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裂缝控制论文范文

裂缝控制论文

裂缝控制论文范文第1篇

关键词:地下空间结构裂缝控制防水新技术

一、前言

钢筋砼结构出现裂缝是不可避免的,在保证结构安全和耐久性的前提下,裂缝是人们可接受的材料特征。近十多年来,随着钢筋砼结构的长大化和复杂化,以及商品砼的大量推广和砼强度等级的提高,结构裂缝出现机率大大增加,有些已危及结构的安全性和耐久性,有的地下工程裂渗已影响其使用功能。建设部对此十分重视,召开多次学术研讨会,工程界各方专家提出许多技术措施,认为控制裂缝是个系统工程。针对地下工程裂渗比较普遍的现象,我国研制许多新型防水材料,建设部提出今后主要开发应用环保型的中、高档防水材料,刚柔结合,全面提高我国防水工程的质量和耐久性。

本人根据长期的科学研究和大量工程实践,提出钢筋砼结构裂缝控制和防水一些新技术,供工程界参考,不妥之处请指正。

二、结构裂缝产生的原因

结构裂缝产生的原因很复杂,根据国内外的调查资料,引起裂缝有两大类原因,一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝,其机率约20%;一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝,其机率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关,现作以下分析。

(一)材料缺陷

在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例,从砼的性质来说大概有:

1.干燥收缩

研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,其绝对体积减小。每100克水泥水化后的化学减缩值为7~9ml,如砼水泥用量为350kg/m3,则形成孔缝体积约25~30L/m3之巨。这是砼抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。研究表明,每100克水泥浆体可蒸发水约6ml,如砼水泥用量为350kg/m3,当砼在干燥条件下,则蒸发水量达21L/m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力,使砼产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1~0.2%;砼的干缩值为0.04~0.06%。而砼的极限拉伸值只有0.01~0.02%,故易引起干缩裂缝。

2.温差收缩

水泥水化是个放热过程,其水化热为165~250焦尔/克,随砼水泥用量提高,其绝热温升可达50~80℃。研究表明,当砼内外温差10℃时,产生的冷缩值εc=T/α=10/110-5=0.01%,如温差为20~30℃时,其冷缩值为0.02~0.03%,当其大于砼的极限拉伸值时,则引起结构开裂。

3.塑性收缩

砼初凝之前出现泌水和水份急剧蒸发,引起失水收缩,此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形,它发生在砼终凝之前的塑性阶段,故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右。在砼表面上,特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂,宽度达1~2mm,属表面裂缝。水灰比过大,水泥用量大,外加剂保水性差,粗骨料少,振捣不良,环境温度高,表面失水大等都能导致砼塑性收缩而发生表面开裂现象。

4.自生收缩

密封的砼内部相对湿度随水泥水化的进展而降低,称为自干燥。自干燥造成毛细孔中的水分不饱和而产生负压,因而引起砼的自生收缩。高水灰比的普通砼(OPC)由于毛细孔隙中贮存大量水分,自干燥引起的收缩压力较小,所以自生收缩值较低而不被注意。但是,低水灰比的高性能砼(HPC)则不同,早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快,以至使孔体系中的相对湿度低于80%。而HPC结构致密,外界水泥很难渗入补充,在这种条件下开始产生自干收缩。研究表明,龄期2个月水胶比为0.4的HPC,自干收缩率为0.01%,水胶比为0.3的HPC,自干收缩率为0.02%。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等,水胶比越小自收缩所占比例越大。由此可知,HPC的收缩性与OPC完全不同,OPC以干缩为主,而HPC以自干收缩为主。问题的要害是:HPC自收缩过程开始于水化速率处于高潮阶段的头几天,湿度梯度首先引发表面裂缝,随后引发内部微裂缝,若砼变形受到约束,则进一步产生收缩裂缝。这是高标号砼容易开裂的主要原因之一。

5.减水剂的影响

人们发现,自八十年代中期推广商品(泵送)砼以来,结构裂缝普遍增多,这是为什么呢?除了与砼的水泥用量和砂率提高有关外,人们忽视了减水剂引起的负面影响。例如过去干硬性及预制砼的收缩变形约为4~6×10-4,而现在泵送砼收缩变形约为6~8×10-4,使得砼裂缝控制的技术难度大大增加。研究表明,在砼配合比相同情况下,掺入减水剂的坍落度可增加100~150mm,但是它与基准砼的收缩值相比,却增加120~130%(见图1)。所以,在《砼减水剂》规范GB138076-97中规定掺减水剂的砼与基准砼的收缩比≤135%。研究表明,掺入不同类型的减水剂砼的收缩比是不相同的,一般是:木钙减水剂>萘磺酸盐减水剂>三聚氰胺减水剂>氨基磺酸减水剂>聚丙烯酸减水剂。这说明商品砼浇筑的结构开裂机率大与减水剂带来负面影响有关。其机理尚不清楚。

以上是从水泥砼物理化学特性分析其各种收缩现象,早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝,砼进入硬化阶段后,砼水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩(包括自干收缩),这是诱发裂缝的主要原因。近十年大量使用商品砼开裂增加,除与单方砼水泥和掺合料用量增加外,减水剂增加砼收缩值变形的负面影响也是一个重要因素。

6.砼后期膨胀出现裂缝,主要是:

(1)水泥中游离CaO过高,Ca(OH)2体积膨胀所致;

(2)水泥中MgO过高,Mg(OH)2体积膨胀所致;

(3)水泥和外加剂碱含量过高,与集料中活性硅等发生碱-集料反应所致;

(4)有害离子Cl-、SO4=、Mg++等侵入砼内部,导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏所致。

7.结构物在任意内应力作用下,除瞬间弹性变形外,其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。砼拉徐变时对抗裂有利,一般可以提高钢筋砼极限拉伸值50%左右。而砼压徐变很小,一般把收缩变形与徐变变形的计算一并加以考虑。砼收缩经验公式很多,但是,实际工程所处条件变化较多。一般采用如下任意时间砼收缩计算公式。

εy(t)=3.2410-4(1-e-0.01t)M1.M2……Mn

式中M1.M2……Mn-为水泥品种、骨料,水灰比、温度、养护和不同配筋率等修正系数。

其中不同配筋率的修正系数见表1。也即限制收缩与自由收缩之比,随配筋率提高而减小。

表1

配筋率(%)0.000.150.200.250.300.400.50

修正系数M1.000.680.610.550.500.430.40

(二)设计问题

钢筋砼结构是由砼和钢筋共同承担极限状态的承载力,结构设计师根据地基情况,静、动荷载、环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。这里不作讨论。从国内外有关规范可知,对结构变形作用引起的裂缝问题,客观上存在两类学派:

第一类,设计规范规定很灵活,没有验算裂缝的明确规定,设计方法留给设计人员自由处理。基本上采取“裂了就堵、堵不住就排”的实际处理手法。

第二类,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。对于变形裂缝没有计算规定,只按规范留伸缩缝,即留缝就不裂的设计原则。

大量工程实践证明,留缝与否,并不是决定结构变形开裂与否的唯一条件,留缝不一定不裂,不留缝不一定裂,是否开裂与许多因素有关。我们认为,控制裂缝应该防患于未然,首先尽量预防有害裂缝,重点在防。我国结构工程向长大化、复杂化发展,砼设计强度等级向C40~C60发展,设计师多注重结构安全,而对变形裂缝控制考虑不周,这也是结构裂缝发生增多的原因之一。

(三)施工管理问题

砼配合比设计是否科学合理,水泥与外加剂是否相适应,砂石级配及其含泥量是否符合规范要求,砼坍落度控制是否合理,这些都影响到砼的质量及其收缩变形。

砼浇筑震捣不均匀密实,施工缝和细部处理马虎,会带来结构开裂的后患;过震则使浮浆过厚,抹压又不及时,则砼表面出现塑性裂缝,十分难看。

边墙拆摸板过早(1~3d),砼水化热正处于高峰,内外温差最大;砼易“感冒”开裂。

砼养护十分重要,但许多施工单位忽视这一环节,尤其是墙体和柱梁的保温保湿养护不到位,容易产生收缩裂缝。某些露天构筑物尽管当地湿度很大,但由于吹风影响,加速了砼水分蒸发速度,亦即增加干缩速度,容易引起早期表面裂缝,风速对水分蒸发速度的影响见表2。这也许是夏季比秋冬季,南方比北方出现结构裂缝较多的原因。

从已建工程调查中发现,底板养护较好,出现裂缝概率较低,而底板上外墙裂缝概率很高约占80%,这与保温保湿养护不足有很大关系。

除上述技术因素外,施工管理不严,赶进度,偷工减料,工人素质差,施工马虎等也是造成结构裂缝的人为因素。

(四)对维护缺乏认识

我们发现不少结构是在浇筑完3~6个月,甚至在1~2年内出现裂缝。除荷载问题外,主要是环境温度和风速引起的收缩变形所致。有些地下室不及时复土;上部结构不及时做好封闭;出入口长期敞开,屋面防水层破坏不及时修补等。这些与施工和业主对结构维护缺乏认识有关。钢筋砼结构与其他物件一样都存在“热胀冷缩”的特征,尤其超长结构更为明显,所以,应重视已浇结构的保温保湿维护工作。

三、有害裂缝与无害裂缝

裂缝按其形状分为表面的、贯穿的、纵向的和横向的等等。裂缝形状与结构受力状态有直接关系。裂缝分为愈合、闭合、运动、稳定的及不稳定的等。例如宽度0.1~0.2mm裂缝,开始有些渗漏,水通过裂缝同水泥结合,形成氢氧化钙和C-S-H凝胶,经一段时间裂缝自愈不渗了。有的裂缝在压应力作用下闭合了。有的裂缝在周期性温差和周期性反复荷载作用下产生周期性的扩展和闭合,称为裂缝的运动,但这是稳定的运动。有些裂缝产生不稳定的扩展,视其扩展部位,应考虑加固措施。

根据国内外设计规范及有关试验资料,砼最大裂缝宽度的控制标准大致如下:

无侵蚀介质无防渗要求,0.3~0.4mm。

轻微侵蚀,无防渗要求,0.2~0.3mm。

严重侵蚀,有防渗要求,0.1~0.2mm。

判断裂缝有害还是无害,首先视它是否有害结构安全和耐久性,其次是否影响使用功能(如防水,防潮)。例如地下和水工工程,小于0.1~0.2mm裂缝视为无害裂缝,作简单表面封闭即可,再作柔性防水层就更保险了。楼面裂缝0.3~0.4mm,对结构是安全,视为无害裂缝,可不作处理。对于受力的梁、柱,涉及结构安全,裂缝要妥当处理。

裂缝控制论文范文第2篇

关键词:水利工程建设混凝土施工裂缝控制具体措施

引言

水工混凝土裂缝是水工建筑物最为常见的病害之一,产生的原因是多种多样的。裂缝对水工建筑物的危害程度不一,还可能诱发其他病害的发生和发展,对水工建筑物的耐久性产生巨大的危害,因此,必须对此加以重视,并采取措施加以解决。

一、水工混凝土裂缝的危害

混凝土裂缝将使水工建筑物产生渗漏,渗漏的结果,一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展;另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏,并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查,由裂缝引起的各种不利结果中,渗漏水占60%。

由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂,导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在,能使空气中的二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化产物相互作用形成碳酸钙,这就是常说的混凝土碳化。在潮湿的环境下二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用,使混凝土的碱度降低,使钢筋纯化膜遭受破坏,当水和空气同时期渗入,钢筋就产生锈蚀。

混凝土的裂缝还会使混凝土对钢筋的保护作用削弱,在裂缝部位,水拉性能减弱,裂缝进一步扩大,形成更大的危害。

综上,混凝土裂缝对混凝土结构物的结构强度和稳定性具有直接的影响。会降低混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则影响建筑物的外观和正常使用,严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。

二、水工混凝土结构裂缝产生的原因

按裂缝产生的原因划分有:由外荷载引起的裂缝;由变形引起的裂缝;由施工操作引起的裂缝。水工建筑物产生裂缝的主要原因如下:

2.1大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

2.2混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。

2.3在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。

2.4当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩,因为受约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

2.5混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大3倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。

2.6在炎热的大风天气,混凝土表面水分蒸发过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。

2.7构件超载产生的裂缝。例如:构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。

2.8当结构的基础出现不均匀沉陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

2.9当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧离子会使混凝土中的钢筋生锈,生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。

三、控制混凝土裂缝的具体措施

3.1混凝土配合比的优化设计。掺入粉煤灰,选择减水剂,保证泵送流动度。采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加Ⅰ级粉煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性,降低温升,减少收缩,提高抗侵蚀具有良好的作用。

3.2原材料的选择。砂料细度模数控制在2.4以上,含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内,含泥量控制在1%内,尽可能使用低水热化水泥,控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。

3.3施工安排。混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气,若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。

3.4施工过程控制。a.二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝。对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣,混凝土会重新液化,能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜,消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。b.二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝。此种裂缝是混凝土表面水分散失引起的,发生在混凝土初凝至终凝期间,消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光,然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光,将极大地提高混凝土的平整度和表面强度,在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。c.控制约束裂缝的措施。混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度,在混凝土内外温差过大、气温骤降时,及时采取保温、保湿措施,加强测温和气温预报,做到防护及时。闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之间浇筑的时间间隔,可有效控制闸墩裂缝发生。

3.5混凝土干缩裂缝的控制措施。混凝土存在空隙产生湿胀干缩,加强振捣使之密实,清除混凝土中的泌水,加强表面的抹压收光,掺加优质粉煤灰,降低水灰比,可有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。

3.6混凝土内部的温度控制。大体积混凝土内部埋设热电耦测温,掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间,通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。

3.7混凝土的养护和表面保护。良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态,水化作用速度最大,也是控制混凝土裂缝发生的措施之一,一般保温、保湿养护不得少于14d。

四、水利工程构筑物已产生裂缝的修补方法

国内外学者把裂缝分为死缝、活缝和增长缝等3种。对于死缝可以采用刚性材料填充修补;对活缝则采用弹性材料修补;对于增长缝,必须消除引发裂缝的因素。裂缝修补除了要恢复防水性和耐久性为目的之外,还要从结构安全及美观角度出发进行修补,当前的修补方法主要有以下三大类。

4.1充填法对于裂缝宽度大于0.5mm的裂缝,沿裂缝处凿成“U”形或“V”形槽,槽顶宽约10cm,在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等。如果钢筋混凝土结构中钢筋已经锈蚀,则将混凝土凿开到能够处理已经生锈的钢筋部分,将钢筋除锈,再在槽中充填水泥砂浆或环氧树脂砂浆等材料。

4.2注入法注入法分压力注入法(灌浆法)与真空吸入法两种。灌浆法适应于较深较细的裂缝,而真空注入法则利用真空泵使缝内形成真空,将浆材注入缝内,该方法适应于各种表面裂缝的修补。灌浆材料有水泥浆材、普通环氧浆材、弹性聚氨酯浆材、水溶性聚氨酯浆材等。

4.3表面覆盖法在细微裂缝表面上涂膜,以提高其防水性及耐力性为目的的修补方法。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法。施工时,首先用钢丝刷将混凝土表面打毛,清理表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面气孔,再用修补材料覆盖表面。:

五、结语

水工建筑构筑物的结构安全和防渗等主要由混凝土承担,因此混凝土的质量极其重要。因此,减少和控制混凝土裂缝的产生和扩展,对提高混凝土结构的质量,进而提升水工建筑物的安全起着极为重要的作用,必须加以重视。

参考文献:

[1]刘军《试论常见水工混凝土裂缝的种类及预防措施》[J].甘肃科技纵横.2008(1).

裂缝控制论文范文第3篇

关键词:地下室事故处理

近年来地下空间的开发利用逐渐普遍,由于功能要求,地下室往往面积大,体量大,超过设置伸缩缝的最小间距。地下室砼因裂缝导致渗漏水的现象非常严重,有的甚至影响到建筑物的使用功能和安全。

一、开裂情况:

地下室侧壁开裂的情况比较多,裂缝宽度小于0.5mm、间距1—4m、长度有的贯通墙壁全高,侧壁两端附近裂缝较少,中部附近较多。

裂缝往往在砼浇筑的60天之内出现,随着时间的推移裂缝数量增多,部分裂缝加宽。尤其是在进入冬季气温骤变的时候。

二、裂缝原因分析:

1、直接原因:

砼结构裂缝产生的原因比较复杂,概括起来有两类原因,一种由外荷载引起的,因结构承载力不足而发生变形,另一种是结构因温差,收缩徐变,不均匀沉降等因素引起。据统计,在工程实践中,由后者(变形荷载)引起的裂缝约占80-85%,地下室砼裂缝大多数属于后者。

砼在浇筑后,由于水泥的水化作用,释放大量的水化热,因为砼构件表面与构件截面中部温差超过25℃就引起砼内部裂缝,构件表面温度和周围空气温差超过25℃,就引起构件表面裂缝。砼浇筑后温度提高,砼初期体积有微膨胀作用,以后温度下降体积急剧收缩。砼除了温度收缩外,还有较大的化学收缩和干燥收缩,砼早期(10天-15天)极限拉伸很低,这造成砼的早期裂缝。因砼的收缩,较高的弹性模量和早期低徐变,会使砼内部产生较大的拉应力,超过砼的极限拉伸,则是造成砼后期裂缝的主要原因。

砼在浇筑一个月左右,完成收缩40%。60天内完成收缩65%,20年后完砼收缩的98%。砼的收缩变形是一个初期大,以后逐渐减少的过程。

2、间接原因:

边界条件如地基和侧面土对砼构件的变形约束作用,砼构件的刚度差异,使砼变形不协调。

侧壁砼浇捣时地板刚度大,受到地板的刚度约束,早期形成压应力,后期砼温度下降,产生拉应力,当拉应力大于钢筋的抗拉强度时则出现裂缝。

砼变形与限制膨胀条件有关。当气温上升时,地板和底板砼因为温度升高而向外膨胀,侧壁和地板相互约束,在侧壁的外侧形成垂直裂缝,当地板和顶板受冷收缩时,侧壁内侧形成垂直裂缝。由于侧壁在边角部分受到的变形量比中部大,同时纵横侧壁的相互约束,因而侧壁两端附近裂缝小,中部附近裂缝多。

侧壁内有柱时,由于截面突变,刚度有差异,侧壁的变形受到柱的约束,往往产生应力集中,在离柱子1∽2m的墙体上易出现纵向收缩裂缝。

三、控制裂缝的措施

根据《砼规》,现浇钢筋砼地下室墙壁最大间距为20m(室外)、30m(室内或土中),而又同时说明了对下列情况,如有充分依据和可靠措施,伸缩缝最大间距可适当加大;

①砼浇筑采用后浇带分段施工。

②采用专门的预应力措施。

③采取能减少砼温度变化或砼收缩的措施。

当增大伸缩缝间距时,尚应考虑温度变化和砼收缩对结构的影响。

伸缩缝虽然是根本解决砼收缩裂缝的措施,也有许多缺点,主要是造价高,地下室不能连成整体,影响功能,伸缩缝的防水处理比较麻烦,防水效果并不理想,同时近几年来超长砼结构的无缝设计与施工技术不断实践与发展,且有许多成功的工程应用,取得良好的效益。

采取的主要措施有以下这点:

1、补偿收缩砼

即在砼中渗入UEA、HEA等微膨胀剂。例如用UEA膨胀剂,以10~20%等量取代水泥,拌制成补偿收缩砼,其限制膨胀率ξ2=0.02~0.05%,按公式α=µESξ2,可在砼中建立0.2~0.7MPa的预压应力,从而抵制砼在硬化过程中全部或大部分拉应力,以砼的膨胀值减去砼的最终收缩值的差值大于或等于砼的极限拉伸即可控制裂缝:ξ2–Sm≧ξp,使砼结构不裂。

2、膨胀带

由于砼中膨胀剂的膨胀变形不会与砼的早期收缩变形完全补偿,为了实现砼连续浇注无缝施工而设置的补偿收缩砼带,根据一些工程实践,一般超过60m设置膨胀加强带。

膨胀带要求设置在砼收缩应力发生最大部位,一般地板和侧墙长度方向的中间位置。对于超过普通砼伸缩缝设置间距的超长砼结构,要进行连续无缝施工可设置多条膨胀加强带。

作用:①膨胀加强带砼的设计强度常比相邻的砼设计强度提高5MPa-10MPa,从而提高膨胀加强带砼的抗拉强度,防止砼在此部位开裂。

②膨胀带内砼的膨胀剂应比带外其它砼掺量高一点,产生较大膨胀,而两侧砼的膨胀率较小,形成中部大两边小的膨胀区,从而补偿相应的收缩曲线,使任意长度可以不设伸缩缝。

做法:膨胀加强带宽2-3m,带的两侧布置中5mm的密孔钢丝网,将带内砼和带外砼分开,为的是不让砼中石子通过,钢丝网垂直布置在上下层(或内外层)钢筋之间,网两端分别绑扎在钢筋上。

膨胀带内增设10%水平温度加强钢筋。与膨胀带方向垂直布置,两端伸出膨胀带2m各与上下层(内外层)钢筋固定,配筋直径减小,间距加密。

由于设置膨胀带主要是为了避免砼早期收缩变形,故膨胀带的保留时间可为10—15天,这比传统后浇带缩短30天的工期。满足工程连续无缝设计施工的要求。

3、后浇带

后浇带作为膨胀加强带一样作为砼早期短时期释放约

束力的一种技术措施,较长久性变形缝已有很大的改进并广泛任用。

根据文献②:结构长度是影响温度应力的因素之一,但只在一方范围对温度收缩应力较为显著,因此设置后浇带是“先放后抗、以放为主”的主要技术措施。

后浇带的设计做法也各不相同。尤其是带内钢筋是否断开,有的不但钢筋连续,还做加强筋连接。带的宽度具体多少为宜各不相同,笔者认为:

①尽量减少穿越后浇带钢筋的总量,以尽可能释放砼的收缩应力。对于楼板内钢筋和侧壁,由于焊接或搭接施工比较方便均应作断开处理。由于梁钢筋连接焊接等施工比较困难,可以留一部分连续钢筋,尽量切断梁腹纵向钢筋和梁顶纵筋截断,保留梁底钢筋连续贯通。

②后浇带宽度内钢筋抗拉刚度EAs远比后浇带两侧砼的抗拉刚度EA小,拉伸变形将主要由后浇带宽度范围内的钢筋提供,对于钢筋全部截断的后浇带,理论上宽度仅有100mm就可以了,为施工方便常取800-1000mm,但对于钢筋连续的后浇带,尽可能增大后浇带的宽度。

③后浇带保留时间为42~60d,一般为60d,这样早期温差和砼收缩完成30—50%。

④材料:用高一等级的微膨胀砼封闭,并进行不少于15d的砼养护。

⑤位置:设在梁墙内力较小位置,后浇带间距为30~40m。后浇带可做成企口式,在浇砼前,必须凿毛清理干净。

4、提高钢筋砼的抗拉能力

砼的抗裂能力取决于砼的极限拉伸值,根据有关资料:混凝土的极限拉伸值与配筋有关。固此,砼应考虑增加抗变形钢筋,即增强对砼由于长期干缩和气温度化引起的热胀冷缩的抗变形能力。对于侧壁,增加水平温度筋,在砼面层起强化作用。选择冷轧带肋钢筋,冷轧扭钢筋,明显增强砼的抗裂能力。

在墙柱连接处设水平附加筋,附加筋的长度为1500∽2000mm,配筋率提高10%∽15%。

钢筋在保持总面积不变的情况下,根据直经小,钢筋布置间距密的方式选择钢筋,能减少裂缝的最大宽度。同时也要考虑砼易于振捣密实。

《砼规》规定:地下室等与土体直接接触的砼构件最大裂缝宽度充许值为0.2mm。当裂缝宽度为0.1~0.2mm,水进入砼与水泥产生反应,砼具有自愈能力。裂缝若控制在0.1mm以内时,则所配钢筋数量增多而不经济。

侧壁受底板和顶板的约束,砼胀缩不一致,可在墙体中部设一道水平暗梁抵抗拉力,水平构造筋放在竖筋的外侧,有利于控制墙体裂缝的发生。

5、施工措施

①优化砼配合比设计:通过试验优选合适的外加剂和掺合料,适当降低水灰比和减少水泥用量,选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥,选用优质粉煤灰,砂和石含泥量要小,级配良好。

②砼应严格振捣密实,提高砼密实度。

③落实好砼浇筑后的养护措施,尽量做好保湿保温养护,既可使砼初期获得更高的强度,还可减少砼的温度应力与收缩应力,养护时间在14d以上。

④降低室外温差的影响。夏季施工时应尽量避免在烈日下浇筑楼板砼。降低砼的入模温度。地板垫层上干铺油毡作滑动层。地下室四周土要及时回填,且应分层夯实,既加强地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,又可尽快避免室外温度变化对侧壁的影响。

四、工程实例

广州某住宅小区,地上为10栋6层的住宅,地下由一层地下室连成一个整体,长度150m,宽度95m,相当于大底盘多塔楼结构。

地下室未设伸缩缝,为了有效克服砼的收缩裂缝,在地下室钢筋砼结构中掺10%的HEA膨胀剂(内掺量),做成补偿收缩砼。

长边方向设3条后浇带,宽度方向设2条后浇带,后浇带沿住宅之间的道路位置,地下室底板、顶板和侧壁贯通设置。梁钢筋连续,板和侧壁钢筋断开,后浇带做成弯折线形,避免钢筋在一条直线上断开,保留时间为60天,封闭前把钢筋焊接。后浇带宽度为1.0m。为保险起见,预先在底板和侧壁后浇带设置止水带和多道外防水以加强防水。

顶板在室外道路部分,覆土1米厚,既可铺设设备管道,也作为顶板的保温隔热层。底板采用厚板形式,双层双向配筋。侧壁厚300,C30砼,适当加强了侧壁水平钢筋作为抗拉筋。采用严格的施工措施,加强振捣密实和养护,侧壁外及时回填土并夯实,工程建成后观测,地下室使用情况良好。

参考文献:

混凝土结构设计规范GB50010-2002

裂缝控制论文范文第4篇

混凝土一般都采用柱塞泵泵送,泵送时会产生比较大的冲击力,因此模板支撑系统必须经过严格的计算,要复核钢管强度、整体刚度、抗倾覆能力,并适当加密立杆间距,减小和控制模板下挠程度,以保证模板支撑系统有足够的刚度来承受混凝土的浇筑冲力。混凝土模板支撑系统要做到构造合理、重点加强,特别是扫地杆不能缺少。模板拼缝要满足施工及规范要求,做到不漏水、漏浆,为保证楼板厚度应严格控制模板和混凝土顶标高。

尤其要注意的是,楼面堆载不能过早。施工过程中,严格根据楼面混凝土实际强度确定下一层周转材料和柱钢筋的上楼面时间。现浇板上不要过早上人、堆料、增加施工荷载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度,在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。必须在混凝土强度达到1.2N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。控制方法很简单,就是要求塔吊司机在接到项目部通知后方允许吊运材料,并且注意严禁集中堆载,才可避免因人为因素造成破坏性裂缝。

2塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝出现在暴露于空气中的混凝土表面,裂缝较浅,长短不一,短的仅20cm-30cm,长的可达2m-3m,宽Imm-5mm,裂缝互不连贯,类似干燥的泥浆面。

防止收缩裂缝的措施

2.1选用水泥时,宜选用铝酸三钙谷量较低,细度不宜过细,矿渣含量不宜过多的水泥,砂不宜用特细砂。在确定配合比时,应采用低水灰比,低水泥用量和低用水量,选用级配良好的砂子和石子。气温较低时,在混凝土中掺加促凝刑,以加速混凝土的凝结和强度发展。

2.2浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分。

2.3振捣密实,减少混凝土的收缩量。施工中应加强振捣,提高密实度,加强浇水养护,延迟收缩发生,以避免在早期混凝土强度较低时,出现过大的收缩而造成裂缝。

2.4混凝土浇筑后,在初凝前完成抹平工作,终凝前完成压光工作。建议推广二次抹压工艺。抹光后及时用潮湿的草袋或塑料薄膜覆盖,认真养护,也可喷涂混凝土养护剂。

2.5在气温高、风速大、干燥的天气时施工,加挡风设施。混凝土浇筑后应及早进行喷水养护,使其保持湿润。大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。在炎热季节,需加强表面的抹压和养护。必要时加设遮阳挡风及喷雾设施等。

2.6采用合理的构造措施。收缩裂缝多出现在伸缩缝间距过大的建筑中,有的建筑物温度收缩的间距虽符合规范中使用要求,但由于施工周期长,结构在较长时间内为暴露在大气中的露天结构,其收缩变化明显比室内结构要大,因此,大多在施工期间出现裂缝,故在结构中断面薄弱处、应力集中处宜采取各种加强措施。

2.7避免各种应力叠加。混凝土体积较大时,要防止各种收缩应力叠加,在结构应力复杂、应力集中或应力较大的部位,特别要防止出现过大的收缩应力。

2.8掺加外加料。例如掺加膨胀剂可以抵消或大部分抵消混凝土的收缩应力,从而控制裂缝的产生。

3温度裂缝

水泥水化过程中放出大量的热,且主要集中在浇筑后的前7d内,一般每克水泥可以放出502J的热量,如果以水泥用量350kg/m3-550kg/m3来计算,每m3混凝土将放出17500kJ-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升高。尤其对大体积混凝土来说,这种现象更严重。因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以,混凝生中心温度低,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力。温度应力和温度成正比,当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时,就会产生裂缝。这种裂缝初期出现时很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿的情况。

温度裂缝的控制措施:

3.1考虑选择粉煤灰水泥、矿渣水泥、火山灰水泥或复合水泥,对于体积较大的结构,应优先选择中热水泥甚至低热水泥。其次,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。为更好地控制水化热所造成的温度升高,减少温度应力,可根据工程结构实际承受荷载时的情况,并和设计单位协商,以56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度。对大体积钢筋混凝土基础的高层建筑,28d不可能影响混凝土结构,特别是大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载,因此,将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56d或90d是合理的。

3.2浇筑大体积混凝土结构不得已而采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,应考虑在保证强度指标的情况下,掺加一定量活性掺合料(如粉煤灰、矿渣微粉等),活性掺合料对水泥的替代越大,降低混凝土温升的效果越好。掺加粉煤灰混凝土的温度和水化热,在1d-28d龄期内,掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数,即掺加20%粉煤灰的水泥混凝土,其温升和水化热约为未掺粉煤灰的水泥混凝土的80%,可见掺加粉煤灰对降低混凝土的水化热和温升的效果是非常显著的。

3.3在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝、引气剂的外加剂,可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰的出现时间,因而减少温度裂缝。

裂缝控制论文范文第5篇

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝。

1.1温度裂缝温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝等。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端大,中间小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展。

1.2干缩裂缝烧结粘土砖,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝。

2裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。它已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,已成为国家行政主管部门、建筑公司及房屋开发商共同关注的课题。

3现有产生裂缝的原因

3.1设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施设计者一般认为多层砌体房屋比较简单,在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,引用标准图集,很少单独提出有关防裂要求和措施。

3.2我国《砌体规范》抗裂措施的局限性我认为这是最为重要的原因。《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条,一是第5.3.1条:对钢筋砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可采取设置保温层或隔热层;采用有檩屋盖或瓦材屋盖;控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。

由此可见,《砌体规范》的抗裂措施,如温度区段限值,主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋,基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2~0.4mm/m,无筋砌体的温度区段不能越过10m;对配筋砌体也不能大于30m。在这方面,国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验,值得借鉴:一是在较长的墙上设置控制缝,这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。二是在砌体中根据材料的干缩性能,配置一定数量的抗裂钢筋,其配筋率各国不尽相同,从0.03%~0.2%或将砌体设计成配筋砌体,如美国配筋砌体的最小含钢率为0.07%,该配筋率又抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。

4防止墙体开裂的具体构造措施建议

4.1防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:

4.1.1屋盖上设置保温层或隔热层;

4.1.2在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;

4.1.3当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;

4.1.4建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。

4.2防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一

4.2.1设置控制缝①控制缝的设置位置a在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;b在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;c在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;d在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;e竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;f控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;g控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。②控制缝的间距a对有规则洞口外墙不大于6mm;b对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;c在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m。

4.2.2设置灰缝钢筋①在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;②在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;③灰缝钢筋的间距不大于600mm;④灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;⑤灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm;⑥对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38;⑦灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;⑧灰缝钢筋两端应锚人相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;⑨灰缝钢筋应埋人砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理;⑩当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm;不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于6m;设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

4.2.3在建筑物墙体中设置配筋带①在楼盖处和屋盖处;②墙体的顶部;③窗台的下部;④配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;⑤配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于2Φ12,对250~300mm厚墙不应小于2Φ16,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;⑥配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;⑦配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;⑧当钢筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;⑨对地震设防裂度≥7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于410;⑩设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m;

4.3也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。

裂缝控制论文范文第6篇

关键词:泵送混凝土温度裂缝原因分析控制措施

1.前言

随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振捣施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。为此,现就温度裂缝产生机理及如何有效控制裂缝的出现和发展,谈几点粗浅的认识。

2.温度裂缝产生机理及特征

混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

3.影响因素和防治措施

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。

对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。

3.1混凝土原材料及配合比的选用

(1)尽量选用低热或中热水泥,减少水泥用量。大体积钢筋混凝土引起裂缝的主要原因是水泥水化热的大量积聚,使混凝土出现早期升温和后期降温,产生内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。再有,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

(2)掺加掺合料大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰颗粒呈球状具有滚珠效应,起到作用,可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,从而改善了可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

3.2施工工艺流程改进

(1)改善搅拌工艺采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%,并进一步减少水化热和裂缝。改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土的浇筑温度。

(2)严格控制浇筑流程合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。

(3)注重浇筑完毕后养护混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。

4.温度裂缝的处理方法

混凝土裂缝的修补措施主要有采取以下一些方法:如表面修补法,嵌缝法,结构加固法,混凝土置换法等。

4.1表面修补法

表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2嵌缝法

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性防水材料为聚合物水泥砂浆。

4.3结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.4混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

裂缝控制论文范文第7篇

关键词:砌体结构裂缝控制措施,建议

 

根据工程实践和统计资料显示,砌体结构常见裂缝分为三大类:一类是温度裂缝、一类是干燥裂缝也称干缩裂缝以及两者共同作用产生的裂缝和其它裂缝。

1.裂缝产生的原因、部位、特征

1.1温度裂缝产生的原因、部位及特征

温度的变化会引起材料的热胀冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,会对墙体产生温度裂缝,由于混凝土顶板的温度比其下墙体温度高得多,混凝土的线膨胀系数又比砌体大得多,故混凝土顶板与墙体之间存在温度变形差,变形差在砌体中产生很大的拉力和剪力,剪应力在墙体内分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小使墙体产生裂缝。其常见部位是混凝土平屋面下两端的墙体上,门窗洞口边的正八字斜裂缝、顶层纵横墙交接处的阶梯形裂缝、混凝土屋面与墙体交接处或顶层圈梁与墙体间沿灰缝的水平裂缝、以及水平包角裂缝、屋顶女儿墙的不平裂缝。这些裂缝经过一个冬夏这后,会渐渐稳定不再继续发展,但仍会随着温度变化而略有变化。

1.2干缩裂缝产生的原因、部位及特征

对于混凝土砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。例如混凝土小型砌块是由碎石或卵石为粗骨料制做而成的,本身就具有混凝土的脆性,同时又存在着干缩的重要特性,在自然养护28天后,其干缩只能完成50%左右,干缩率为0.3—0.45mm/m,相当于25——40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。对于轻骨料砌块来说干缩变形更大。免费论文。干缩变形的特征早期发展很快,以后渐渐减慢,几年后才能完成。但干缩后的材料受潮后仍会发生膨胀,脱水后会再次发生干缩变形,只是较第一次干缩变形小,约为第一次的80%左右,但仍会产生干缩裂缝。免费论文。烧结粘土砖及其它材料的烧结制品,其干缩变形虽然很小且变形完成也比较快,但在潮湿环境下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形,其产生的裂缝同样属于干缩裂缝。干缩变形引起的裂缝在建筑上分布较广,数量较多。裂缝的程度也比较严重,如房屋内外纵墙中间对称的倒八字裂缝,建筑底部一至二层窗台过的斜裂缝或竖向裂缝,在屋顶圈梁下的水平裂缝和水平包角裂缝,各楼层的窗过梁两端裂缝,窗台两角斜裂缝,大片墙面上的底部重,上部轻的竖向裂缝,不同材料结合处的裂缝等。

1.3温度、干缩共同作用引起的裂缝及其它裂缝

无论是烧结类砌体还是非烧结类砌体,在建筑物上都存在着温度、干缩共同作用下的裂缝。这两种裂缝的组合因具体条件不同而呈现的裂缝也不同,其裂缝较单一因素裂缝更为严重。另外,设计上的疏忽,材料质量不合格,施工质量差,操作的过于简单,砌体强度不足等因素而产生的裂缝也是裂缝的重要因素。对于新型墙体材料没有针对性的构造措施,砌体表面杂物清理不彻底,材料堆放没有相应的技术措施,工人技术水平差,都会造成墙体水平裂缝。

2砌体裂缝的控制

2.1设计方面控制

提高设计者的设计理论水平,实践、实验能力。根据裂缝的性质及影响因素有针对性的做出预防和控制裂缝的措施,在重视强度的同时增加抗裂构造措施,将多发裂缝区域抗裂措施加以说明,并明确交底,细化设计说明 ,提供相应的抗裂节点详图,尽可能的将可避免的裂缝消灭在设计当中。

2.2施工方面控制

施工前技术人员应仔细阅读图纸,做好施工前交底,砌筑工人持证上岗,加强学习,提高砌筑工人技术水平。所用材料必须提供进场合格证、准用证及复试报告。严格按照操作规程施工配制砂桨。原材料必须符合要求。施工配合比必须计量准确,拌制砂桨的和易性良好,稠度控制在50—70mm。建立工序交接检查,质量专检,报检制度,杜绝野蛮施工,偷工减料现象,确保砌体质量。

3控制砌体裂缝的具体措施建议

3.1在控制裂缝观念上引入“防”、“放”、“抗”相结合的思想观念,使设计者在重视强度的同时, 同样重视抗裂构造措施,将先进的切实可行的构造作法编入《砌体规范》。

3.2控制混凝土屋面的温度变化与砌体干缩变形引起的墙体裂缝,应在屋面放置保温隔热层,在屋面设置排气道,将潮汽有效排出,找平层上设置控制缝,其间距不应大于6m,在挑檐板长度方向设置不大于10m的分隔缝,缝宽不小于20mm,用弹性油膏嵌缝,除温度伸缩缝外,宜在墙体适当部位设设置控制缝,其间距不宜大于30m。

3.3控制主要由墙体材料的干缩引起的裂缝应在砌体上设置竖向控制缝

控制缝位置宜设在建筑物的一、二层和顶层;按墙体的高度、厚度有变化处;门窗口的一侧或两侧;距相交墙转角墙允许接缝距离的一半处。控制缝应作成隐式,与墙体灰缝一致,其宽度不大于12mm,内嵌弹性密封材料,控制缝间距不应大于8m或墙高的三倍; (无洞墙体)不应大于6m, (有洞墙体)不应大于4.5m

3.4在楼盖和屋盖处、墙体的顶部、窗台的下部设置直径不小于2ψ16,间距不大于2400mm也不小800mm的配筋带。在墙洞口上、下第一道和第二道灰缝;楼盖标高以上;屋盖标高以一的第二或第三道灰缝设置纵筋,直径不小于25,横筋间距不大于200mm的钢筋焊接网片,间距不大于600mm,伸入洞口每侧长度不小于600mm的灰缝钢筋。免费论文。配筋带及灰缝钢筋应通长设置,锚固在相交墙或转角墙内,其锚固长度不小于400mm,保护层上下不小于3mm,外侧不小于15mm,并应进行防腐处理。

参考文献:

1 肖亚明,砌体结构裂缝与控制问题研究综述,第三届全国工程学术会议论文集,1994

2 范振方,砌体结构的局部配筋对裂缝控制和伸缩缝间距影响的讨论,《工程建议标准化》,1996

3 配置灰缝钢筋砌体的裂缝控制,第10届国际砌体会议论文集,1994

4 《砌体设计规范》

5 《砌体结构施工技术操作规程》DB211900.4—2005J10514-—2005

裂缝控制论文范文第8篇

关键词:构造;裂缝;机理;研究

中图分类号:TU312+.1

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2008)03-0128-03

1引言

建筑结构在其使用过程中承受两类作用,静荷载、动荷载和其它荷载,称为直接作用;温度、收缩、不均匀沉降等则称为间接作用(即非荷载作用)。调查资料表明,由荷载引起的裂缝仅占20%左右,尚有约80%的裂缝是由非荷载作用引起的。构造配筋对裂缝发生发展的控制作用往往由以下两点来定性解释:一方面,配筋可以提高混凝土的极限拉伸应变,从而提高混凝土的抗裂能力,这一点目前已经得到普遍认可[1,2],另一方面,配筋可以有效的减小开裂处混凝土的应变集中从而有效控制裂缝宽度[3],因为裂缝的宽度与结构开裂过程中所释放的拉应变成正比,一旦开裂,必然在开裂区附近形成应变集中,应变集中程度越高,在相同条件下,裂缝宽度越大[4]。

为了能为裂缝控制设计提供理论依据,构造钢筋对非荷载裂缝的控制不能仅仅停留在定性的阐述上,必须从定量的理论上加以研究,这就涉及到混凝土的应力应变分布规律、裂缝宽度随配筋率的变化规律等内容。

2构造配筋控制裂缝的产生

配筋能否控制或者延迟裂缝的产生曾经是一个比较有争议的问题。一种观点认为,配筋对混凝土的极限拉伸没有影响,反而加大了混凝土的自约束应力;另一种观点则认为,配筋可以提高混凝土的极限拉伸,在配筋率较低的情况下,配筋引起的自约束应力是很小的,可以忽略不计。所以,问题的关键是,配筋能否提高混凝土的极限拉伸;另一方面是配筋是否会引起一个过大的自约束应力,从而导致裂缝的过早出现。

文献[1][2][4][5]中认为配筋可以提高混凝土的极限拉伸,从而提高混凝土的抗裂能力,文献[1]给出了合理配置构造配筋混凝土极限拉伸的经验公式

(1)

式中,为配筋后的混凝土极限拉伸;

为混凝土抗裂设计强度;为截面配筋率 ;为钢筋直径(cm)。

上述公式为经验公式,各参数无量纲代入。上式可以用来估算配筋对混凝土极限拉应变的贡献。分析公式可见合理配筋就是要“细、密”。故配筋可起到有效控制裂缝产生的作用。

3构造配筋控制裂缝的开展

在楼板开裂之后,配筋的主要作用表现为对裂缝发展的控制作用,即不同的配筋率对已有裂缝宽度的控制作用和对次级裂缝的限制作用[6]。

3.1 钢筋和混凝土的滑移规律

假定两端的固支约束构件受到温降值为 的非荷载温降作用,则钢筋和混凝土的单元应力分布如图1。

3.1.1基本方程

假定粘结应力和滑移成正比,则有

3.1.2边界条件

固支端的零滑移条件。即当时,

混凝土的变形条件,即混凝土中的变形与滑移之和等于混凝土的总收缩变形。由式(5)得

(13)

由两端受固支约束的钢筋混凝土楼板的对称性可知

(14)

混凝上的变形可由式(4)、式(12)得

式中,为积分常数。

显然,在裂缝处,即 处,混凝土的应力为0,所以,代入上式得

将式(15)、式(16)代入式(14),整理得

(17)

3.2混凝土的应力应变分布规律

将式(16)、(17)代入式(15)可得混凝土的应变在长度方向上的分布规律,即

(18)

混凝土应力在长度方向上的分布规律可由下式表示:

(19)

上面虽然得到了混凝土在长度方向上的应力-应变分布规律,但所给出的函数关系过于复杂,不便于发现规律。所以下面给出一系列实际情况下的计算结果,然后结合计算结果分别进行讨论。计算实例的初始条件均为,当量温度(混凝土的其他收缩可以参考文献[6]转化为当量温度)降低为25℃,钢筋的直径 , ,

图2给出了混凝土应力在长度方向上的分布规律。可以看出:①混凝土在裂缝附近存在一个应力过渡区,在该过渡区之外,混凝土的应力分布是非常均匀的,这与许多学者的基本假设是吻合的。②应力均匀区中,混凝土的应力大小与钢筋和混凝土图3混凝土应力在长度方向上分布规律与滑移刚度有关,滑移刚度越大,混凝土应力越大。因此,对要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

图3给出了应力均匀区的混凝土应力随着配筋率增加的变化情况,可以看出:①随着配筋率增加,混凝土内的应力明显增加。这就使得混凝土可能在已有裂缝的邻近区域很快地达到混凝土的极限抗拉强度,从而引起次级裂缝。这样,随着配筋率的增加,钢筋混凝土构件的裂缝间距变小了,裂缝变密。②类似于图3,的增加提高了应力均匀区的混凝土应力。

图4给出了应力均匀区的混凝土应力和所配置的钢筋直径之间的关系(配筋率为1.0%)。从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

3.3 裂缝宽度随配筋率的变化规律

由于钢筋的中截面并没有位移,所以裂缝宽度其实就是混凝土在整个长度方向的滑移总和,即

图5给出了混凝士的裂缝宽度随配筋率的变化规律。可以看出:①裂缝的扩展宽度和裂缝的配筋率近乎成线性关系,说明增加配筋对控制裂缝的扩展,效果是明显的。②在相同的配筋率条件下,增加钢筋和混凝土之间的滑移刚度可以减小裂缝宽度。

4结论

要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

参考文献:

[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.197~208.

[2] 赵国藩,李树瑶.钢筋混凝土结构的裂缝控制[M].北京:海洋出版社,1991.67~71.

[3] 林宗凡.钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度允许值的直接控制[J].工业建筑,1988, 6(11):41~47,53.

[4] G.Creazza and S.Russo.A New Model for predicting Crack With Different Percentages of Reinforcement and Concrete Strength Classes. Materials and Structures, Vol.32, August-September 1999,520~524.

[5] G.F.Kheder. A New Look at Control of Volume Change Cracking of Base Restrained Concretr Walls.ACI Structural Journal,V.94,nO.3,May-June,1997 681~724.

[6] 丁大钧.钢筋混凝土构件抗裂度、裂缝和刚度[M].南京:南京工业出版社.1986(7):87~92.

裂缝控制论文范文第9篇

【关键词】房屋建筑;混凝土裂缝;质量控制

一、房屋建筑中混凝土裂缝的种类及成因分析

(一)常见的裂缝种类

目前,房屋建筑混凝土裂缝较为常见的种类有收缩裂缝、温度裂缝和沉陷裂缝等。

1.收缩裂缝。这类裂缝又分为塑性收缩、沉降收缩和干燥收缩。其中塑性裂缝一般多发生在混凝土初凝后,裂缝多集中在混凝土表面上,呈不规则分布,裂缝深度较浅;沉降裂缝主要是因为骨料的密度不同导致浇筑振捣时由于钢筋等障碍物阻挡引起的不均匀沉降,并以此为分界形成的裂缝,这种裂缝多出现在预埋件附件,深度一般会延伸至钢筋以上;干缩裂缝通常宽度较小,多出现在粗骨料周围,呈辐射状,纵横交错分布。

2.温度裂缝。主要是由于混凝土结构内外温差过大引起应力变化而导致混凝土开裂。这种裂缝形式在混凝土中十分常见,一般都发生在施工阶段,多出现构件表面,裂缝分布无规律。

3.沉陷裂缝。此类裂缝多由不均匀沉陷造成,裂缝较深,并与地面垂直或成45度角,基本与温度无关。

(二)混凝土裂缝的成因分析

引起混凝土裂缝的原因较多,大体上可归纳为以下几个方面:

1.设计原因。房屋建筑结构设计不合理容易引起混凝土开裂,如结构设计配筋不足、未设置伸缩缝等等。此外,混凝土配合比设计不当也容易造成混凝土早期开裂。目前,我国房屋建筑工程中基本采用的都是商品混凝土,当水灰比取值超出0.4-0.6这一区间范围时,便会造成混凝土各方面性能降低,从而造成开裂。

2.施工原因。在混凝土浇筑过程中,由于施工不规范导致钢筋片尾或是管线集中,都会引起混凝土开裂。同时混凝土养护未按照规范要求进行,养护时间不足、养护方法不正确也容易引起混凝土裂缝。此外,混凝土未达到设计要求的强度就过早拆模或是混凝土未达到终凝时间就堆放过大的荷载,都会造成混凝土开裂。

3.原材料问题。混凝土本身是由水泥、砂石、水、外加剂等按照一定比例配合而成,一旦这些原材料的质量不合格或是不符合要求,便会导致混凝土的性能下降。如水泥过期、砂石骨料中含泥率过高、外加剂使用不当等等。

二、混凝土控制技术在房屋建筑施工中的具体应用

(一)混凝土结构设计的控制措施

在房屋建筑工程混凝土结构设计中,应对以下环节进行控制:抗裂计算时应当充分考虑抗裂薄弱部位,当结构设计变形余量不足时,可通过增加配筋来降低温度变形,这样能够达到控制温度裂缝的目的;当建筑物长度过长时,应设置后浇带,并在后浇带两侧设置加强钢筋,以此来减少不均匀沉降引起的裂缝。

(二)控制好混凝土原材料及配合比

1.原材料质量。水泥是混凝土中最为重要的组成部分之一,它的质量优劣直接影响混凝土的整体质量,所以水泥的选用必须慎重,在条件允许的情况下,应当尽可能选用一些正规厂家生产的低水化热、收缩性小的水泥,如复合水泥、矿渣水泥等等;粗骨料应当选用连续级配的碎石,最大粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4;细骨料宜选用中粗砂;外加剂可选用粉煤灰,它的抗裂效果极佳,但需要控制掺入量,以免影响混凝土的强度。

2.配合比优化。在确保混凝土强度和流动性的前提下,应尽可能减少水泥用量,这样有助于降低水泥水化热,为了确保混凝土配合比达到最优,设计人员应当深入施工现场,结合构件的截面尺寸、浇筑振捣工艺等条件,合理选择混凝土坍落度,并按照砂石骨料等原材料的实际质量,对混凝土配合比进行及时调整,以此来确保最佳的混凝土配合比,这样能够降低裂缝的出现几率。

(三)控制好混凝土施工质量

1.混凝土浇筑质量控制要点。首先,商品混凝土进入施工现场后,应当对其入模坍落度进行检查,高层建筑的坍落度应控制在180mm以内,普通建筑为150mm;在进行混凝土浇筑的过程中,必须严格控制好现浇楼板和钢筋保护层的厚度,现浇楼板中的交叉布线位置处应当采用线盒,以免出现立体交叉式穿越,线管的直径应小于1/3楼板厚度,并沿管线方向设置钢筋网带,这样能够防止管线位置处裂缝的产生;对于大体积混凝土的浇筑应当采取分层分段、一次到顶的方法,并控制好分层厚度,以免时间间隔过久形成冷缝;为了防止塑性收缩裂缝的形成,应当在混凝土初凝之前进行二次振捣,并在终凝前进行抹面处理。

2.混凝土养护。该环节是混凝土浇筑施工的最终环节,也是控制裂缝产生的关键环节,具体养护时应做到以下几点:其一,混凝土浇筑振捣完毕后,应当在12h之内对其进行养护,可采取覆盖法和洒水法,养护时间最少不得低于7d,掺入缓凝剂的混凝土养护时间不得低于14d;其二,大体积混凝土应当做好保温养护,可采用表面覆盖海绵泡沫等材料对其进行保温养护,这样一方面能够降低混凝土内外部温差,从而使温度应力有所减小,另一方面还有助于混凝土应力松弛、强度增大,从而能够进一步提高混凝土的承受能力和抗裂性,可有效防止混凝土塑性裂缝和温缩裂缝的产生;其三,在对混凝土进行的过程中,应当控制好其中心与表面温度的差距,最大不得超过25摄氏度;其四,混凝土养护首日,只能够进行弹线、定位以及测量等工作,严禁进行大量材料吊装,以免产生冲击振动。当混凝土养护超过24h后,方可以分批的方式运入少量的材料,并且要轻卸轻放,不得集中放置。养护时间超过72h以后,可正常进行楼板和墙板支模施工,应在材料吊卸的位置处设置满堂架,借此来增加支架的稳定性,这有助于防止混凝土构件开裂。

结论:

总而言之,在房屋建筑施工混凝土裂缝的控制是一项较为复杂且系统的工作,由于引起混凝土裂缝的原因较多,这给裂缝的有效控制增添了一定的难度。为了进一步减少或避免裂缝的形成,除了应当采取合理的控制技术外,还应当做好施工质量控制,只有这样,才能从根本上解决房屋建筑混凝土裂缝的问题,才能为住户创造出一个安全舒适的居住环境。

参考文献:

[1]李志群.刍议地下室底板混凝土裂缝控制及其施工养护[J].中华民居.2011(10).

[2]蔡才勤.卓建明.韩小龙.从工程实例中谈商品混凝土裂缝控制[A].第三届全国商品混凝土信息技术交流大会暨2009全国商品混凝土年会论文集[C].2009(6).

[3]董立莹.建筑施工中混凝土裂缝控制的论述[J].城市建设理论研究(电子版).2012(21).

裂缝控制论文范文第10篇

【关键字】桥梁;施工;裂缝;控制措施

一、桥梁施工中混凝土裂缝成因研究

桥梁工程属于交通设施的重要组成部分,随着社会经济的发展,对桥梁施工质量提出了越来越高的要求。混凝土裂缝属于桥梁施工中常见病害问题,其危害较大,严重会影响桥梁应用功能,降低其使用年限,影响过往车辆人员安全性。桥梁施工中混凝土裂缝成因较多,主要可以分为以下因素所引起的裂缝:

(一)温度变化引起混凝土裂缝

在桥梁工程中,混凝土应用量较大。然而混凝土本身具有着热胀冷缩的特性,当混凝土外部环境温度或混凝土结构内部温度出现较大变化时,混凝土会产生变形,变形受到约束,则会在混凝土结构内部产生一定拉应力,当其拉应力超出混凝土设计极限抗拉强度时,则会产生混凝土裂缝,即温度裂缝。

(二)收缩引起混凝土裂缝

收缩引起混凝土裂缝即收缩裂缝,主要是混凝土在收缩过程中其体积出现变化所引起的裂缝问题,主要分为塑性收缩裂缝与干缩裂缝两种形式。其中塑性收缩裂缝主要发生于混凝土初凝之后混凝土养护作业之前,在此阶段中,混凝土内部水化反应强烈,其水分蒸发较快,出现泌水问题,失水量较大,混凝土结构收缩。在收缩过程中,混凝土表层受到来自于混凝土内部模板、钢筋及混凝土的限制及制约,受拉应力影响在混凝土表面出现不均匀裂缝。干缩裂缝发生于混凝土硬化前后,在此阶段,混凝土表面水分蒸发速度较快,内部水分蒸发较慢,导致混凝土表面收缩量较大,混凝土内部收缩量较小,受内部混凝土结构约束,混凝土表面受到拉应力,一旦拉应力超出混凝土表面最大抗拉强度时则会产生干缩裂缝。

(三)钢筋锈蚀引起裂缝

在桥梁混凝土施工中,如混凝土施工质量较差,或混凝土保护层设计厚度不足,二氧化碳对混凝土保护层进行侵蚀碳化并侵蚀到钢筋表面,受二氧化碳等因素影响,钢筋附近混凝土碱性较低,受氯化物影响,导致钢筋铁离子含量增加,破坏钢筋表面养护膜。钢筋铁离子与混凝土内水分及氧气出现锈蚀反应,锈蚀物体积增加,对周边混凝土产生膨胀力,从而导致混凝土剥离与开裂,沿钢筋方向产生裂缝。

除了以上几点以外,引起桥梁混凝土的裂缝还包括沉降引起裂缝、冻胀引起裂缝、荷载引起裂缝等,此外,桥梁混凝土原材料质量、配合比设计、施工质量及养护措施是否合理,均关系着混凝土是否会产生裂缝。

二、桥梁施工中裂缝控制措施

为保障桥梁施工质量,应采取措施进行裂缝控制。综合考虑桥梁施工混凝土裂缝成因,提出以下裂缝控制措施:

(一)加强温度控制

在桥梁混凝土施工中,应保证桥梁混凝土原材料质量,选择低水热化水泥,优化混凝土配合比,在保证混凝土整体性能的基础上,降低用水量,在混凝土集料中掺入一定量的添加剂,如减水剂等;在混凝土拌合作业时,应合理控制原材料拌合温度,如原材料温度较高,则应对原材料采取洒水降温措施,如对碎石集料进行降温,降低混凝土拌合温度及混凝土浇筑作业时温度。桥梁工程在夏季施工,外界环境温度较高时,应降低桥梁混凝土分层浇筑厚度,充分利用浇筑层面积进行散热;为实现混凝土浇筑施工温度控制,可以在混凝土内部敷设降温水管,从而对混凝土温度进行有效控制。为降低桥梁施工裂缝,在桥梁施工作业中,应合理安排施工工序,有效控制施工时间。应优先选择高性能混凝土,提高混凝土抗裂性能。在桥梁施工中,塑性沉降裂缝较多,针对这种裂缝应做好基础处理,合理布置支架,通过面积法进行支架表面受力测定,应用预压方式以降低支架非弹性变形问题。合理掺入化学添加剂,如减水剂的应用可以有效避免泌水,有利于混凝土二次抹面;针对塑性收缩裂缝,应做好混凝土养护措施,通过覆盖麻袋或苇席湿润以降低混凝土表面水分蒸发过快。温度裂缝属于混凝裂缝最主要裂缝,应加强温度控制,充分保障混凝土施工质量。

(二)加强桥梁混凝土施工控制

在桥梁混凝土施工时,应按照桥梁施工实际要求确定混凝土配合比,严格控制水灰比及水泥用量,发挥监理单位作用,保障其材料及配合比满足桥梁施工要求。在混凝土施工中,采取分层浇筑分层振捣施工工艺,保证分层厚度合理,振捣密实。重视混凝土施工养护工作,尤其是在高温环境中,通过湿润养护措施,可以有效降低混凝土温度裂缝及干缩裂缝,控制裂缝产生。

(三)桥梁混凝土裂缝修补措施

针对桥梁施工中已经出现的裂缝问题,其裂缝控制应采取修补措施进行处理。常见的裂缝修补措施主要包括表面修补法、灌浆及嵌缝封堵法、结构加固法等。其中表面修补法属于一种常见的修补措施,在处理对混凝土结构承载能力不存在影响的表面裂缝及深层裂缝中较为适用,主要处理方法为:选择水泥浆、环氧材料等涂抹于裂缝表面,以实现裂缝修补目的;灌浆及嵌缝封堵法,在处理对混凝土结构存在影响的裂缝中应用较为广泛,通过压力设备,将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入到混凝土裂缝中,最终实现封堵加固目的,其处理效果较好;如桥梁混凝土裂缝对混凝土结构性能存在较大影响时,应采取加固措施,如预应力法加固、粘贴钢板加固、喷射混凝土补强加固等措施。采取修补措施,实现桥梁混凝土控制,保障桥梁运行安全性及效益。

结 语

在桥梁工程施工中,为保障桥梁工程施工质量,实现桥梁工程效益,应采取措施有效控制桥梁混凝土裂缝。在分析桥梁施工中裂缝成因的基础上,提出加强温度控制、加强桥梁混凝土施工控制、采取桥梁混凝土裂缝修补措施,以实现桥梁混凝土裂缝控制。实践证明,保障混凝土材料质量,优化混凝土配合比,按照规范进行混凝土施工,保证浇筑及振捣效果,重视混凝土后期养护,严格控制混凝土内外温差,可以有效控制混凝土裂缝,实现桥梁工程整体效益。

参考文献

[1]朱文雄.桥梁混凝土施工裂缝的产生原因及控制[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(21).

[2]林兴旺,连叶.桥梁大体积混凝土裂缝控制与防止措施[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(1).

[3]黄慧静.预应力连续刚构桥梁箱梁裂缝成因分析与控制[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(17).

裂缝控制论文范文第11篇

关键词:砼裂缝,原因,防治措施

 

1.工程概况

连云港东疏港高速公路大岛山立交工程,为上跨连徐高速公路的预应力砼连续箱梁结构,桥长688m,柱式墩,肋式台,桩基础。在检查箱梁顶板砼质量时,发现不同程度地存在裂缝,裂缝宽0.2~0.4mm,长度不一。下面分析裂缝产生的原因,并依据工程实践提出防治措施。

2.裂缝分类及产生原因

2.1收缩裂缝

从砼浇筑至使用期,收缩过程大致可分为五个阶段,即塑性收缩期,自生收缩期,水化热温差收缩期,干燥收缩期,环境温度收缩期等。施工中常见的砼收缩裂缝有塑性收缩裂缝、干缩裂缝等。

(1)塑性收缩裂缝

塑性收缩是指砼在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。一般在高温或大风天气易出现,裂缝多为中间宽、两端细且长短不一,互不连贯。免费论文参考网。由于砼在塑性状态时,刚开始终凝,而高温或大风天气使砼表面水分蒸发过快,砼表面产生急剧的体积收缩,此时砼表面强度较低,使砼表面出现龟裂。

(2)干缩裂缝

干缩裂缝多出现在砼养护结束后的一段时间或砼浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,这种裂缝出现在板的表面,比较细小。免费论文参考网。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。多在砼养护完毕一段时间后才出现,为表面性的较浅较细裂缝,多沿短方向分布。裂缝产生的原因主要是砼养护不良,受风吹日晒表面水分散失过快,而砼内部温度变化小,表面干缩变形受到砼内部的约束,从而产生较大拉应力后产生裂缝。

2.2温度裂缝

温度裂缝多发生在温差变化较大的环境特别是冬季施工的箱梁上。砼浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于砼的体积较大,大量的水化热聚积在砼内部不易散发,导致内部温度急剧上升,而砼表面散热较快,这就形成内外的较大温差,造成内外部热胀冷缩的程度不同,引起内部受压,外部受拉,使砼表面产生一定的拉应力。当拉应力超过砼的抗拉强度极限时,砼表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在砼施工中后期,通常只在砼表面较浅的范围内产生。

2.3沉降裂缝

沉降裂缝一般多沿主筋通长方向,在砼表面出现,常在浇灌砼后发生,硬化后停止。裂缝产生原因是砼浇捣后,骨料颗粒沉落,水泥浆上浮,受到钢筋或大骨料的阻挡,使砼骨料与浆分离,因砼本身组成材料沉落不均匀造成开裂。

2.4其它施工裂缝

包括应力集中引起的裂缝、加荷过早产生的裂缝、砼硬化初期模板振动或移位、施工缝处理不好引起箱梁出现裂缝等。

3.砼裂缝防治措施

3.1优化砼配合比

在满足强度等设计指标要求的前提下,通过掺加外加剂等尽量减少水泥用量,降低砼水化热温升,同时严格控制原材料的质量和用量,按砼的配合比拌制砼,提高砼的后期强度及抗裂能力。免费论文参考网。

3.2加强砼温度控制

在砼施工时降低浇筑温度,也就是降低最高温升和初始温差,达到降低表面拉应力的目的。这对防止早期温度裂缝非常有效。降低浇筑温度要控制骨料温度、水泥温度,充分利用制冷设施来降低砼出机温度;砼运输中采用搅拌车,减少运输途中的温度回升;减少入仓振捣时的温度回升。

3.3提高施工质量

加强砼浇筑过程中的振捣控制,浇捣过程中尽量做到既振捣充分又避免过度,保证砼内部组织密实,达到提高砼极限拉伸值的目的。

3.4二次抹压

为防止或减少砼表面的龟裂现象,必须重视砼表面的二次抹压工作。抹压的次数和时间要掌握好,可有效地减少砼表面的龟裂现象。

3.5加强砼养护。

箱梁顶面采用洒水、覆盖的养护方法,对不易覆盖的部位可采用延长模板的留置时间等进行砼的养护工作,模板的留置时间一般要求不得低于7天。采用这种养护方式,既能减少砼本身的水分散失速度,又保证了砼在早期处于―个相对比较稳定的温度、湿度环境,避免了风速、太阳暴晒等引起砼急剧干缩的因素,有效地控制砼易产生裂缝的现象发生。

大岛山互通立交现浇箱梁工程,在施工过程中采取各项保证措施,有效地控制砼的温度裂缝和收缩裂缝,收到较好效果。当然砼裂缝产生的原因很多, 其形成机理复杂,需要考虑的因素较多,既有环境因素,又有材料本身的原因,还有施工工艺的影响,不能统一而论,但在具体的施工中,努力减少人为外因、控制内部反应,也有较好的应用效果,砼的裂缝是可以避免的。

裂缝控制论文范文第12篇

关键词:砼裂缝,原因,防治措施

 

1.工程概况

连云港东疏港高速公路大岛山立交工程,为上跨连徐高速公路的预应力砼连续箱梁结构,桥长688m,柱式墩,肋式台,桩基础。在检查箱梁顶板砼质量时,发现不同程度地存在裂缝,裂缝宽0.2~0.4mm,长度不一。下面分析裂缝产生的原因,并依据工程实践提出防治措施。

2.裂缝分类及产生原因

2.1收缩裂缝

从砼浇筑至使用期,收缩过程大致可分为五个阶段,即塑性收缩期,自生收缩期,水化热温差收缩期,干燥收缩期,环境温度收缩期等。施工中常见的砼收缩裂缝有塑性收缩裂缝、干缩裂缝等。

(1)塑性收缩裂缝

塑性收缩是指砼在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。一般在高温或大风天气易出现,裂缝多为中间宽、两端细且长短不一,互不连贯。免费论文参考网。由于砼在塑性状态时,刚开始终凝,而高温或大风天气使砼表面水分蒸发过快,砼表面产生急剧的体积收缩,此时砼表面强度较低,使砼表面出现龟裂。

(2)干缩裂缝

干缩裂缝多出现在砼养护结束后的一段时间或砼浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,这种裂缝出现在板的表面,比较细小。免费论文参考网。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。多在砼养护完毕一段时间后才出现,为表面性的较浅较细裂缝,多沿短方向分布。裂缝产生的原因主要是砼养护不良,受风吹日晒表面水分散失过快,而砼内部温度变化小,表面干缩变形受到砼内部的约束,从而产生较大拉应力后产生裂缝。

2.2温度裂缝

温度裂缝多发生在温差变化较大的环境特别是冬季施工的箱梁上。砼浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于砼的体积较大,大量的水化热聚积在砼内部不易散发,导致内部温度急剧上升,而砼表面散热较快,这就形成内外的较大温差,造成内外部热胀冷缩的程度不同,引起内部受压,外部受拉,使砼表面产生一定的拉应力。当拉应力超过砼的抗拉强度极限时,砼表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在砼施工中后期,通常只在砼表面较浅的范围内产生。

2.3沉降裂缝

沉降裂缝一般多沿主筋通长方向,在砼表面出现,常在浇灌砼后发生,硬化后停止。裂缝产生原因是砼浇捣后,骨料颗粒沉落,水泥浆上浮,受到钢筋或大骨料的阻挡,使砼骨料与浆分离,因砼本身组成材料沉落不均匀造成开裂。

2.4其它施工裂缝

包括应力集中引起的裂缝、加荷过早产生的裂缝、砼硬化初期模板振动或移位、施工缝处理不好引起箱梁出现裂缝等。

3.砼裂缝防治措施

3.1优化砼配合比

在满足强度等设计指标要求的前提下,通过掺加外加剂等尽量减少水泥用量,降低砼水化热温升,同时严格控制原材料的质量和用量,按砼的配合比拌制砼,提高砼的后期强度及抗裂能力。免费论文参考网。

3.2加强砼温度控制

在砼施工时降低浇筑温度,也就是降低最高温升和初始温差,达到降低表面拉应力的目的。这对防止早期温度裂缝非常有效。降低浇筑温度要控制骨料温度、水泥温度,充分利用制冷设施来降低砼出机温度;砼运输中采用搅拌车,减少运输途中的温度回升;减少入仓振捣时的温度回升。

3.3提高施工质量

加强砼浇筑过程中的振捣控制,浇捣过程中尽量做到既振捣充分又避免过度,保证砼内部组织密实,达到提高砼极限拉伸值的目的。

3.4二次抹压

为防止或减少砼表面的龟裂现象,必须重视砼表面的二次抹压工作。抹压的次数和时间要掌握好,可有效地减少砼表面的龟裂现象。

3.5加强砼养护。

箱梁顶面采用洒水、覆盖的养护方法,对不易覆盖的部位可采用延长模板的留置时间等进行砼的养护工作,模板的留置时间一般要求不得低于7天。采用这种养护方式,既能减少砼本身的水分散失速度,又保证了砼在早期处于―个相对比较稳定的温度、湿度环境,避免了风速、太阳暴晒等引起砼急剧干缩的因素,有效地控制砼易产生裂缝的现象发生。

大岛山互通立交现浇箱梁工程,在施工过程中采取各项保证措施,有效地控制砼的温度裂缝和收缩裂缝,收到较好效果。当然砼裂缝产生的原因很多, 其形成机理复杂,需要考虑的因素较多,既有环境因素,又有材料本身的原因,还有施工工艺的影响,不能统一而论,但在具体的施工中,努力减少人为外因、控制内部反应,也有较好的应用效果,砼的裂缝是可以避免的。

裂缝控制论文范文第13篇

中图分类号: TV544+.91文献标识码:A 文章编号:

一、砼裂缝与温度应力的成因

(一)砼裂缝的成因

砼裂缝是影响砼工程施工质量与使用性能的重要原因,其中引起砼裂缝的原因呈多样化,其中以湿度变化与温度变化、砼的不均匀性与脆性、砼结构的不合理性、砼原材料的质量不达标、模板变形等为主。大量研究证实,砼硬化过程水泥必然会出现水化热现象,此时砼的内部温度势必会急剧增加,由此可使砼表面出现一个拉应力。砼施工后期的降温过程必然会受到老砼或基础的制约,此时砼内部同样会产生一个拉应力。除此以外,不断降低的气温亦会使砼表面产生一个拉应力。若上述拉应力的总和比砼的抗裂能力更大,其必然导致砼裂缝的出现。砼内部湿度通常变化较缓或较小,但砼表面的湿度变化却相对较剧烈或较大,此时若不采取有效的养护措施,其必然因内部变形不一致而产生裂缝。

(二)砼温度应力的成因

砼温度应力的形成通常会经历三个阶段,即早期阶段、中期阶段、晚期阶段,其中早期阶段是指从砼浇筑完毕到水泥水化放热完毕的阶段,期间砼弹性模量的变化较剧烈且水泥的水化热现象较明显;中期阶段是指从水泥水化放热完毕到砼冷却至恒温状态,期间温度应力多由砼的外界气温环境与冷却现象所致;晚期阶段是指砼的运转时期,期间温度应力多由砼的外界气温变化所致。针对砼温度应力的成因,其大致包括如下两大方面:

自生应力:若边界部位分布着完全静止或未受任何约束的结构,加上砼内部温度呈非线性分布,此时温度应力主要由砼结构自身相互约束所致,例如桥梁墩身,桥梁墩身结构尺寸较大,则砼表面易受到砼冷却过程内外温差的影响而产生一个拉应力。约束应力:砼结构的部分边界或全部边界因被外界条件所制约而无法自由变形,此时便可能产生一个应力,例如护栏砼或箱梁顶板砼。

二、砼施工温度的控制与裂缝的控制

由前文可知,加强对砼施工温度的控制是提高砼施工质量与施用性能的关键,同时也是防止砼产生裂缝的有效途径。若想实现对砼施工温度的控制,通常应从改善约束条件与控制温度两个方面着手,具体如下:

(一)砼施工温度的控制措施与约束条件的改善措施

砼施工温度的控制措施:切实减少砼拌合物内水泥的用量,具体措施包括选用干硬性砼、改善骨料级配、添加塑化剂或引气剂、掺入混合料等。在砼拌合阶段,事先用水或加水冷却碎石,由此把砼的浇筑温度控制到一定范围。若砼浇筑环境气温过高,应尽量减少砼浇筑的厚度,由此通过浇筑层面事先散热。把水管埋设到砼的内部,同时通入冷水,由此达到降低砼内部温度的目的。严格控制砼的拆模时间,若遭遇气温急剧降低,必须及时做好相应的表面保温措施,由此规避砼表面的温度梯度变化。约束条件的改善措施:砼的分缝分块应科学合理;基础的整体起伏度应控制到一定范围。砼施工工序的安排应科学合理,由此有效规避高差过大或侧面暴露时间过长等。

(二)大量研究成果已证实,砼抗裂能力的提高、砼表面干缩的规避、砼整体性能的改善及加强砼的养护等措施皆对控制砼裂缝问题至关重要。贯穿性裂缝对砼结构的整体性具有非常严重的影响,其中贯穿性裂缝的恢复处理具有相当大的难度,则必须对贯穿性裂缝做好相关的预防措施。

(三)若想提高砼施工阶段模板的周转率,通常需尽早拆除新浇筑砼的模板。若砼温度比实时环境气温更高,则必须重点考虑砼的拆模时间,由此规避砼表面出现早期裂缝。新浇筑砼的早期拆模通常会使砼表面出现一个较大的拉应力,同时会引起“温度冲击”现象的出现。就砼浇筑初期而言,水泥的水化热现象易使砼表面产生一个较大的拉应力,加上砼表面温度比当时气温更高,若拆除模板,砼表面的温度必然会急剧下降,同时也会导致温度梯度的出现,此相当于把一个拉应力附加到砼的表面,由此与水泥的水化热应力及砼的干缩应力叠加,此时砼表面异常大的拉应力极易导致砼裂缝的出现。针对此问题,本文建议待拆除掉模板后立即把一层轻型保温材料覆盖到砼表面,此项举措对控制砼表面拉应力至关重要。

(四)加筋通常对大体积砼温度应力具有较小的影响,究其原因为大体积砼具有非常低的含筋率,则其举仅对普通钢筋存在一定的影响。若砼的温度较低且砼的应力较屈服极限条件更低,则钢筋的各项性能皆始终保持稳定状态,但此现象与时间、应力状态、温度皆没有任何关联性。钢筋的线胀系数非常接近砼的线胀系数,且温度变化仅会给两者的内应力造成极小的影响。考虑到钢筋的弹性模量超出砼弹性模量的7倍~15倍 ,若砼因内应力与抗拉强度持平而产生裂缝,则钢筋的应力最好控制到100kg/cm2~200kg/cm2之间。由此可见,通过钢筋来控制砼微小裂缝的产生具有非常大的难度,但经加筋处理的砼结构内部所产生的裂缝必然会较原来数目更多、深度与宽度更小、间距更小。当钢筋的直径变得更细且间距变得更密,其必然对改善砼的抗裂性意义重大。钢筋砼结构或砼结构的表面极容易产生一系列浅而细的裂缝,此类裂缝通常以干缩性裂缝为主。尽管此类裂缝的危害性较其他裂缝轻,但其仍会影响到砼结构的耐久性与强度。除上述措施以外,本文认为合理使用外加剂对控制砼裂缝的出现意义重大,如合理使用减水防裂剂等。

结束语

综上所述,砼裂缝问题是影响砼工程施工质量的关键性问题,而砼温度应力的成因大致包括自生应力与约束应力两大类。本文结合砼裂缝的成因与砼温度应力的成因,简要探讨了砼的施工温度与裂缝控制问题,同时提出了一系列措施,如砼拌合阶段事先用水或加水冷却碎石,由此把砼的浇筑温度控制到一定范围或把基础的整体起伏度控制到一定范围等,由此提高我国砼工程的施工温度与裂缝控制水平。

参考文献:[1] 刘理白.浅谈大体积混凝土的施工温度与裂缝控制[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(33).

[2] 孙虎刚,郭晓涛,赵小娟等.浅谈混凝土的施工温度与裂缝控制[J].华章,2010,(17):156,165.

[3] 宁官三.探讨混凝土的施工温度与裂缝问题[J].科技致富向导,2012,(11):213,292.

裂缝控制论文范文第14篇

关键词:受弯构件 正截面承载力计算 裂缝控制 配筋率

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(c)-0078-01

1 钢筋混凝土受弯构件设计要求

混凝土结构的极限状态设计包括:承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏、发生不适于继续承载的变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌。受弯构件的承载能力计算主要由正截面弯矩承载力控制。正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用的某项规定限值或耐久性能的某种规定状态。受弯构件的正常使用极限状态验算包括:裂缝控制验算和挠度验算。挠度验算与受弯构件的配筋率无关,故该文只讨论受弯构件的裂缝控制验算。

一般工程设计过程中,应用软件的梁配筋计算有按受力配筋或按裂缝配筋两种选项。如果选择按受力配筋,有时会出现裂缝超限的现象;如果选择按裂缝配筋,则不清楚受力配筋的实际情况。究竟按受力配筋及按裂缝配筋的差别有多大呢?该文以常用的工程条件,应用简化公式计算出最大裂缝宽度允许弯矩及正截面承载弯矩,进行简单的比较并得出结论。

2 钢筋混凝土受弯构件承载力计算

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010公式:

(290.60mm单层配筋;282.83双层配筋),=70mm。

3 钢筋混凝土受弯构件裂缝控制验算

依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010公式:

(单排钢筋h0=0.935h,双排钢筋h0=0.910h)

当强度等级C30时,钢筋为单排的简化公式中,最大裂缝宽度允许弯矩为

系数表达为

×;

钢筋为双排的简化公式中,最大裂缝宽度允许弯矩为

系数表达为:

×。

当强度等级C35时,钢筋为单排的简化公式中,最大裂缝宽度允许弯矩为

系数表达为

×;

钢筋为双排的简化公式中,最大裂缝宽度允许弯矩为

系数表达为:

×。

式中,―按荷载的短期效应组合计算的弯矩值(N.mm);b―受弯构件截面宽度(mm);h―受弯构件截面高度(mm);―受弯构件受拉区纵向钢筋截面面积();d―受拉区纵向钢筋的等效直径,最大配筋率,最小配筋率=0.2%。

4 表格计算

如表1。

5 结语

根据简化公式,可以看出影响弯矩大小的因素有:钢筋直径、钢筋类别、配筋率、保护层厚度、受力状态、混凝土强度等级等。

(1)由于钢筋直径、钢筋类别、保护层厚度、受力状态均相同,故上述此项本文不予考虑。

(2)由表格计算可知,混凝土强度等级对M/Ms的影响非常小,可忽略。

(3)随着配筋率的增大,M/Ms降低,最低约为1.2。由于计算最大裂缝宽度允许弯矩Ms采用准永久组合,计算正截面承载弯矩采用基本组合,故M/Ms约为1.3。故在工程设计实例中,当配筋率不接近最大配筋率时,M远大于1.3Ms,计算配筋时按裂缝配筋比较合理;当配筋率接近最大配筋率时,M≤1.3Ms,计算配筋时比较适宜按受力配筋。

参考文献

[1] 混凝土结构设计规范[S].GB50010-2010.

裂缝控制论文范文第15篇

【关键词】现浇混凝土楼板;产生原因;裂缝控制

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

在住宅建设中采用现浇砼楼板,加强了建筑物的整体抗震性能,得到了广泛应用,但也经常出现一些楼板裂缝的问题。由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋砼材料的承载能力、耐久性,影响建筑物的外观、使用寿命。

近代科学研究和大量的砼工程实践证明,砼裂缝问题是不可避免的,在一定范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在最小范围内。钢筋砼规范明确规定,有些结构在所处不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但要采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

1. 混凝土工程裂缝的类型

混凝土工程的裂缝按引起裂缝产生的原因分为两大类:

由第一类外荷载引起的裂缝。该类型裂缝主要是混凝土结构未达设计强度而承受荷载引起裂缝。它是按常规计算的主要应力引起的荷载裂缝,以及由结构次内力引起的荷载次应力裂缝,二者通称为结构性裂缝。

由第二类变形荷载引起的裂缝。该类型荷载包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝,也称非结构性裂缝。

由此可见,第一大类原因引起的裂缝除不可抗拒因素外,我们通过设计计算以及注意正常使用能够控制裂缝的产生。而第二大类原因引起的裂缝十分复杂,我们必须加以重视。

2.材料导致裂缝的控制与预防

1)混凝土收缩引起的裂缝。

在现浇钢筋混凝土楼板中,由于混凝土因温度升降要发生较明显的热胀冷缩变形,导致裂缝产生,尤其对面积较大的楼板极为不利。合理选用混凝土的材料、配合比,合理控制混凝土的温度升降变化,合理施工,可有效减少或消除混凝土工程中的温度裂缝。

2)碱骨料反应引起的裂缝。

碱骨料反应是水泥中的碱与混凝土骨料中的活性二氧化硅发生化学反应,生成碱的硅酸盐凝胶,产生体积膨胀,而引起裂缝。在设计和施工时须严格选择和控制骨料质量。

3)水泥安定性不合格引起的裂缝。

当水泥中MgO,S2O3,游离CaO含量超标时,混凝土就会产生体积膨胀,而引起裂缝。因此,应合理选用水泥。

4)钢筋锈蚀引起的裂缝。

在钢筋混凝土构件中,对于由荷载引起的裂缝,主要依靠钢筋来控制。但若钢筋锈蚀,也会产生大量的裂缝。

3. 施工导致裂缝的控制与预防

1)一般的现浇混凝土板应在混凝土强度达到设计强度的75 %时,方可拆模。施工中为赶工期,提高周转模板材料的利用率,在混凝土未达到规定强度,过早拆模。这些因素都可直接造成混凝土楼板的变形,在混凝土早期强度低时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤造成裂缝。

2)不合理的施工荷载。目前在主体结构的施工过程中,往往存在当楼层混凝土浇筑完毕后不足24 h 的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给楼板加大了施工荷载而引起不规则的受力裂缝。

3)楼板上层钢筋位置未得到有效保护。施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯等,将会造成负筋保护层过大、支座的负弯矩得不到有效的抵抗,导致板面出现裂缝。因此应尽可能采用双层双向配筋,如不能采用双层双向配筋时,负筋应尽量避免使用刚度差的钢筋。

4)预埋线管处的裂缝防治。预埋线管大多采用PVC 管,其表面光滑,与混凝土之间的粘结力差且线管根数较多,在预埋线管处容易导致裂缝发生。另外,在混凝土浇筑时引起PVC 管错位变形,导致混凝土保护层变薄,也会导致裂缝发生。因此板内管线直径一般不应过大,对于较粗的管线或多根线管的集散处,应增设垂直于线管的短钢筋网加强。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处可采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的混凝土灌注顺利和振捣密实。

5)后浇带、后施工缝施工不慎而造成的板面裂缝。施工后浇带如果不完全按设计要求施工。

4. 控制现浇钢筋混凝土楼板裂缝的对策

1)严格施工管理,浇捣楼板混凝土时,必须铺设操作平台,防止施工操作人员直接踩踏上皮负弯矩钢筋。同时加强浇捣楼板混凝土整个过程中的钢筋看护,随时将位置不正确的钢筋复位,确保其位置准确。

2) 商品混凝土生产单位应严格控制砂的粒径及含泥量。混凝土用砂应采用中粗砂,如砂粒过细,砂的含泥量超过规定标准,不仅降低强度,也会使混凝土产生裂缝,这是因为泥的膨胀性大于水泥膨胀性的缘故。另外,生产单位应合理掺加外加剂,如粉煤灰的量。

3) 在板角增加放射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设放射筋,使产生裂缝的应力作用方向与放射筋相一致,能有效地抑制裂缝,此外配筋较多时,相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展,根据裂缝距板角的距离,钢筋的数量不应少于7ф10,长度应大于板跨的1/3,且不应小于2000mm。

4) 严格控制板面负筋的保护层厚度。现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起,另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1. 5 cm。

5) 楼板内PVC 电线套管,只允许平行于楼板受力方向埋设;现浇板中的线管必须布置在钢筋网片之上(双层双向配筋时,布置在下层钢筋之上),交叉布线处应采用线盒,线管的直径应小于1/3楼板厚,沿预埋管线方向应增设ф6@150、宽度不小于450 mm 的钢筋网带,作为补强措施。

5. 结论

综上所述,尽管大部分混凝土现浇楼板裂缝并非是影响结构承载力的重大质量问题,但也应引起人们的高度重视。理论上混凝土的裂缝是不可避免的,但其有害程度是可以控制的。我们要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,精心设计,精心施工。在实际工程中,商品混凝土生产单位应本着严谨、认真负责的原则,严格加强混凝土原材料质量控制、混凝土生产质量控制;施工单位应严格加强现浇板施工质量管理,混凝土现浇板裂缝就能有效控制。只有从设计、材料、施工、使用等方面继续探讨,不断寻求更好的方法,才能进一步减免现浇钢筋混凝土楼板中的裂缝。

参考文献

[1] GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

[2]陈士良. 现浇楼板的裂缝控制[M] . 北京:建筑工业出版社,2003.