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摘要:本文结合本人多年的工作经验,对建筑施工中钢筋混凝土经常会出现裂缝的各种原因分析,并提出了预防裂缝的解决措施和建议,给企业提高了很大的经济效益和声誉。
关键词:裂缝;解决措施;施工
中图分类号:TU375 文献标识码:A文章编号:
1前言
钢筋混凝土大梁施工因种种原因经常会出现裂缝现象,这给企业造成直接的经济损失,也严重影响了企业的声誉—本文就大梁裂缝出现的原因进行分析,并提出了相应的措施。
随着我国的建筑行业的不断发展,钢筋混凝土梁施工的各种原因,经常会出现裂缝这一现象,给企业造成的直接经济损失,也严重影响了企业的信誉。大梁的裂缝出现的原因进行分析,并提出了相应的对策。
2、产生原因分析
2.1由于受力较大产生的裂缝
(1)由于外力造成的裂缝,包括建筑设计、过载、承载力不足、施工措施不合理、各种外力影响造成的裂缝。此外,在许多工程交付使用后,用户改变建筑物的使用性质所造成的设计负荷不足造成的混凝土梁裂缝。其表现形式是斜裂纹,并且狭窄的,如图1所示。
(2)所产生的内力混凝土裂缝,包括温度变形裂缝,收缩裂缝。其表现形式一般是垂直方向的裂纹,是中间宽,上下两端窄,如图2所示
2.2由于设计不当造成的裂缝
(1)沉降缝是不合理的,垂直高差较大,基础设置在不同的形式,地基承载力突变部位应设置沉降缝,或因不均匀沉降裂缝
(2)由于结构设计不合理和混凝土梁裂缝,如大阳台的梁、柱的主要支柱,作为主要的沉降量和沉降不均等的门廊,锚是扭转引起钢筋混凝土梁。
(3)受力加固及结构加固设计只设置不足造成的混凝土梁裂缝。由于空间的限制使混凝土梁设计约h等于b的混凝土梁,有必要考虑地震变形混凝土约束用筋和无准备,因混凝土收缩裂缝。
(4)概念设计不合理,结构加固考虑不充分,造成钢筋混凝土梁裂缝。如已形成深梁混凝土梁按普通梁加固,没有抵抗的深梁的特点和水平剪力筋,如图3所示。
2.3由于材料选择不当造成的裂缝
(1)由于水泥用量不当引起的混凝土梁裂缝。因水泥的水化热能引起混凝土发生内部温度应力和温度变形,而且与水泥用量成正比。水泥在水化过程中,产生大量的热能使混凝土内部温度升高,当混凝土内部与表面温度差过大时,就会产生温度应力和温度变形,当混凝土内部与外部温度差≥25℃时,所产生的应力值大于混凝土内部的抗拉强度时,则混凝土就会抗裂。
在这里温度应力与温度差成正比,温度差越大,所产生的温度应力也就越大,当这种温度应力超过混凝土内外所有约束力时,就会产生裂缝。
混凝土内部温度和厚度的混凝土和水泥含量是直接相关的厚度,混凝土,水泥用量较大,是由内部生成的温度较高,温度裂缝的原因越大
(2)选用缓凝剂不当。特别是气温高的夏季,使用缓凝效果不好的缓凝剂,不能起到延缓水泥水化速度的作用,不能延缓混凝土的初凝时间,不能延缓水化热峰值的出现,不能达到减小混凝土坍落度的损失,从而不利于减小混凝土的裂缝,所以缓凝剂的选用是非常关键的,而缓凝剂的选用又是施工单位或混凝土搅拌站不太重视或理论上认识不够的项目,需特别引起注意。
(3)对散装水泥本身的温度控制不够。当前施工企业大部分用散装水泥,对散装水泥本身的温度控制不够,却又是一个施工企业不太重视的要素。要知道425#散装硅酸盐水泥,夏季出厂温度最好控制在80℃左右,而在用搅拌混凝土的水泥温度最好控制在≤50℃为好。所以刚出厂的散装水泥如果不经过适当的降温就用在混凝土内,由于水泥温度过高,势必就会加速水泥的水化速度,使混凝土坍落度损失加快,混凝土水化热峰值也提前达到,从而使混凝土内外温差过大,当混凝土内外应力超过混凝土自身所具有的抗拉能力时就会出现裂缝。
(4)为保证泵送混凝土的强度,盲目增大水泥用量,虽然混凝土强度等级保证了,但在混凝土内部形成水泥过剩,由于水的凝聚作用,造成在同一个构件内形成多个凝聚中心,则凝聚中心与凝聚中心之间产生拉力,从而造成钢筋混凝土的裂缝如图4所示。
(5)现场或混凝土搅拌站为混凝土可泵性好,不重视或不研究如何增强混凝土的和易性,从而达到混凝土优良的可泵性,而是单纯的增加坍落度,造成非常差的和易性,使浇注的混凝土材料不均匀,既影响了构件的强度,也给施工振捣造成很大的麻烦,此种混凝土很易造成振捣不均匀、不密实,由于材质不均,在内力作用下,自然形成薄弱环节,在此处很容易形成裂缝。
(5)或现场混凝土搅拌站混凝土泵是好的,却不重视或不研究如何提高混凝土的和易性,从而达到良好的泵送混凝土,但只增加衰退,造成非常差的可操作性,混凝土浇注材料不均匀,不仅影响构件的强度,而且还施工振动引起许多麻烦,具体是很容易引起振动不均匀,密度较低,由于材料不在力的作用下,自然形成,薄弱环节,这是容易形成裂纹。
(6)现场搅拌泵送混凝土,由于操作人员没有经过正规的培训,对规范十分生疏,所以在搅拌过程中边进料、边出料,而不控制搅拌时间和搅拌程度,造成砂、石、水分离,达不到合理的和易性。外加剂也由于搅拌不均匀,而起不到应起的作用,从而造成不合理的坍落度,可泵性也差,形成恶性循环的无限加水增大坍落度,以求得较好的可泵性。其结果是:由于不合理的搅拌和不合理的水灰比而造成混凝土的不均匀性,这就造成无力抵抗混凝土早、中期所产生的收缩应力,而使构件产生裂缝,
(7)混凝土干缩变形:混凝土中20%左右的水分是水泥硬化所必需的。混凝土在硬化阶段,最初失去的部分自由水,几乎不引起收缩。随着混凝土继续干燥,而使20%左右的吸附水溢出就会出现干裂收缩,表面干燥收缩快,混凝土中心干燥收缩慢,则由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束,而在表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抵抗强度时,混凝土就会产生裂缝。
2.4现场施工工艺造成的裂缝
(1)模具不经过计算设计造成刚度不够均匀。
(2)浇筑工艺不合理,振捣不密实。
(3)保护措施不利:包括拆模时间过早,施工荷载超荷,上人时间过早等。
(4)养护不及时,不到位。
(5)钢筋保护层控制不准。
3解决措施
3.1设计方面
(1)结构设计时要充分注意各构件之间不该设刚节点的,不准刚节点。
(2)结构设计时不单独考虑构件的荷载受力筋,也应充分注意到由于混凝土《自身产生内力所需的配筋,以抵抗裂缝的产生。
(3)深梁的理论概念应当用到设计上来了,否则将造成设计原理的错误,给已构成深梁的梁造成不应有且不好处理的裂缝。
3.2施工方面
实践证明,在混凝土施工中,混凝土由于收缩变形引起的裂缝是屡见不鲜的,是不可忽视的,并且是当前施工中重视不够的一个重点问题。
混凝土收缩的影响因素:混凝土水泥的品种和数量、混凝土配合比、水灰比、砂率、数量和种类的混凝土外加剂、加工、现场施工工艺和养护条件。因此,从施工的角度应采取以下措施,以便实现钢筋混凝土梁不产生裂缝的目的。
(1)首先从混凝土材料,严格控制:①水泥:严格按比例要求,也应注意不只是不冷静的水泥窑,防止高温的影响,混凝土温度变形引起的裂缝。②选择优良的添加剂,所以它可以减轻水化峰的出现,从而减少混凝土坍落度损失,减少混凝土裂缝的出现或没有裂缝。③严格控制混凝土水灰比:实践证明,混凝土水泥充分水化,大约0.38的水灰比的用水量,泵送混凝土水灰比,绝大部分超过0.38,而多余的水分蒸发,将不可避免地导致内部混凝土浆体收缩,混凝土强度低强度材料,在限制(钒筋)条件下,混凝土拉伸应力产生的混凝土强度大于阻力,从而造成混凝土裂缝。以泵的可行性,并严格控制水灰比。也很严重,控制砂、石最佳级配,保证混凝土具有良好的施工性能,保证泵的无阻,并保证合理的水灰比是至关重要的。
(2)现场施工工艺上应采取的措施:①混凝土模具要求有正规的设计方案,确保模具的规范和刚度。②混凝土的浇注工艺要求有工艺流水设计,特别是坍落度超过140mm的混凝土不准干浆打,以防梁底形成素浆或沙石层。坍落度超过160mm的混凝土大梁,要特别注意,随机振捣时,达不到真的泛浆、无气泡,而是在表面形成水质清浆,必须视混凝土表面无浮水时(初凝前)再行复振,达到真的表面泛浆,无气泡密实振捣才算完成。③保护措施:a)支拆模板时间要严格控制,现场施工为了抢进度,往往拆模时间过早,造成混凝土表面失水过快,混凝土内外应力差过大,造成裂缝。梁底模板拆模必须以同条件养护试件强度试验报告为依据,小于8m按强度75%拆模;大于8m按强度100%拆模;悬臂构件按100%拆模。b)教育职工要高度重视混凝土的养护作用。研究资料证明,水泥水化热反应,其混凝土的收缩量可达到混凝土体积的0.5%以上。在混凝土初凝后,由于水泥水化反应造成的收缩,会形成混凝土内部的毛细孔,如养护不及时或养护时间过短,就会由于混凝土的收缩产生收缩裂缝,让职工认识到利害关系,引起对养护工作的高度重视。
4.结语
通过以上的原因,钢筋混凝土梁裂缝的因素分析,我们知道的因素是多方面的,既有建筑方面,也有因较大的受力,不当的设计,材料选择不当等。为防止钢筋砼梁裂缝,必须从设计、材料选择与配比混凝土、施工技术、保护、维护全方位采取措施,可以完全防止发生裂缝的钢筋混凝土梁。实践证明,以上防止钢筋混凝土大梁裂缝的措施是非常有效的。