【摘 要】 混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題。本文在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土材料選擇、配合比優(yōu)化、以及施工現(xiàn)場的養(yǎng)護等方面提出了控制裂縫發(fā)展的措施。
【關(guān)鍵詞】 混凝土;裂縫;成因;控制
混凝土結(jié)構(gòu)工程的裂縫,是一個帶著有普通性被工程界很為關(guān)注的問題。有些裂縫的繼續(xù)擴展可能危及結(jié)構(gòu)安全,因為結(jié)構(gòu)的最終破壞往往是從裂縫開始的,成為結(jié)構(gòu)的破壞的先兆,這主要是指荷載產(chǎn)生的裂縫;有些裂縫的出現(xiàn)造成工程滲漏,影響正常使用,是鋼筋銹蝕,保護層剝落,降低混凝土強度,嚴重損害工程耐久性,縮短工程使用壽命,這主要是指變形產(chǎn)生的裂縫;還有耦合作用下的裂縫和堿骨料反應(yīng)膨脹應(yīng)力引起的裂縫及凍融引起的裂縫。同時較大的結(jié)構(gòu)裂縫,也為人的觀瞻難以接受,造成恐懼心理壓力,影響建筑美觀,為裝修造成困難。由于產(chǎn)生裂縫的微觀與宏觀機理的復(fù)雜性、動態(tài)變化性,它也是困擾工程技術(shù)人員一個技術(shù)難題。
一、設(shè)計方面
1.1 盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來應(yīng)力集中
如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時,應(yīng)充分考慮采用加強措施。
1.2 采用補償收縮混凝土技術(shù)
在常見的混凝土裂縫中,有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮,實踐證明,效果是很好的。
1.3 設(shè)計上要注意容易開裂部位
根據(jù)調(diào)查,各類結(jié)構(gòu)的易裂部位如下:
1.3.1 框架機構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)房屋中的現(xiàn)澆混凝土樓板易裂部位
(1)房屋平面體形有較大凹凸時,在凹凸交接處的樓板;
(2)兩端陽角處及山墻處的樓板;
(3)房屋南面外墻設(shè)大面積玻璃窗時,與南向外墻相鄰的樓板;
(4)房屋頂層的屋面層
(5)與周梁、柱、墻等構(gòu)件整澆且受約束較強的樓板;
(6)樓板中有預(yù)埋管線時,洞的四角處;
(7)樓板開距形洞時,洞的四角處;
(8)設(shè)有后澆帶的樓板,沿后澆帶兩側(cè)部位。
1.3.2 框架結(jié)構(gòu)房屋中的框架梁在以下部位易出現(xiàn)裂縫
(1)頂層縱向和橫向框架梁的截面上部區(qū)域;
(2)長度較長的端部或中部縱向框架梁;
(3)橫向框架梁截面中部。
1.3.3 剪力墻結(jié)構(gòu)房屋中在以往部位易出現(xiàn)裂縫
(1)端山墻;
(2)開間內(nèi)縱墻;
(3)頂層和底層墻體;
(4)長度較大(>10m)的墻。
1.3.4 當(dāng)冬季停工春季再繼續(xù)施工時,地下室在以下部位易出現(xiàn)裂縫
(1)地下室頂板;
(2)地下室的窗上墻和窗下墻。
對以上易出現(xiàn)裂縫的部位,目前在設(shè)計中通常采用了“放”、“抗”或“抗放結(jié)合”的控制裂縫措施,工程經(jīng)驗表明在于材料、施工等部位密切配合的情況下,可取得較好的效果。
1.4 重視構(gòu)造鋼筋
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。
二、材料選擇
2.1 根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。
2.2 選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
2.3 積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
2.4 正確掌握好混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法。對膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
三、混凝土配合比設(shè)計
3.1 混凝土配合比除應(yīng)按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定,根據(jù)要求的強度等級、抗?jié)B等級、耐久性及工作性等進行配合比設(shè)計外,其配制的混凝土還應(yīng)符合4.3.2-4.3.10的規(guī)定。
3.2 干縮率?;炷?0d的干縮率易小于0.06%。
3.3 坍落度。在滿足施工要求的條件下,盡量采用較小的混凝土坍落度;基礎(chǔ)、梁、樓板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm,柱、墻用的混凝土坍落度宜小于150mm;混凝土采用泵送時,高層建筑用的混凝土坍落度根據(jù)泵送高度宜控制在180mm左右,多層及高層建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。
3.4 用水量。不宜大于170kg/m3。
3.5 水泥用量。普通強度等級的混凝土宜為270-450千克每立方米,高強混凝土不宜大于550千克每立方米。
3.6 水膠比。應(yīng)采用適當(dāng)較小的水膠比?;炷了z比不已大于0.60。
3.7 砂率。在滿足工作性要求的前提下,應(yīng)采用較小的砂率。
3.8 宜采用引氣劑或引氣減水劑。
3.9 配合比設(shè)計人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計坍落度,針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護工作。
四、管理方面
應(yīng)當(dāng)確定科學(xué)的控制裂縫標準,合理的選擇施工進度,避免在混凝土施工中過分搶修工期,監(jiān)督混凝土施工中制定的各項技術(shù)措施,必須嚴格執(zhí)行。不應(yīng)當(dāng)預(yù)先指定設(shè)計及施工方法,設(shè)計圖紙上不應(yīng)指定施工單位采用尚不成熟的外加劑。施工過程中及驗收后發(fā)現(xiàn)有少量的裂縫,應(yīng)當(dāng)采取化學(xué)灌漿方法和封閉方法加以處理,輕微的收縮裂縫不應(yīng)作為“事故”處理,不應(yīng)降低工程質(zhì)量標準,采取適當(dāng)措施以確保結(jié)構(gòu)物的正常耐久使用,完全滿足設(shè)計要求。除非承載力嚴重不足,不要輕易打掉重建,耗費巨資補強加固。注意到同一設(shè)計單位設(shè)計,同一材料供應(yīng)單位,同一施工單位施工,在相同環(huán)境中,裂縫程度卻完全不同,這是常遇到的現(xiàn)象,其要害是“非均質(zhì)性”,裂縫控制的作用效應(yīng)及抗力都是高度離散性和隨機性的問題。
參考文獻
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