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摘 要 :本文从现浇混凝土结构裂缝类型及其成因着手分析,针对结构设计和施工两方面提出切实可行的控制措施.

关 键 词 :现浇钢筋混凝土 裂缝 控制措施

1.引言

随着我国建筑行业的迅猛发展,以及对施工质量检测标准的不断提升,如何控制混凝土裂缝的产生成为了摆在广大工程建设人员面前的又一重要课题.产生裂缝一般被视为混凝土施工中最常见的一种缺陷,当裂缝达到一定的宽度及深度的时候,就会对建筑整体结构的抗渗性产生影响.导致水分及有害物质渗入,诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化,从而损害工程结构的承载能力、使用性能和耐久性.所以必须采取各种措施预防或减少产生宏观裂缝.

2.混凝土结构裂缝产生的主要原因

2.1 混凝土结构裂缝分类

混凝土结构的裂缝根据成因可分为两大类:由荷载引起的裂缝和由变形引起的裂缝.根据国内外的调查资料,在实际混凝土结构中,属于由变形(温度变形、收缩变形早期发生的徐变及地基不均匀沉降)引起的裂缝约占80%以上,属于由荷载引起的裂缝约占20%左右.文中对荷载引起的裂缝不作讨论.

2.2 混凝土结构裂缝产生的主要原因

结构中的混凝土收缩是一种非受力变形,由于混凝土在空气中硬结时产生的体积缩小远比在水中硬结产生的体积膨胀大,目前我国普遍采用商品混凝土泵送,施工后的混凝土收缩量已达500με以上.当温度变化引起的收缩或混凝土收缩而发生变形、位移时,结构就会因此而产生约束应力.这种约束应力随混凝土结构尺寸的加大而逐渐累积,当数值超过一定限度后,即在混凝土结构中引起裂缝.可见结构或构件的收缩裂缝是混凝土收缩受到约束的结果.混凝土浇筑初期,水泥水化产生大量水化热,使混凝土的温度很快上升.但由于混凝土表面散热条件较好,热量可向大气中散发,因而温度上升较少;而混凝土内部由于散热条件差,热量散发少,温度上升较多,形成内约束.结构混凝土内部产生压应力,而表层产生拉应力,当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就产生了温度裂缝.


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3.裂缝的控制措施

3.1 设计方面的措施

在板的温度、收缩应力较大区域宜在板未配筋表面配置控制温度收缩裂缝的构造钢筋.抗温度、收缩钢筋可利用板内原有的钢筋贯通布置,也可另外设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固.抗温度、收缩钢筋宜采用直径细而间距密的方法配置,其间距不宜大于100mm,沿板的纵横两个方向的配筋率分别不宜小于0.1%.对大面积混凝土工程,可采取降低混凝土水化温升的有效措施;对有防水

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要求的结构,应在分段之间设置钢止水带,并仔细处理好施工缝.对较长的工程可设置“后浇带”(每隔30m-50m设置一道).后浇带的宽度不宜小于800mm.后浇带的混凝土强度等级宜较其两侧混凝土高一个等级.

3.2 施工方面的措施

3.2.1 模板的安装及拆除

安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水.模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全.拆除模板时,不应对楼层形成局部过大的施工荷载.模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系,必要时应加设临时支撑.底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求.后浇带模板的支顶及拆除易被忽视,由此常造成结构缺陷,应予以特别重视.已拆除模板及其支架的结构,在混凝土强度达到设计要求的强度后,方可承受全部使用荷载;当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更为不利时,必须经过核算并加设临时支撑.

3.2.2 混凝土的浇筑

为了获得均匀密实的混凝土,浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌合物的品质,选用适当的浇筑方法.浇筑墙、柱等较高构件时,一般每层不超过500mm,捣平后再浇筑上层,浇筑时要注意振捣到位使混凝土充满端头角落.浇筑混凝土时要防止钢筋、模板、定位筋移位.由于混凝土的泌水、骨料下沉,易产生塑性收缩裂缝,应对混凝土表面进行压实抹光.施工缝处浇筑混凝土前,应将接茬处剔凿干净,浇水润湿,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证施工缝处结合良好.

3.2.3 混凝土的养护

养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,必须充分重视.混凝土浇筑后应采用覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施.底板和楼板等平面结构构件,混凝土浇筑收浆和抹压后,用塑料薄膜覆盖,防止表面水分蒸发,混凝土硬化至可上人时,揭去塑料薄膜,铺上麻袋或草帘,用水浇透,有条件时尽量蓄水养护.墙体混凝土浇筑完毕,混凝土达到一定强度(1-3d)后,必要时应及时松动两侧模板,离缝约3-5mm,在墙体顶部架设淋水管,喷淋养护.拆除模板后,应在墙两侧覆挂麻袋或草帘等覆盖物,避免阳光直照墙面;地下室外墙宜尽早回填土.

4.混凝土裂缝的修补方法

有需求就会有市场,由于现在特别是北京有许多的老建筑,有它的历史意义,所以只能对裂缝进行修补.随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种.

4.1低压注浆法

当遇到数量较多但宽度不大的裂缝时一般采用低压注浆法进行修补.

修补工艺流程:首先要对裂缝进行清理,用湿布清理掉尘土,并保证裂缝中不得进水,以便密闭裂缝粘贴注浆咀;在需要封闭的裂缝处贴上医疗胶布,然后用毛刷沾浆反复涂刷使裂缝封闭,封闭裂缝后静置十分钟,再将胶条揭掉,在露出的小缝处粘贴注浆咀并用封口胶包严固定.为避免注浆时发生渗漏必须仔细检查浆固化时四周可能出现的裂口,发现裂口必须反复用封口胶填补;注浆操作一般在粘咀的第二天进行,若气温高的话半天就可注浆.操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉.一般由上往****浆,水平缝一般从一端向另一端逐个注浆.为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆;最后将表面清理干净.

4.2开槽填补法

使用开槽修补的方法一般应用于少量且宽度较大的裂缝,在修补前要首先考虑裂缝产生的结构面是否可以承受开槽.

修补工艺流程:一般先使用凿子等延裂缝进行开槽处理,深度和宽度保持在3-5cm为宜,槽体成U型;再用刷子将界面处理浆均匀涂抹在槽底及两侧槽壁处,并待其硬化之前灌入搅拌均匀的水泥砂浆;裂缝的填补一般需分为两次进行,第一次填料0.5cm左右,第二次填补浆料应高出原混凝土表面2-3mm并用抹刀压实,待其硬化凝固后再用凿子修平.修补完成后的养护期间应注意避免雨林、日晒,最好用塑料薄膜覆盖保证空气潮湿.

5.结语

我们虽然无法杜绝混凝土结构裂缝的产生,但是我们可以将其危害程度降到最低.行之有效的方法就是在设计、施工及材料使用方面对工程质量进行综合性的管控,从而预防并控制裂缝的产生,并且将产生裂缝所带来的危害降至最低.对于在环境不同、温度不同的地区进行混凝土施工也要注意选取不同的材料和施工条件,并且对建筑物不同施工平台采用合理有效的保护措施以降低裂缝产生的可能性.

参考书目:

[1] GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S].


本篇论文出处 http://www.svfree.net/moban/436381.html

[2] 李国胜.简明高层钢筋混凝土结构设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2003.

参考文献:

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