摘要:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫對建筑物或構(gòu)筑物的安全性和耐久性影響非常大,通過對裂縫產(chǎn)生的不同原因進(jìn)行分析,我們通過采取措施其有害程度是可以控制的。因此對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因的分析是非常重要的,設(shè)計、施工、材料等方面因素對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的影響是相互聯(lián)系、相互制約的,必須全面系統(tǒng)的考慮。弄清裂縫出現(xiàn)的原因,對裂縫采取措施加以正確的防控與處理,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題將會得到及時有效的解決。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;結(jié)構(gòu)裂縫;原因;預(yù)防措施;處理方法
中圖分類號:TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
前言:
隨著社會的發(fā)展,鋼筋混凝土在工業(yè)建筑、民用建筑中應(yīng)用越來越普遍。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由兩種不同性質(zhì)的材料———“鋼筋和混凝土”構(gòu)成的復(fù)合型結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)有著很好的耐久性,因此在國內(nèi)外建筑工程實施中被廣泛地應(yīng)用;炷亮芽p的出現(xiàn)首先從外觀上有了一定的影響,與外觀相比裂縫還會造成結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋的提前銹蝕,這個比外觀上的不完美更加麻煩,導(dǎo)致了混凝土抗?jié)B性的大幅降低,直接影響了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能。如果忽略了結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的裂縫問題,不及時采取有效的防控措施,極易造成裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大化,甚至超過允許范圍,產(chǎn)生嚴(yán)重后果。因此,弄清楚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的原因,并采取有針對性的施工過程控制,就會在很大程度上降低裂縫出現(xiàn)的幾率。但采取措施后仍會不可避免地出現(xiàn)一些裂縫,通過檢查做出處理,可彌補(bǔ)缺陷,達(dá)到正常使用要求。
一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因
造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫的因素有很多,下面有幾種主要的影響因素:
1.1材料因素引起的裂縫
堿骨料反應(yīng)是指攪拌混凝土以后其中會產(chǎn)生一些堿性的離子,這些離子能夠與活性的骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并會吸收環(huán)境中的大量的水分造成體積增大,從而造成混凝土出現(xiàn)酥松膨脹現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。通常這種裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間發(fā)生,這種裂縫一旦出現(xiàn)就很難修補(bǔ)。除此之外,引起裂縫的材料因素還有不合格的水泥和粗細(xì)骨料質(zhì)量,這種原因造成的裂縫會降低結(jié)構(gòu)的承載能力,剛度,并使建筑極易受空氣因素的影響,并且容易惡化。
1.2溫度裂縫
混凝土構(gòu)件內(nèi)外的溫度存在很大的差值就會造成溫度裂縫的發(fā)生。例如,在養(yǎng)護(hù)混凝土建筑的過程中建筑受到寒流的侵襲,混凝土建筑表面的溫度急劇的下降,而其內(nèi)部的溫度變化不大的,從而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件表面出現(xiàn)裂縫,溫度裂縫通常只有30mm左右的深度,其表層以下仍然是完整的。
1.3沉陷裂縫
這種裂縫一般是深進(jìn)或者是貫穿性的,裂縫的位置與沉陷的方向大都相同。比較大的裂縫通常還會出現(xiàn)錯位,裂縫的寬度和沉降值成正比例。產(chǎn)生沉降裂縫的原因主要是結(jié)構(gòu)構(gòu)件建設(shè)在沒有經(jīng)過處理的回填土或者松軟地基之上。進(jìn)行混凝土澆灌后,地基侵水造成不均勻沉降而進(jìn)一步造成裂縫。平臥生產(chǎn)的鋼筋混凝土建筑中,其側(cè)向的剛度通常比較差,配筋少,很容易在弦、腹桿及兩側(cè)面的地方出現(xiàn)裂縫。除此之外,由于模板剛度不合格,模板支撐間距太大或者是支撐底部出現(xiàn)松動,以及拆模過早等因素,也會造成沉降裂縫。
1.4施工裂縫
施工裂縫的產(chǎn)生因素有很多。例如:(1)施工時的滑膜、構(gòu)件制作時的脫模、以及運(yùn)輸、堆放、吊裝等不規(guī)范,都就會造成混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫;(2)對后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件和預(yù)制空心板過早或者過晚的抽芯會使得混凝土出現(xiàn)塌落或是拉裂;(3)吊裝構(gòu)件過程中吊點(diǎn)不準(zhǔn)確;(4)堆放構(gòu)件時支撐墊木的重心不在垂直線上或懸挑過長,運(yùn)輸構(gòu)件過程中構(gòu)件受到嚴(yán)重的振動或沖擊等;(5)在地面施工過程中,抹壓觸動太多,也會造成表面的龜裂。
二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施
2.1材料的選用
水泥:選用水化熱比較低的合格的水泥,禁止選用穩(wěn)定性不合格的水泥。
粗骨料:粗骨料的選用要選擇表面比較粗糙、質(zhì)地比較堅硬、空隙比較小的,且不會出現(xiàn)堿性反應(yīng)的石料;其有害物質(zhì)以及粘土的含量要嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。
細(xì)骨料:選擇的細(xì)骨料要滿足顆粒比較粗的、空隙比較小的含水泥量比較低發(fā)熱中砂。
外摻加料:外摻加料主要是減水劑等外加劑的選擇,其可以改善混凝土的性能,減少用水量,防止收縮。
2.2配料
配料時要注意:(1)設(shè)計配合比:使用水灰比低、水量低,以減少水泥的用量;(2)嚴(yán)格按照規(guī)定,不能夠隨意的增加水泥的使用量;(3)配置時對其計算量要準(zhǔn)確,嚴(yán)格控制水灰比和水泥的使用量,保證其在規(guī)定的范圍內(nèi),攪拌要保證均勻,一旦混凝土出現(xiàn)離析就必須重新攪拌,然后在澆筑。
2.3配筋
依據(jù)構(gòu)件的抗裂性能地影響,選擇合適的鋼筋品種、規(guī)格以及數(shù)量。要保證鋼筋位置的準(zhǔn)確,避免保護(hù)層的過大或者過小造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫的出現(xiàn);鋼筋的間距過大,就會造成鋼筋之間的混凝土開裂。
2.4設(shè)計方面
要點(diǎn)如下:(1).在設(shè)計建筑之時在考慮使用功能之外,要做到最簡單,準(zhǔn)確掌握建筑物的各項比例,保證建筑物的整體的高度,防止不均勻沉降的發(fā)生;(2).認(rèn)真設(shè)計沉降縫、變形縫,保證其位置和寬度的合理性,同時保證構(gòu)造的合理性,磚混結(jié)構(gòu)底層窗臺需要使用加筋砌體,洞口比較寬的窗臺下面應(yīng)該設(shè)計鋼筋混凝土,避免窗臺出現(xiàn)地基沉降造成的豎向裂縫;(3).設(shè)計合理的構(gòu)件配筋,選擇恰當(dāng)?shù)拈g距,斷面比較大的梁要設(shè)計腰筋,對于跨度較大、厚度較厚的現(xiàn)澆板,要在中心位置設(shè)置構(gòu)造鋼筋。
2.5施工方面
要點(diǎn)如下:(1)地基的檢查和驗收工作要保證質(zhì)量,不能夠流于形式,復(fù)雜的地基必須進(jìn)行深入的勘探。必須認(rèn)真對待異常的地基,確保處理后,承載力能夠達(dá)到工程需要的地基承載力。(2)設(shè)置合理的后澆帶,對于墻板、接地處等較長的結(jié)構(gòu),以及主樓與裙房之間的高低錯落處要合理設(shè)置后澆帶;(3)加強(qiáng)混凝土構(gòu)件的其早期養(yǎng)護(hù),比適當(dāng)?shù)难娱L養(yǎng)護(hù)的時間。柱、墻等構(gòu)件表面的濕潤性不能保證的,可以使用保溫材料覆蓋,防止混凝土出現(xiàn)收縮變形;(4)大面積的混凝土施工過程中,要控制好混凝土內(nèi)外的溫度差,通過有效的降溫方法保證構(gòu)件內(nèi)外的溫差在合理的范圍內(nèi)。(5)保證鋼筋綁扎位置以及保護(hù)層的厚度的精準(zhǔn)性,鋼筋的表面要保證清潔。
三、鋼筋混凝土裂縫的處理
對于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫通常采用以下的處理方法。
3.1表面處理法
針對于裂縫比較淺細(xì)的、沒有達(dá)到鋼筋表面的混凝土構(gòu)件的可以用水泥砂漿或者是環(huán)氧樹脂表面涂刷的方法進(jìn)行處理。而一旦表面裂縫貫通底部,并伴有漏水的情況,則可以采用在構(gòu)件表面貼補(bǔ)防水片的方法進(jìn)行處理。
3.2填充密實法
對于中寬等的裂縫一般做法:在裂縫地方鑿成凹槽,然后填充合適的材料進(jìn)行修補(bǔ)。例如,裂縫的寬度小于0.3mm,選擇混凝土專用的封堵材料進(jìn)行填充。
3.3壓力灌漿法
這種方法一方面能夠修補(bǔ)面層,另一方面還能通過壓力將注射膠灌注到混凝土的內(nèi)部的裂縫處,粘結(jié)封閉裂縫同時還有補(bǔ)強(qiáng)和加固的作用。這種方法由于處理效果好,目前被廣泛的使用。
3.4結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法
對于一些較大的裂縫,例如外荷載超過設(shè)計的承載范圍,由于地震、爆炸等因素造成的或者是由于鋼筋被腐蝕導(dǎo)致的裂縫,一般是使用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。
四、鋼筋混凝土的養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)是通過人為的改變鋼筋混凝土面的內(nèi)部濕熱環(huán)境,及時、準(zhǔn)確的養(yǎng)護(hù)能降低鋼筋混凝土的干縮情況,增加其抗拉的強(qiáng)度,提升鋼筋混凝土的抗裂性能。鋼筋混凝土在澆注3 天內(nèi)為養(yǎng)護(hù)的最關(guān)鍵時期,時間一般為 7至 14 天?梢杂帽∧じ采w后并加蓋上一層麻袋以及草墊,這樣即可保濕,又能保持鋼筋混凝土面的溫度晝夜變化來使幅度達(dá)到穩(wěn)定。
五、結(jié)語
混凝土工程的施工質(zhì)量至關(guān)重要。在混凝土施工過程中,從各個環(huán)節(jié)進(jìn)行把控,就可以提高施工的技術(shù)水平,才能夠?qū)︿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)裂縫有一個整體性的控制。