混凝土結構裂縫產生的原因

2021-03-04 02:06:23 字數 2991 閱讀 7672

混凝土結構裂縫產生的原因、控制措施及處理

目前,隨著高層住宅樓的不斷興起,建築工程中混凝土工程的體量不斷增大,混凝土是當前最廣泛使用的建築結構材料之一,尤其是商品混凝土得到了廣泛的使用。然而,混凝土裂縫在建築工程中是經常出現的問題,嚴重影響結構的長期安全和耐久執行。如何防止裂縫產生並做好後期處理已經成為普遍頭疼問題。

**概述:本文著重分析了混凝土裂縫產生原因,提出了防治對策,以確保混凝土質量,減少裂縫的發生,而且闡述了混凝土裂縫後的處理方法。

一、混凝土結構裂縫產生的原因及控制措施

1.設計不當產生的裂縫:

為追求建築物的外觀樣式,建築物表面存在過多凹凸角,產生的凹角應力集中導致出現裂縫。一些超長建築物,很易出現伸縮裂縫。此外,因設計的承重板件厚度太小,剛度減弱,板中受拉鋼筋和受壓混凝土應力增大,致使板件出現穿透性裂縫。

控制措施:在設計時嚴格執行規範和強制性條文要求,做到既能滿足結構承載力要求,又能滿足板的撓度及裂縫等變形要求,減少結構出現裂縫的可能性。

設計中的重點加強部位:從住宅工程現澆樓板裂縫發生的部位分析,最常見和數量最多的是房屋四周陰、陽角處,即在樓板的分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋未端或外側發生45度左右的樓地面斜角裂縫。其原因主要是砼的收縮特性和溫差雙重作用所引起的,並且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。

從設計角度看,設計人員側重於按強度考慮,未充分考慮溫差和混凝土收縮特性,而房屋的四周陽角由於受到縱、橫二個方向牆體或剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板砼的自由變形,因此在溫差和砼收縮變化時,板麵在配筋薄弱處(即在分離式配筋的負彎矩筋和放射筋的未端結束處)首先開裂,產生45度左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結構安全沒有影響,但在有水等特殊情況下會發生滲漏,引起住戶投訴,是裂縫防治的重點。根據上面的原因分析,對四周的陰、陽角處樓面板配筋進行加強,負筋不採用分離式切斷,改為沿房間全長配置,並且適當加密。

實踐證明,按上述設計的房屋,基本上不再發生45度斜角裂縫,已能較滿意地解決好樓板裂縫中數量最多的主要矛盾,效果顯著。

2.混凝土材料使用不當產生的裂縫:

使用導致混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥及水泥標號低或水灰比高均易產生裂縫。

控制措施:

選用收縮性較低的水泥,合理搭配水泥強度等級與混凝土強度等級之間關係。一般情況下,水泥強度比所使用的混凝土強度大乙個等級。如配置c30混凝土,使用強度等級為42.

5的水泥比較合適,可以達到合理的水灰比,保證施工質量。切記不能只為片面追求經濟效益,使用高標號水泥、大水灰比的配合比。在現場一定要設定與施工規模和進度相匹配的水泥庫,嚴禁不同廠家的水泥混用。

選用級配良好的粗、細骨料,粗骨料中針片狀石子嚴禁超標,細骨料不能使用細砂,含泥量嚴格控制在規範要求以內。盡量選用收縮率小的骨料。夏季骨料溫度高時,採用灑水等降溫措施,減緩混凝土水化反應速度,降低混凝土入模溫度。

3.因施工不當引起的裂縫隙:

預埋線管密集處及直徑較大管線處未採取措施而產生裂縫;施工中周轉材料臨時較集中、頻繁而使板麵產生裂縫;樓板鋼筋綁紮完後的受到損壞而使鋼筋位置未按圖紙設計布置;混凝土澆築後未及時養護產生裂縫。

控制措施:

a.預埋線管,特別是多根線管的集散處截面受到削弱,是容易導致裂縫發生的薄弱部位。當預埋線管的直徑較小、房屋的開間寬度也較小,同時線管的敷設走向又不垂直於砼的收縮和受拉方向時,一般不會發生樓面裂縫。

反之,當預埋線管的直徑較大、開間寬度也較大,並且線管的敷設走向又垂直於砼的收縮和受拉力向時,就容易發生樓面裂縫。因此對於較粗的管線或多根線管的集散處,應設垂直於線管的短鋼筋網加強。線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉佈線處採用線盒,同時在多根線管的集散處宜採用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,確保線管底部的砼振搗密實。

b.在主體結構的施工過程中,施工速度不能過快,樓層砼澆築完後的必要養護必須保證;科學安排樓層施工作業計畫,在樓層砼澆築完畢的24小時以前,不允許吊卸大宗材料,避免衝擊振動;在模板安裝時,吊運上來的材料應做到盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面荷重和振動;對計畫中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區域部位的模板支撐架在搭設前,考慮採用加密立桿和擱柵,增加模板支撐架剛度的加強措施,以增強剛度,減少變形來加強該區域的抗衝擊振動荷載,並應在該區域的新築砼表面上鋪設舊木模加以保護和擴散應力,防止裂縫的發生。

c. 合理和科學地安排好各工種交叉作業時間,在鋼筋綁紮後,減少板麵鋼筋綁紮後的作業人員數量;在樓梯、通道和必須的通行處應搭設臨時的簡易通道,供施工人員通行;加強教育和管理,使全體操作人員充分重視保護板麵上層負筋的正確位置,必須行走時,應自覺沿鋼筋小馬撐支撐點通行,不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋;在砼澆築前及澆築中及時進行整修,特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最容易發生處(四周陽角處、預埋線管處以及大跨度房間處)應重點整修;砼工在澆築時對裂縫的易發生部位和負彎矩筋受力最大區域,應鋪設臨時性活動挑板,擴大接觸面,分散應力,盡力避免上層鋼筋受到踩踏變形。

d. 砼的保濕養護對其強度增長和各類效能的提高十分重要,特別是早期的養護可以避免表面脫水並大量減少砼初期伸縮裂縫發生。確定保溫覆蓋層的厚度和撤除時間,養護嚴格按標準執行。

對裂縫的彌補處理措施

二、混凝土裂縫的處理

在採取了上述綜合性防治措施後,由於各種原因仍可能出現少量的混凝土結構裂縫。當這些裂縫發生後,應作出一些相應的裂縫處理工作,現介紹如下:

1.表面處理法

包括表面塗抹和表面貼補法。表面塗抹適用範圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的髮絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補法適用於大面積漏水(蜂窩麻麵等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。

2.填充法

用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫,作業簡單,費用低。寬度小於0.3mm、深度較淺的裂縫,或是裂縫中有充填物、用灌漿法很難達到效果的裂縫,以及小規模裂縫的簡易處理可採取開v型槽,然後作填充處理。

3.灌漿法

此法應用範圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

4.結構補強法

因超荷載產生的裂縫、火災造成的裂縫等可採取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等。

總之, 混凝土結構裂縫是一種既影響結構安全,又影響工程使用及美觀的質量通病,只有採取綜合措施才能有效防止裂縫的發生。實踐證明,通過合理設計、施工及監理控制手段可以克服裂縫的產生。

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