【摘要】工業建筑混凝土結構裂縫是極為普遍的現象,其中較多的要數鋼筋混凝土構件。實踐證明,混凝土結構件和相當部分裂縫是可以通過設計手段、施工措施來克服的,本文就常見的容易忽視問題,引發裂縫的原因進行歸納,并提出相應的預防措施。
【關鍵詞】建筑;混凝土結構;裂縫
【中圖號】TU6【文獻標示碼】A【文章編號】1005-1074(2008)10-0246-01
1常見混凝土裂縫原因分析
1.1材料質量材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好。若工程上用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”,所以說只有材料的質量關把好了,工程質量才會在根本上得到保證。
1.2地基變形在鋼筋混凝土結構中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定與地基變形的情況,由于地基變形的應力相對較大,使的裂縫一般是貫穿性的。
1.3施工工藝施工工藝著重強調以下幾點:①水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。②混凝土是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂縫產生的直接或間接原因。③模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太大或太小,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。
1.4結構受荷結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用都可能出現裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30%~40%的設計荷載,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2~0.3nun.對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現裂縫則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。
1.5設計構造結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中;構造處理不當現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。
1.6濕度變形裂縫普通混凝土在空氣中硬結時,體積會發生收縮,由此而在構件內產生拉應力,在早期混凝土強度較低時,混凝土收縮值最大。因此,若構件早期養護不良,極易產生收縮裂縫。這類裂縫,在現澆剪力墻、水池底、壁等工程結構中最為常見。
1.7徐變裂縫結構構件在內應力的作用下,除瞬時彈性變形外,其變形值隨時間的延長而增加的現象稱為徐變變形。據文獻記載受彎構件由于徐變變形的作用,其長期變形值可增加2~3倍,因變形量加大而使拉區混凝土承受拉應力,造成裂縫的出現。預應力構件因徐變會產生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。此類裂縫常見于受彎構件的拉區,其特征與承受荷載出現裂縫相同。
2預防措施
2.1材料選用①水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安全性不合格水泥。②粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料。級配良好,孔隙率小,無堿性反應;有害物質及粘土含量不超過規定。③細骨料:宜用顆粒較粗、孔隙較小,含泥量較低的中砂。④外摻料 :宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。
2.2配料①配合比設計:采用低水灰比、低用水量,以減少混凝土的收縮。②禁止任意增加水用量。③配制混凝土時計量應準確,要嚴格控制灰比和水泥用量,攪拌要均勻,離析的混凝土必須重新拌勻后,方可澆灌。
2.3配筋鋼筋配置應嚴格按施工圖施工,尤其重視以下各點:①從塑性鉸區延性考慮鋼筋品種、規格、數量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響,做到強度弱梁。②鋼筋位置要正確。保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂,鋼筋間距過大易引起鋼筋之間的混凝土開裂。
2.4模板工程鋼筋混凝土結構裂縫的預防,在模板工程中應注意以下各點:①模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。②模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。③合理掌握拆模時間,拆模時間不能過早,應保證早齡期混凝土不損壞或開裂。但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值。
2.5混凝土澆筑①混凝土澆筑時應防止離析顯現,振搗應均勻、適度。②加強混凝土的早期養護時間。在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養護。當澆水養護有困難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保溫等方法。