混凝土结构的施工裂缝分析及防治措施

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混凝土结构的施工裂缝分析及防治措施

山东茂隆新材料 2021-03-01 2134


混凝土结构工程的裂缝问题是一个普遍性的技术问题。特别是现代混凝土施工普遍采用商品混凝土及泵送施工,外加剂、掺和料等在混凝土中的广泛使用,导致混凝土裂缝普遍存在。在分析裂缝产生的原因时,不能忽视在施工过程中由于施工管理不善、操作不当、材料使用不符合要求等而引起混凝土裂缝的原因。

  一、施工中收缩与温度裂缝产生的原因分析及其防治措施

  1.收缩裂缝的原因分析。

  混凝土凝固时一些水与水泥颗粒结合,体积减少称为凝缩,另一些水分蒸发,体积减小称为干缩。凝缩与干缩总称为收缩。由收缩引起的混凝土变形受到约束作用的限制产生的裂缝为收缩裂缝。施工中收缩裂缝产生的原因:(1)混凝土未完全硬化前产生的收缩裂缝。一般发生在初、终凝结前后。主要是初期养护不好,表面游离水分蒸发过快,混凝土体积收缩,此时混凝土强度很低,混凝土的抗拉强度不能抵抗这种应力变形而产生裂缝。(2)由养护不当产生的收缩裂缝。产生的原因是经风吹日晒,表面干燥过快,干缩较大,并存在差异收缩受内部混凝土约束,其表面产生拉应力而开裂。(3)混凝土收缩引起不均匀下沉形成的裂缝。因快速浇灌混凝土,混凝土沉降不均匀而产生裂缝。收缩下沉裂缝产生的原因主要是混凝土级配不好或水灰比过大,捣实不够等施工方法不当造成的。(4)施工方法不当引起混凝土收缩裂缝。拌合料搅拌不匀产生,混凝土内砂、石、水泥分布不均。

  2.温度裂缝产生的原因分析。

  混凝土凝固过程中,内外温差形成过大时,构件或结构产生膨胀或收缩,由于该变形受到内外约束的限制而形成的裂缝,称为温度裂缝。温度裂缝产生的原因:(1)大体积混凝土由于水泥水化热产生的温度裂缝。(2)预制构件采用蒸汽养护或冬季施工措施不当产生的裂缝。(3)因焊接措施不当,引起的温度裂缝。(4)屋顶保温不够或施工中长期屋面不作保温层。(5)梁柱现浇结构,因急骤升温或干燥产生大量的网状细微裂缝,与此同时梁柱上几乎出现等间距的粗裂缝,有时局部脱落。(6)使用环境温度不当。(7)伸缩缝间距超过规范要求。

  3.减少或防止温度裂缝及收缩裂缝的措施。

  温度裂缝及收缩裂缝往往在同一混凝土中是伴生的、共同作用的结果。防止这两种裂缝要从改善造成裂缝的外部条件和提高混凝土本身强度入手。(1)控制温度。混凝土的温度应力是由水泥水化热,浇灌温度和外界温度等各种温差引起的,且往往是各种温度的叠加,使混凝土内部和外部温差过大造成的。因此根据工程的特点和需要,采取不同的控制温度方法。(2)加强混凝土的早期养护。主要措施有要保持一定湿度,注意早期保持混凝土的水分,减少干缩变形,施工时的防风、防晒及保湿等。(3)合理配筋。钢筋直径细且间距密时,对提高混凝土抗裂缝的效果较好,在断面突变和调口四周应力集中的薄弱部位加筋效果最好。(4)采用补偿裂混凝土,掺入微膨胀材料和抗裂材料,以减少混凝土收缩应力及温度应力的影响。(5)提高混凝土的施工质量,改善混凝土的均质性,提高混凝土的抗裂性能。

  二、施工中由于荷载变化引起的裂缝原因分析及防治措施

  1.支模板不妥引起的混凝土裂缝及防治措施。

  (1)模板及支模架下沉引起混凝土裂缝。由于构件混凝土未达到一定的强度,过早地承担了自重等附加荷载,引起开裂。(2)如果是木模板,含水率不合适,潮胀干缩对混凝土质量产生很大的影响,应选用含水率18—23%的木材做模板,在第一次使用前要充分浇水,防止胀缩。(3)混凝土未达到一定强度前,过早受荷受振动而开裂,如在混凝土未达到一定强度时就在其上面走动等。(4)支模时未经计算或计算不正确引起的模板变形。(5)施工超载,即施工荷重大于竣工后使用的荷重。防止支模不妥引起混凝土裂缝的措施:采用相应的措施和计算,防止立柱、模板下沉和变形;选择合适的模板,避免模板变形;混凝土必须达到1.2Mpa强度以后,才可在上面行走,施工操作;进行必要的施工验算,不得超载。

  2.施工中钢筋设置不当引起的混凝土裂缝。

  (1)受力钢筋位置不正确引起的混凝土开裂。由于钢筋位置的不准,改变了受力状况,必能引起混凝土的裂缝,甚至折断。(2)受力筋的搭

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接不当,净间距不足引起的混凝土裂缝。(3)受力钢筋如梁筋伸入支座的根数和锚固长度不够,节点受力时,钢筋不起作用,引起混凝土开裂。防止由于钢筋设置不当引起混凝土开裂的措施:熟悉图纸和设计要求,严格按设计要求布置钢筋并进行复检,采取固定措施,防止钢筋位置不准;保证受力钢筋的净间距,排列要有利于混凝土的振捣密实;钢筋的搭接长度必须符合规范规定;受力筋的保护层厚度必须保证;采取措施防止人踩,混凝土砸造成的钢筋位移,安排专人看管。

  3.混凝土强度等级不足使构件或结构产生裂缝。

  混凝土强度等级不足使构件或结构的抗拉、抗剪、抗弯强度大大下降,在原设计荷载作用下,必能出现裂缝。原因有配合比问题;操作上计量不准;养护问题等。防止施工中混凝土强度等级不足,应在混凝土施工中从配合比实验、搅拌、运输、浇灌、振捣以及养护一系列的过程中严格把关,按国家有关规范和操作规程办事。

  4. 施工超载引起的裂缝。

  主要原因有:(1)施工中楼板、梁上堆积的施工机具,材料重量太大,超过其承载能力。(2)吊装施工时,屋面上的机械重量布置不合理。(3)运输车载的过大的集中荷载。预防由于超载引起裂缝的措施:建筑物上堆放机具和材料,应严格按有关规范执行,必要时要经过验算;建筑物上需要布置机械及上运输车辆时,要有施工方案,要经过详尽的结构承载力验算,并经过批准后才能施工。

  综上所述,裂缝的控制应防患于未然,针对裂缝的成因,采取相应的措施预防有害裂缝的产生。实践证明,只要各施工人员紧密配合,采取科学的控制措施就可以取得良好的抗裂效果。


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