摘要:混凝土是工程施工中很難解決的“多發病”,本文從設計、材料、施工等方面闡述和分析了混凝土裂縫產生的原因及控制措施。
關鍵詞:混凝土裂縫;產生原因;控制措施
0引言
在結構混凝土施工過程中,混凝土表面常會出現各種病害,其中混凝土裂縫是很普遍的結構性病害之一。它不僅影響結構的美觀,也會降低結構混凝土的強度,影響結構的使用性能和使用壽命,給人們的生活、生產帶來不便。因此,對引發結構混凝土裂縫的成因進行分析、歸納及采取預防措施很有必要。
1裂縫的成因
在施工和使用過程中,引起建筑混凝土結構開裂的原因很多,當發生溫度和濕度變化、結構受荷、地基不均勻沉降、施工方式不當時,都非常容易產生裂縫,具體原因有以下幾方面:
1.1 設計構造在設計時考慮不周,結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中;在構造處理不當時,現澆主梁在擱次梁處如果沒有設置附加箍筋或附加吊筋;以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。
1.2 地基變形建筑工程基礎不均勻沉降是造成鋼筋混凝土開裂的主要原因:①房屋建于土質差別較大或軟弱土質上。②建筑物基礎深淺不一。③房屋相鄰部分的高度、荷重、結構剛度差別較大。④建筑物平面形狀復雜、立面變化過大、長度過大等原因造成基礎不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向與地基變形的情況有關,由于地基變形的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的,危害較大。
1.3 施工方面施工工藝不當是造成鋼筋混凝土開裂的另一個主要原因。由于施工原因造成裂縫出現的因素很多,主要有:①水泥、砂、石等質量不好是引起裂縫較常見的因素。若工程上用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”,所以說只有把好材料的質量關,工程質量才會在根本上得到保證。②混凝土是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂縫產生的直接或間接原因。③水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。混凝土養護,特別是早期養護質量與裂縫關系密切。早期表面干燥可使其內外溫度較大更容易產生裂縫。④模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太大或太小,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。
1.4 結構受荷在施工中和使用中由于結構受荷都可能出現裂縫。例如早期受震、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30-40%的設計荷載,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫也稱為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2-0.3mm,對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現裂縫則是有害的,需加以認真分析,慎重處理。
1.5 溫濕度變化當溫度變化時,由于材料熱脹冷縮,房屋各部分構件將產生各自不同的變形,引起彼此制約而產生應力。因屋面混凝土與墻體的線膨脹系數不一致,屋面變形較大,當屋蓋和墻體之間構造處理不當,會使墻體受拉,當其剪力和拉應力大于砌體的抗剪抗拉強度時,產生溫差裂縫。普通混凝土在空氣中硬結,濕度發生變化時,體積會有所收縮,由此而在構件內產生拉應力,在早期混凝土強度較低時,混凝土收縮值最大。因此,若構件早期養護不良,極易產生收縮裂縫。
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