砼結(jié)構(gòu)裂縫的成因與控制方法
隨著近年工程建設(shè)的逐步擴(kuò)大,人們對工程質(zhì)量的認(rèn)識也逐步提高,工程砼結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫是比較普遍的現(xiàn)象,也就引起業(yè)主和各方主體的關(guān)注,不過,砼裂縫大部分是能夠通過設(shè)計、施工技術(shù)措施解決的。本文重點(diǎn)對砼裂縫產(chǎn)生與控制方法進(jìn)行探討。
一、鋼筋砼裂縫的成因
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有些裂縫是由于材料本身原因而引發(fā)的,水泥水化熱過高,安定性差,砂石、骨料含有害雜質(zhì),外加劑使用不當(dāng)?shù)榷加锌赡軐?dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
(二)地基方面
建筑物地基發(fā)生不均勻沉降時,砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生很大的應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過構(gòu)件中的拉力時,必然產(chǎn)生裂縫。
。ㄈ┰O(shè)計方面
有時局部構(gòu)造處理不當(dāng),結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮不周,主次梁交合處未設(shè)加強(qiáng)箍筋或附加吊筋,構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中,很容易導(dǎo)致該部位構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生。
。ㄋ模┙Y(jié)構(gòu)荷載方面
結(jié)構(gòu)因承受荷載而產(chǎn)生裂縫的原因很多,在施工中或使用中都有可能出現(xiàn)。承重模板過早拆除、施工荷載過大、構(gòu)件集中堆放都有可能產(chǎn)生裂縫。一般早期微裂縫不易被發(fā)現(xiàn),規(guī)范規(guī)定有些構(gòu)件是允許出現(xiàn)寬度不大于0.3mm的裂縫,但對裂縫寬度超過規(guī)范規(guī)定的以及不允許出現(xiàn)的構(gòu)件出現(xiàn)裂縫,則屬于有害裂縫,必須認(rèn)真分析,規(guī)范處理。
。ㄎ澹囟葢(yīng)力方面
砼與其他一般物質(zhì)一樣,具有熱脹冷縮的物理性能,當(dāng)受外界環(huán)境溫度變化時、構(gòu)件受到約束不能自由變形時,就會產(chǎn)生溫度變形,在構(gòu)件中受到約束力不能自由變形時,構(gòu)件內(nèi)部就會產(chǎn)生附加應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生裂縫,常見的結(jié)構(gòu)連接處、變截面處、大體積砼表面裂縫。
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構(gòu)件在內(nèi)應(yīng)力作用下,除瞬間彈性變形外,其變形值隨著時間的延長而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。由于構(gòu)件在徐變變形作用下,其長期變形值也會增加,因變形量加大使受拉區(qū)砼產(chǎn)生拉動,從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。
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由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)原因很多。如養(yǎng)護(hù)不周、水灰比過大、外加劑摻和量過大、振搗不實(shí)、鋼筋保護(hù)層過大或過小、隨意設(shè)置施工縫且不按規(guī)范處理、冬季施工未采取有效措施等等。
(八)化學(xué)反應(yīng)方面
砼硬化后,發(fā)生體積不均勻變化時,由于其內(nèi)部變形不協(xié)調(diào),導(dǎo)致砼產(chǎn)生拉動,使砼開裂。影響因素有水泥安定性不良、堿骨料反應(yīng)、硫酸鹽侵蝕作用等。
二、砼結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施
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1、水泥:根據(jù)不同的工程條件,盡可能選用水化熱低、強(qiáng)度高的水泥,杜絕使用安定性不合格的水泥。
2、骨料選用級配合理、無堿性反應(yīng),含泥量和有害物質(zhì)不超過規(guī)定范圍。
3、控制好外摻料的劑量,對超長建筑也可加入微膨脹劑,以改善砼的工作性能,降低用水量,減少水泥用量,控制砂率,減少收縮。
。ǘ┰O(shè)計和構(gòu)造方面
1、建筑平面造型在滿足使用要求的前提下盡量簡單,減少建筑的凸凹部位,避免收縮應(yīng)力集中,同時要控制建筑的長高比,增強(qiáng)其整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力。
2、正確設(shè)置變形縫。變形縫設(shè)置要合理,位置和寬度要適當(dāng),避免因收縮、沉降、溫度引起應(yīng)力的積累和集中。
3、磚混結(jié)構(gòu)底層窗臺應(yīng)采用加筋砌體,對于洞口較寬的窗口,最好在窗臺下設(shè)置一道鋼筋砼梁,防止該窗臺因地基下沉而產(chǎn)生豎向裂縫。
4、構(gòu)件配筋要合理、間距適當(dāng)。有些構(gòu)件中也可適當(dāng)提高配筋率,減小鋼筋直筋的間距,提高抗裂能力。如樓層現(xiàn)澆面板,斷面較大的梁應(yīng)設(shè)置腰筋,大跨度、較厚的現(xiàn)澆板,上面中心部位宜設(shè)置構(gòu)造筋,也可設(shè)置兩層抗裂鋼筋以及合理設(shè)置負(fù)彎矩筋等,主梁在應(yīng)力集中處宜加設(shè)抗剪鋼筋。
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1、加強(qiáng)地基的檢查與驗收,異常地基處理應(yīng)謹(jǐn)慎,使其處理后的承載力與本工程正常的承載力相同或相近。
2、施工時對模板的周轉(zhuǎn)時間、次數(shù)、套數(shù)加以控制。
3、合理設(shè)置后澆帶,對較長的墻、板、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)和主樓與裙房之間高低層錯落處,均應(yīng)設(shè)置后澆帶。
4、加強(qiáng)對砼的早期養(yǎng)護(hù),以減少砼的收縮變形。
5、大體積砼施工應(yīng)做好溫度測控工作,采取有效保溫措施,保證構(gòu)件內(nèi)外溫差不超過規(guī)定數(shù)值。
6、鋼筋綁扎位置要正確,保護(hù)層厚度要準(zhǔn)確,防止負(fù)筋、面層鋼筋被踩踏,鋼筋需代換時必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。
在實(shí)際工作中,要充分發(fā)揮各方責(zé)任主體的行為,做到設(shè)計合理、施工規(guī)范、監(jiān)理到位,各方主體齊抓共管,把砼裂縫控制在萌芽狀態(tài)。