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隨著社會的發展和城市建設步伐的加快,混凝土在城市建筑施工中的應用越來越廣泛,但是,由于混凝土是一種脆性材料,早期強度低,施工過程中極易出現裂縫缺陷,影響建筑結構的整體性和耐久性,特別是住宅工程樓板的裂縫發生后,往往會引起投訴糾紛以及索賠等,如何更好地預防混凝土結構裂縫的产生,保證施工工程的質量,是工程界普遍關注的問題.

1 混凝土結構裂縫成因

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用過程中,當發生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時,極易产生裂縫.

1,1材料質量:材料質量問題引起的裂縫是較常見的原因.

1,2結構受荷:結構受荷后产生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現裂縫.如:拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能产生裂縫.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%的設計荷載時,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(這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫).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,則應認為有害,需加以認真分析,慎重处理.

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1,3設計構造:結構構件斷面突變或開洞、留槽引起應力集中;構造处理不當、現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋、或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素容易導致混凝土開裂.

1,4溫度變形:混凝土是具有熱脹冷縮的性質,其線膨脹系數一般為1×10-5/℃,當環境溫度發生變化時,就會产生溫度變形,由此产生附加應力,當這種應力超過混凝土的抗拉強度時,就會产生裂縫.在工程中,這類裂縫較多見,譬如現澆屋面板上的裂縫,大体積混凝土的裂縫等.

1,5濕度變形:混凝土在空氣中結硬時,體積會逐渐減小,稱為干縮.收縮裂縫較普遍,常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等,通常是因為養護不良造成.

1,6地基變形:在鋼筋混凝土結構中,造成開裂主要原因是不均勻沉降.裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的.

1,7施工工藝:

1,7,1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,都可能是裂縫产生的直接或間接成因.(2)、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.(3)、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,混凝土保護層太小或太大,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫.(4)、混凝土養護,特別是早期養護質量與裂縫的關系密切.早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易产生裂縫.

8、徐變:混凝土徐變造成開裂或裂縫發展的例子工程中也很常見.據文獻記載受彎構件截面混凝土受壓徐變,可以使構件變形增加2~3倍;預應力結構因徐變會产生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能.

2 混凝土結構裂縫常見預防措施

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2,1塑型沉降裂縫預防措施

此類裂縫預防的措施如下:①在滿足泵送和施工的前提下尽可能減小混凝土塌落度;②保證混凝土均質性,攪拌運輸卸料前先高速運轉20―30秒,然后反轉卸料;③施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振使混凝土離析分層;④施工過程中嚴禁隨意加水.

2,2塑性收縮裂縫預防措施

此類裂縫預防的措施如下:①施工單位在澆注混凝土后要及时覆蓋養護,增加環境濕度;②商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機塌落度、降低砂率、嚴格控制骨料的含泥量.

2,3溫度應力裂縫預防措施

此類裂縫預防措施如下:①降低混凝土發熱量.選用水化熱低、凝結時間長的水泥,以降低混凝土的溫度;摻加緩凝劑或高效減水劑,以提高混凝土強度并減少用水量及水泥用量,延長混凝土达到最高溫度時間,減少于縮;尽可能選用最大粒徑較大,顆粒形狀好且級配良好的粗骨料,避免砂量過多以減少水泥用量及用水量;在滿足泵送和施工的前提下用低流動性混凝土,嚴格控制水灰比,減少單位體積混凝土用水量.②降低混凝土澆筑溫度.在高溫季節要降低原材料溫度,在環境溫度較低的早晚澆筑;避免吸收外部環境熱量,運輸工具、泵送管路盡量遮蔭,防止混凝土升溫;埋設冷卻水管,通人冷水降溫.③分層分塊澆筑.④表面保溫與保濕.要盡量長時間地保溫和保持混凝土表面濕潤,讓其表面慢慢冷卻、干燥,使混凝土能夠增長強度以抵抗開裂拉應力.主要有蓄水養護和覆蓋灑水養護兩種方式,養護時間一般不少于14d.


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2,4施工方面原因造成的裂縫預防措施

此類裂縫預防措施如下:①加強模板施工的過程管理.模板及其支架必须有足夠的承載能力、剛度和穩定性,在振搗過程中派專人進行看模,防止松扣下沉現象發生;試塊強度达到設計允許值時方能拆模.②混凝土的成品保護.對澆筑好的板面,必须在混凝土強度达到1.2N/MM2后方可上人.③鋼筋綁扎施工加強對負彎矩筋的管理.加密支撐馬凳的間距、確保板面負彎矩筋的保護層厚度.④振搗方式方法必须正確.振搗易快插、慢拔.振搗時間過短,混凝土不均勻;時間過長,易導致嚴重浮漿.

綜上所述,混凝土結構裂縫問題一直嚴重困擾著混凝土的施工質量,在混凝土生產以及施工過程中有針對性地采取預防措施,尽可能采取有效的技術措施控制裂縫,使結構盡量不出現裂縫,或盡量減少裂縫的數量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現,以確保工程質量,使建筑物具備良好的耐久性和結構穩定性.


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