例中,按吊装弯矩最小的原则,确定吊点距柱顶为3·5m时,其跨中的正弯矩与吊点处的负弯矩的绝对值相等,均为55.125XlO。而按原吊点距柱顶为2m时,其跨中最大弯矩为103.68X1O。 N·mm,最大弯矩截面距柱脚为4.8m处。由此可见,原吊点跨中正弯矩要比按吊装弯矩最小的原则确定吊点跨中正弯矩大1.88倍。该柱在离柱脚4.8m 处出现较大裂缝,产生断裂现象,也证明了该截面处的吊装弯矩最大。
(3)当吊装受力与使用受力一致时,吊点的选择应尽可能符合使用受力的要求,如简支梁的两吊点应靠近梁的两端;悬臂梁的两吊点应在梁的两支座处。
(4)若经吊装验算,抗弯强度和抗裂度不能满足时,首先考虑翻身起吊。如本例采用翻超身吊时,则抗弯强度和抗裂度均可满足,若翻身起吊仍不能满足时,则可增加吊点,改一点起吊为二点起吊,以减小吊装弯矩,或采取临时加圊措施。
此外,为了便于就位、对中,确保吊装安全,构件绑扎时务使吊钩中心线对准构件重心;水平构件吊装两点绑扎时,应分别用两根吊绳;且对等截面构件,还要求两吊点左右对称,两根吊绳长短一致;吊绳水平夹角应大于等于60。不得小于45。;严禁斜吊和起重机负荷行驶
钢筋混凝土现浇板产生裂缝的原因有多种,但最主要的是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。找出其产生的原因,就可以找到避免的办法。
1.水泥干缩产生的裂缝,这种裂缝出现在板的表面,比较细小。水泥是水硬性材料,具有干缩性,在硬化初期如果水份不足则可能产生裂缝。避免的办法是加强养护,进行复盖和定时浇水。
2.温差变化引起的裂缝,这种裂缝一般出现在温差变化较大的环境及面积或长度较大的构件上。解决的办法是在适当的部位留设伸缩缝。
3.应力集中引起的裂缝,这种裂缝一般出现在板的阴阳转角处或支座处。是由于板面配筋不足或钢筋间距过大造成的。避免的办法是在板面增设钢筋网或缩小钢筋间距。
4.加荷过早产生的裂缝。是因为拆模过早,混凝土强度未达到设计要求而提前加荷,使构件过载而在板底出现裂缝。避免的办法是严格掌握拆模时间,不能提前加载(即使未拆模时也不可在板面上堆载过多)。
5.此外还可能有其它原因,如混凝土硬化初期模板振动或移位;施工缝处理不好等都可能引起板出现裂缝。这些只要在施工中注意避免就可以了。
如果是钢筋混凝土,那问题就严重了,请从设计开始查原因(这里不多说)。
如果是素混凝土,通常该裂缝属于混凝土收缩过程中产生的裂缝。请看下面:
1、下部因为是钢板,表面通常较光,使浇筑在上面的混凝土在结合面上抓合力很小,无法抵抗混凝土在硬化过程中因温度改变而产生的收缩变形的发展。
2、混凝土使用的水泥、配合比也是影响混凝土开裂的重要因素。通常水化热大、塌落度越大,也就越容易造成开裂。
3、与设计的浇筑版面尺寸有关,如果平面尺寸长细比过大,也容易因为长方向、短方向收缩应力差别过大造成开裂。
4、建筑沉降、建筑结构发生的变形也应从设计计算中予以复核。
5、在上述主要原因基础上,基层表面是否清洁无油污、混凝土压实抹平的次数、混凝土养护等常规施工工艺也是引起产生裂缝的施工工艺问题。
关于如何预防:
1、对于钢板表面通常较光的原因,可以选用或对钢板进行处理使钢板表面尽量粗糙,同时在混凝土中增加钢筋网或者高强钢丝网,也可以在混凝土中增加剁碎的高强纤维,用以抵抗收缩变形。
2、选用低水化热的水泥,干硬性混凝土浇筑,混凝土硬化过程中,做好温度控制,增加表面温度(如覆盖、热照),缩小混凝土内外温差,同时表面收光至少进行三遍,每遍时间隔1~2小时,从而避免表面微裂纹,减少混凝土自身收缩的变形量。
3、对长、宽比大的混凝土板,可以根据版面事先预留分格缝,打断收缩应力,避免应力集中而开裂。
4、建筑沉降、变形需要设计提供参数,复核。
5、其它施工工艺问题就不在多述了,常规施工规范中都有。
关于如何处理:
1、返工。
2、对通长裂纹进行环氧树脂灌缝处理。
3、重新补充分格缝。
❷ 钢筋混凝土构筑物裂缝产生原因
钢筋混凝土构筑物裂缝产生原因有哪些呢,下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。
由于结构在外荷载作用下的破坏和倒塌是从裂缝扩展开始的,因此人们对裂缝往往产生一种建筑破坏的恐惧感,是可以理解的。早在1932年,前苏联某教授的钢筋混凝土强度理论就指出,如正常配筋受弯构件的破坏状态是指受拉区钢筋到达屈服强度,受压区混凝土到达受弯的抗压强度,此状态称为承载力极限状态。这一状态全过程是伴随着荷载的不断增加,裂缝出现(钢筋应力只有40~60MPa),裂缝扩展,受压区塑性不断发展,最后达到完全破坏。此时破坏荷培卜载往往是裂缝出现荷载时的3~5倍,因此,很多大型钢筋混凝土结构,仅仅自重就超过了极限荷载的30%,在此条件下钢筋混凝土结构带有轻微裂纹是完全正常的,结构是安全的,恐惧是不必要的。从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明,混凝土结构裂缝是不可避免的,裂缝是人们可以接受的一种材料特性,只是如何使有害程度控制在某一有效范围之内。因为使用的混凝土是多种材料组成的一种混合体,且又是一种脆性材料,在受到温度、压力和外力的作用下,都有出现裂缝的可能性。而对出现裂缝后,就要分析哪些裂缝是有害裂缝,哪些是无害裂缝,经分析后,对有害裂缝的形成原因和如何处理。
1 钢筋混凝土构筑物裂缝的种类及渗、漏原因
钢筋混凝土渗、漏的主要原因是在其拌合物在浇灌振捣过程中漏振和振捣不密实而产生的毛细孔隙或蜂窝状,在外部水压力的作用下,导致渗、漏现象。
同时,由于设计的原因,如结构的造型尺寸、受力情况、构造等因素考虑不周,也会造成钢筋混凝土结构的渗、漏现象。从以往的实际情况看,钢筋混凝土的裂缝大致可分为以下几种:①混凝土拌合物凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝;②混凝土温度应力裂缝;③混凝土自应力裂缝;④混凝土受外力及荷重影响裂缝。
2 裂缝产生的直接原因
2.1 收缩及水化热增加 自从70年代末(1978~1979年)我国混凝土施工工艺产生了巨大的进步—泵送商品混凝土工艺。从过去的干硬性,低动性,现场搅拌混凝土转向集中搅拌,转向大流动性泵送浇注,水泥用量增加,水灰比增加,砂率增加,骨料粒径减小,用水量增加等导致收缩及水化热增加。
2.2 混凝土强度等级日趋提高 建筑结构混凝土强度等级日趋提高,但有许多结构不适当的 选择了过高的强度等级。习惯上认为:“强度等级越高安全度越大,就高不就低,提高强度等级没坏处”。有时迁就施工方便,采用高强混凝土,这是一种误导,导致水泥标号增加,水泥用量增加,水用量增加,细骨料及粗骨料径偏小,砂率偏大等都使水化热及收缩增加。
2.3 结构约束应力不断增大 结构规模日趋增大,结构形式日趋复杂,超长超厚及超静定结构成为经常采用结构形式并采用现浇施工,这种结构形式有显著约束作用,对于各种变形作用必然引起较大约束应力。
2.4 外加剂的负效应 外加剂及掺合料种类繁多,只有强度指标缺乏对水化热及收缩变形影响的长期实验资料(至少一年),有些试验资料并不严格,有许多外加剂严重的增加收缩变形,有的甚至降低耐久性。
2.5 忽略结构约束 国内外结构设计中都经常忽略构造钢筋重要性,因而经常出现构造性裂缝。结构设计中经常忽略结构约束性质,不善于利用“抗与放”的设计原则,缺乏相应的设计施工规范、规程。
2.6 养护方法不当 目前在混凝土施工中采用的养护方法基本沿用过去简易的方法,这种方法已远不适应泵送混凝土的较大温度收缩变形的要求。
2.7 混凝土抗拉性能不足 这种裂缝在抗力方面都是由于混凝土抗拉性能不足(抗拉强度和极限拉伸)引起的,这方面的材料级配研配镇穗究很少。
3 预防措施
通过以上分析,在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服。
3.1 材料选用 ①水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。②粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙旅运率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。③细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。④外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善砼工作性能,降低用水量,减少收缩。
3.2 配料 ①配合比设计:应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。②禁止任意增加水泥用量。③配制砼时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀,离析的砼必须重新拌匀后,方可浇筑。
3.3 配筋 钢筋的配置应严格按施工图施工,尤应重视以下各点:①钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必须考虑对构件抗裂性能的影响。②钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致砼开裂,钢筋间距过大,易引起钢筋之间的砼开裂。
3.4 模板工程 钢筋砼结构裂缝的预防,在模板工程中应注意以下几点:①模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝。②模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。③合理掌握拆模时机,拆模时间过早,应保证早龄期砼不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过砼水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机。
3.5 砼浇筑 ①砼浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。②加强砼的早期养护,并适度延长养护时间,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,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。
3.6 设计构造 ①建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,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。②合理布置纵横墙,纵墙开洞应尽可能小。③控制建筑物有长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。④合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。⑤减少地基的不均匀沉降,除了前述的措施外,在基础设计中可以采取调整基础的埋深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。⑥适当加强基础有刚度和强度。⑦层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝,即使出现了裂缝,也能阻止其进一步发展。⑧正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适,构造要合理,可以和其结构缝合并设置。⑨限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制,同样,也可以和其它结构缝合并使用。⑩部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁,以适应窗台的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。
3.7 施工技术
①加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利的地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工。②开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。③合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。
综上分析,钢筋砼结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计施工及使用等方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。
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❸ 钢筋混凝土构件中的裂缝种类有哪些它们是由什么原因引起的
钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分三种:表面细小裂缝,即缝宽很小,长度短而浅;中等裂缝,其宽度在0.2mm左右,长度局限在受拉区,裂缝已深入结构一定深度;贯穿性裂缝,缝宽超过0.3mm,长度伸到受压区,裂缝已贯穿整个截面或部分截面。
结构性裂缝不仅表征结构受力状况,还会影响结构的耐久性。裂缝宽度愈大,钢筋愈容易锈蚀,意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏,使用寿命已近终结。
一般室内结构,横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小,裂缝以不影响美观要求为度,而在潮湿环境中,裂缝会引起钢筋锈蚀,裂缝宽度应小于0.2mm,但纵向缝易引起钢筋锈蚀,并导致保护层剥落,影响结构的耐久性,应予处理。当裂缝长度较长,深度较深,严重影响构件的整体性,往往是破坏征兆。
例如受弯构件正截面梁底出现裂缝,裂缝长度向受压区发展,并到达或超过中和轴,是比较危险的,若缝长较短,局部在受拉区,一般危险性较小。裂缝深度也是表征之一,通常表面裂缝多是非结构性裂缝,贯穿性裂缝多是结构性裂缝,容易使钢筋锈蚀,危险性较大,应查明原因,根据危险性,采取必要的加固措施。
钢筋混凝土结构构件裂缝按其扩展性质,通常分三种:稳定裂缝,即裂缝的宽度、长度保持恒定不变;活动性裂缝,该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度、湿度变化而变化;发展裂缝,裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长。
钢筋混凝土结构在各种荷载作用下,一般在受拉区允许在裂缝出现下工作,也就是说裂缝是不可避免的,只要裂缝是稳定的,其宽度不大,符合规范要求,并无多大危险,属安全构件。
但裂缝随时间不断扩展,说明钢筋应力可能接近或达到流限,对承载力有严重的影响,危险性较大,应及时采取措施。裂缝稳定的结构,裂缝会不会再扩展,还要看所处环境是否稳定,环境变化,旧的裂缝可能还会扩展,也还会出现新的裂缝,应结合具体条件加以分析。
(3)钢筋混凝土板受力如何开裂扩展阅读
对于宽度小于0.2mm的混凝土表层微细独立裂缝,采用建固JGN环氧树脂结构胶直接密闭。
对于宽度大于0.2mm的独立贯通裂缝,采用压力灌注结构胶的方法进行补强,同时沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,形成一个新的复合体,使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。
常用于根底修补的工字梁可以抵挡136~181kN的拉力,避免墙体弯曲,而10cm宽的碳纤维条可接受8至10倍这样的压力,其厚度只要3.2mm。
❹ 现浇钢筋混凝土梁可能出现哪几种裂缝
1、裂缝表现斜向裂缝:
多分布在房屋外墙转角所在房间的楼板上,裂缝一般成斜向,有时一只角同时出现两条裂缝,裂缝基本上为上下贯通。如某七层框架商住楼工程,结构总长度约为100m,设有两道温度缝,其基础一侧为条形基础,其余为独立承台基础。
2、纵横向裂缝:
主要表现为纵横向裂缝。如某教学楼,其现浇钢筋混凝土楼板大面积出现宽度0.1-0.3mm不等的纵横向裂缝。
3、表面龟裂:
此类裂缝主要表现在施工过程中产生的裂缝,容易控制与处理。如某在建工程,因板面面积大,在晚上浇混凝土,第二天早上派人浇水,但前面浇,后面就干掉,到中午时板面出现龟裂缝,用肉眼可辩识。
(4)钢筋混凝土板受力如何开裂扩展阅读:
一、混凝土楼板裂缝产生的原因
水泥方面:水泥的收缩值般取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等。即C3A含量大,细度较细的水泥收缩较大。石膏含量不足的水泥,具有较大的收缩,而SO3的含量对混凝土收缩的影响显著。
骨料方面:混凝土收缩随骨料含量的增加而减小,随骨料弹性模量的增加而减小,同时,又随骨料中粘土含量的增加而增大。另外,在预拌混凝土中,其骨料的级配不十分合理也是造成混凝土出现裂缝的主要因素。
二、收缩裂缝
(1)塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝多出现在干燥或刮风天气,裂缝多为中间宽,两端渐细,且长短不一,分布无规律,互不连贯,混凝土拌制后一段时间内水泥的水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和体积缩小,多发生在搅拌后3-12h内,终凝前较为明显,又因混凝土处于塑性状态,表面水分蒸出过快,产生急剧的体积收缩而产生裂缝,对混凝土楼板影响深度相对较大。
(2)沉降收缩裂缝
混凝土浇筑后,骨料颗粒沉落,水分上升,因受到钢筋或大的粗骨料的阻挡,使混凝土相互分离,或因混凝土本身组成材料沉落不均造成开裂,这类裂缝多表现为沿钢筋的纵向裂缝及表面龟裂,裂缝较浅较宽,通常在混凝土浇筑后发生,硬化后停止。
(3)干燥收缩裂缝
硬化混凝土在约束条件下的于缩也是楼板产生裂缝常见原因之一,因为养护不周,风吹日晒,水泥水化和表面水分散失过快,而内部湿度变化小,表面干缩受到内部混凝土的约束引起拉应力而导致表面开裂。
❺ 楼板裂缝原因分析
问题一:现浇楼板裂缝原因分析及防控措施 一、现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的主要情况
(1)多层砖混结构;
(2)小高层现浇钢筋混凝土短肢剪力墙结构;
(3)高层现浇钢筋混凝绩剪力墙结构;
(4)多层现浇钢筋混凝土框架结构。
出现现浇钢筋混凝土楼板裂缝的工程,以住宅楼较为多见,商业楼、公建用房相对少些。若按层次分布情况,大多数裂缝分布与层次无关,只有极个别工程,其裂缝在层次上从上到下有递减趋势。
二、结构楼板裂缝出现的时间一般都在结构封顶半年后陆续出现,如不及时采取补强措施,在1至2年时间内,裂缝仍会继续发展。
三、裂缝所在部位及其特征
(1)现浇钢筋混凝土楼板裂缝,多分布在房屋外墙转角所在房间的楼板上。裂缝一般呈45°斜向,有时一只角同时出现两条裂缝,裂缝基本上为上下贯通。
(2)部分裂缝产生在板内电线管埋没位置。
(3)个别工程的楼板裂缝垂直于板跨方向,或呈不规则状分布。
四、裂缝成因分析经过对各种影响因素的对比分析,我们认为:
(一)现浇钢筋混凝土楼板裂缝,主要是由混凝土温度变形和收缩变形引起的。钢筋混凝土梁、柱、墙、板等构件共处在同一个大气环境中,当环境的温度和湿度变化时,这些构件的混凝土相应都会产生温度变形和收缩变形。由于体型上的差异,板的体积与表面积的比值较小,在水平方向上楼板的收缩变形一般均超前于(或大于)梁、柱、墙,使板内出现拉应力,梁内呈压应力。
另一方面是外纵墙与山墙在外界气温的影响下,经历热胀和冷缩的反复作用,它们的温差合力对房间沿外墙角部楼板,将产生较大的主拉应力。
以上两个作用力的叠加,对板形成最不利状态,当板内拉应力超过了混凝土的抗拉强度,并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候,楼板内就会产生裂缝。
裂缝的位置取决于两个因素,一是约束,二是抗拉能力。对楼板来说,约束最大的位置在四个转角处,因为转角处梁或墙的刚度最大,它对楼板形成的约束也最大,同时沿外墙转角处因受外界气温影响,楼板属收缩变形最大的部位;一般来说,板内配筋都按平行于板的两条相邻边而设置,也就是说,转角处夹角平分线方向的抗拉能力最薄弱。故大多数板上裂缝都出现在沿外墙转角处,而且呈45°斜向放射状。
问题二:楼板裂缝原因是什么? 楼板裂缝这个问题其时是比较专业的一个问题,也是听别人这样说,混凝土裂缝目前易已经是困扰工程界的大难题了。造成混凝土裂缝的因素很多,有几十种。一般的楼板裂缝主要还是因为混凝土成型
过程中的塑性收缩开裂,主要和混凝土的表面失水速度有关,好有一部分是因为早期荷载过大、模版变形,振捣不密实,坍落度太大,现场加水等因素的i影响。
以上这个问题就解答到这,可以对照一下有是属于哪种。
问题三:混凝土楼板出现裂缝的原因是什么 一、现浇混凝土楼板(盖)开裂的原因:
先来看看现浇混凝土楼板(盖)开裂的几种情况:
1)裂缝在现浇板角部,并与现浇板边缘约成45°,斜向发展;
2)裂缝在现浇板的跨中,近似直线型发展;
3)裂缝在现浇板的边缘,近似直线发展;
4)纯粹是不规则的裂缝再来分析现浇混凝土楼板(盖)开裂的原因:
(1)混凝土方面:目前一般都采用商品混凝土,正规厂家的商品混凝土一般不应该有问题,但也不是没有一点可能,还是要加强检查。影响开裂的因素有配合比、水灰比、水泥品种、强度等级、水泥用量、粗骨料用量与粒径、粉状掺合料、外加剂。
(2)设计方面:
1)建筑平面收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上,在建筑设计中,一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题。如建筑平面不规则,而结构设计时又没有采取加强措施,在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中,从而造成板开裂。
2)楼板配筋板配筋间距偏大,特别是板面抵抗负弯矩的钢筋未通长设Z,致使在靠近板边缘处沿负弯矩筋端部出现裂缝。而在房屋角部的板角处,双向板由于收缩是双向的,由于没有配Z足够的构造钢筋,因此产生450斜裂缝。
3)楼板厚度钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝 *** 同承担的,现浇混凝土楼板过薄,板的刚度势必降低,受拉钢筋和受压混凝土应力增大,板因此开裂。
4)楼板中暗埋PVC管由于楼板较薄,因此在埋有PVC管线处楼板截面削弱很大,而楼板跨中部位一般只有一层下部钢筋,容易出现顺着PVC管线走向的裂缝,如我们发现板中部的通长裂缝经常从灯头处穿过
问题四:混凝土楼板开裂的原因.. 砼裂缝成因很多,但可以主要归纳为以下几点:
⑴砼的收缩
收缩是砼的一个主要特性,对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。
⑵温度应力
砼内的水泥在水化反应中散出大量热量,使砼升温,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到砼的开裂及裂缝宽度。⑶配筋不足
从实践中观察到,配筋间距大,配筋率小的砼结构开裂多,无筋砼比有筋砼开裂多。
⑷砼材料及配合比
配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。
有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。
⑸养护条件
养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产, 现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到,现场砼养护越接近标准条件,砼开裂可能性就越小。
⑹施工质量
砼浇筑施工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等情况,会造成砼离析、密实度差、降低结构的整体强度。砼内部气泡不能完全排除时,裂缝在钢筋表面 泡则降低了砼与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也将大大降低粘结力。
这些因素都会造成砼较大的收缩,致使砼微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。
问题五:新房的楼板开裂是什么原因? 去房管局找一下有鉴定资格的去鉴定,在去找开发的,不行的就12315。。。你是几楼?可能是地质不好地陷搞到这样的,在不就是工程质量不行。看偿下楼下楼上的有无这样的,有就一起去鉴定。。。
问题六:混凝土楼板裂缝的原因有哪些 混凝土楼板裂缝的原因有哪些
1)裂缝在现浇板角部,并与现浇板边缘约成45°,斜向发展;
2)裂缝在现浇板的跨中,近似直线型发展;
3)裂缝在现浇板的边缘,近似直线发展;
4)纯粹是不规则的裂缝再来分析现浇混凝土楼板(盖)开裂的原因:
问题七:混凝土楼板裂缝原因 我觉得楼上说的不对,如果是负筋问题裂缝应该是沿着梁出现的。
我觉得你这个情况可能是混凝土问题,比如说养护不当造成混凝土收缩过大,才会产生沿着对角线这样的裂缝,是不是浇筑之后温度较高且没有进行充分的浇水养护?
求采纳
问题八:收房时发现楼板有很多裂缝,是什么原因分析 表面无所谓,整个混凝土楼板不漏水就行,这个很正常。
问题九:现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的原因可能会有哪些? 1、楼板混凝土强度的原因;
2、楼板厚度的原因; 3、板顶负筋配置情况如间距、保护层厚度(施工是否踩下造成负筋向下偏移)的原因;
4、施工中有模板下沉及早期受荷情况(混凝土龄期未到,过早拆模受荷施工上面楼层)。
5、温度引起的收缩裂缝;
问题十:现浇板产生裂缝的常见原因有哪些 当前在钢筋混凝土民用建筑物中,现浇混凝土楼板出现变形裂缝的现象较为普遍,已成为商品房质量纠纷、投诉的热点问题,它不仅影响使用功能,有损外观,而且破坏结构的整体,降低其刚度,引起钢筋腐蚀,影响持久性强度和耐久性。 本文根据具体的工程实践和实验室的长期对比观测,对现浇混凝土楼板裂缝的产生原因及施工控制措施进行深入的探讨。!混凝土楼板裂缝产生的原因!. 1.1 材料方面的因素 (1)水泥品种。不同品种水泥的收缩值取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等。一般说,C3A含量大,细度较细的水泥收缩较大。石膏含量不足的水泥,具有较大的收缩,而SO3的含量对混区土收缩的影响显著。 (2)混合材料品种。其种类、掺量和比表面积的大小是影响水泥干缩性的主要因素。粉煤灰的比表面积最小,混凝土干燥收缩随粉煤灰掺量的增加而减小。 (3)骨料品种。混凝土收缩随骨料含量的增白而减小,随骨料弹性模量的增加而减小,同时,又回骨料中粘土含量的增加而增大。 (4)混凝土配合比。在原料一定的条件下,混凝土配合比对于缩有很大的影响,包括单位用水量,单位水泥用量,水灰比,砂率及灰浆比等参数。 混凝土收缩主要取决于单位用水量和水泥用量,而用水量的影响比水泥用量大;在用水量一定内条件下,混凝土于缩随水泥用量的增大而加大,区增大的幅度较小;在水灰比一定条件下,混凝土于缩随水灰比的增加而明显增大;在配合比相同条件下,混凝土干缩随砂率增大而加大,但增大的幅度较小。 (5)外加剂的种类和掺量因素。掺用化学外加剂都会使混凝土收缩有不同程度的增大。掺减水剂用于改善混凝土和易性,增大坍落度时,掺减水剂的混凝土收缩略大于不接的收缩值;掺减水剂用于减水,提高强度或节约水泥时,掺减水剂混凝土的收缩接近或小于不掺的收缩值。 掺氯化钙早强剂的混凝土收缩比不掺的明显增大,随氯化钙掺量的增大而成倍增长;而掺三乙醇胺与氯化钠复合剂混凝土收缩比不掺的大,但增大的幅度相对掺氯化钙早强剂小。 1.2 施工方面的因素 (l)混凝土的制备与浇筑 ①外加剂拌合不均匀导致外加剂损失较大,不能充分发挥作用。②混凝土搅拌时间不足。③粗。细骨料及拌合水人仓温度偏高,使得浇筑温度过高。④搅拌和运输时间过长,使混凝土拌合物出现离析、泌水和沉陷。⑤泵送混凝土,因流动性要求高,过量增用水泥和水。⑤浇筑顺序不合理,出现施工”冷缝”或施工缝处理不当。③浇筑速度过快,捣固不足或过度振捣使混凝土产生离析和泌水,在表面形成水泥含量较多的砂浆层。③混凝土终凝前钢筋被扰动。③混凝土浇筑过程中,未能很好地保护楼板负筋,使截面有效高度减小。④混凝土保护层过薄或保护层处集料过少。 (2)模板施工因素 ①由于楼板模板支撑刚度不够,梁板支撑刚度差异或模板挠度过大,造成模板支撑下沉变形过大。②施工期间过度震动使支撑刚度变异部位出现多次瞬间相对位移。③拆模过早,混凝土硬化前过早承载或受到振动。④模板漏浆、渗水。 (3)混凝土养护因素 ①养护不及时,使混凝土养护初期过早脱水,使混凝土出现干缩。②后期养护不够,使混凝土碳化加剧,造成碳化收缩。③混凝土养护初期受冻。 (4)楼板施工完成后,混凝土终凝初期,施工机具和材料集中,或过早进入下道工序施工,造成较大施工荷载和震动,使其产生裂缝。 1.3 周围介质因素 ①空气的相对湿度越低,混凝土收缩越大。②空气温度升高,混凝土的于缩随之增大。③长期风吹、日晒也会使混凝土收缩增大。 2程实例与试验分析 2.1 程实例的楼板裂缝情况 笔者通过对大量的工程实例观测,发现混凝土的......>>
❻ 现浇钢筋混凝土楼面板裂缝产生的原因及防治措施
现浇钢筋混凝土楼面板裂缝产生的原因是什么?有哪些防治措施?请看中达咨询编辑的文章。
现浇钢筋混凝土楼面板的裂缝,是建筑工程的质量通病之一。本文结合多年工程的实践经验和教训,以施工为主、兼顾设计和材料等方面,阐述楼面裂缝的产生的原因及防治措施。
1 裂缝产生的原因
混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右。
由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,也就产生了裂缝。
2防治措施
2.1加强对重点部位的设计
从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最普遍的是房屋四周、阳台处的房间在离开阳角1m左右,即在楼板配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45°左右的楼地面斜角裂缝,这在现浇楼板任何一种类型的建筑中都普遍存在。主要是砼的收缩特性和温差、沉降等作用所引起,并且越靠近屋面处的楼层裂缝往往越大。从设计角度看,现行设计规范侧重于强度,对温差和混凝土收缩特性等多种因素综合考虑不足,构造配筋量达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处首先开裂,产生45°左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等情况下会产生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。
2.2改善商品砼的性能
目前已普遍采用泵送商品砼浇筑,但受激烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的外加剂及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。有关部门要尽快建立健全和统一对商品砼厂商的行业管理,促使厂商转变观念,加强质量管理,控制好原材料质量,选用高效优质外加剂改善和减小混凝土的收缩值。建立好控制体系 ,严格控制砼的用水量(不大于180kg/m3),不允许随意对商品砼加水;严格控制掺和料的用量,对粉煤灰掺量不得超过水泥用量的15%,矿粉亮拦掺量不超过水泥用量的20%;有条件时,在砼中加入纤维等抗裂材料。另一方面承包商在订购商品砼时,应根据工程的不同部位和性质提出对商品砼的质量要求,不能片面压枝键圆价,追求低价格、低成本而忽视了商品砼质量,导致楼面收缩裂缝增多。同时现场应逐车控制好商品砼塌落度检测,以保证砼的成品质量。
为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一,例如使用减水防裂剂。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。
2.3施工中的技术措施
楼面裂缝的发生除以阳角45°斜角裂缝为主外,还有较常见的两类:一类是预埋线管及线管集中处;另一类为施工中周转材料较集中和较频繁猛塌的吊装卸料堆放区域。现从施工角度进行综合分析,并分类采取以下几项主要技术措施:
(1)重点加强楼面钢筋网的有效保护措施
钢筋在楼面砼板中是受拉力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层较易正确控制。但当垫块间距放大至1.5m时,钢筋网的合理保护层厚度就无法保障,所以纵横向的垫块间跨限制在1m2中放2块。与此相反,楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大难题。其原因:板的上层钢筋一般较细,施工中受到人员踩踏后容易弯曲、变形,钢筋离楼层模板的高度较大无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,施工人员多、行走十分频繁,钢筋难免被大量踩踏;上层钢筋网的马凳设置间距过大,甚至不设(仅靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。
根据施工实践,楼面上层钢筋必须设置马凳,其横向间跨不应大于700mm(即每m2不少于2只),特别是对于Φ8一类细小钢筋,马凳的间距应控制在600mm以内(即每m2不少于3只),同时采取下列综合措施加以解决:①尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋应及时穿插,做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。②在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时简易通道(或铺设跳板),以供施工人员通行。③加强教育和管理,使全体操作人员充分重视钢筋的成品保护。行走时,应自觉沿马凳支撑点通行,不得随意踩踏钢筋的中间部位。④安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最易发生处(四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间外)应重点检查和修复。⑤瓦工在浇筑砼时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到踩踏变形。
(2)预埋线管处的裂缝防治
预埋线管,特别是多根线管的集中处容易导致裂缝。当预埋线管直径较大,开间宽度较大,且线管的敷设走向重合时,很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集中处钢筋必须加强。应增设抗裂短钢筋:Φ6-Φ8,间距≤100mm。
(3)材料吊卸区域的楼面裂缝防治
目前在主体结构施工过程中,普遍存在质量与工期的矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为7d左右一层,因此当楼层砼浇筑完毕后不足24h的养护时间,就忙着钢筋、钢管、模板、砖块等材料吊运施工,这就给大开间部位的房间雪上加霜。在强度不足的情况下受材料吊卸冲击荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。对这类裂缝的综合防治措施如下:①主体结构的施工速度不能强求过快,楼层浇筑完后的必要养护必须获得保证;主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在7-8d一层为宜。②科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24h后,可做一些测量、定位、弹线等准备工作,不允许吊装大宗材料,避免冲击荷载。砼终凝后可先分批安排少量钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减少冲击振动力。第3d方可开始吊装钢管、砖块等大宗材料以及从事楼层墙体和楼面的模板正常支模施工。③模板安装时,吊运或传递上来的材料应尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面集中负重。模板支撑架设时,应在砼表面铺设旧木模板以保护和扩散外力,防止裂缝的发生。
(4)砼的养护
对楼面砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的养护可避免表面脱水减少砼初期收缩裂缝发生。施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的养护,并建议采用喷养护液进行养护。
应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当控制拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑砼早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。
在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一层轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
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