所屬欄目:建筑設計論文 發布日期: 熱度:
摘要:隨著我國經濟的高速增長,人民生活質量的不斷提高,促進了房地產事業的發展,在城市建設中,居住建筑和公用建筑高層化、商品化愈來愈普遍,被更多地投入使用。但在目前的商品房中,現澆混凝土結構的裂縫是長期困擾房地產開發商、設計、施工等部門的一個難題,由于這些裂縫的存在,既影響美觀,又容易使住戶產生心理上的不安,由此常常引發消費者的投訴與不滿。影響混凝土結構裂縫的因素很多,本文就混凝土裂縫的控制結合自己在工作中的經驗對其控制措施提出了自己的一點粗淺看法。
關鍵詞:混凝土;裂縫;種類;控制;措施
一、混凝土結構裂縫的種類
混凝土裂縫分為“微觀裂縫”與“宏觀裂縫”兩大類,所謂“微觀裂縫”是指那些肉眼看不見的裂縫;反之,肉眼看得見的裂縫稱為“宏觀裂縫”。
微觀裂縫在混凝土結構中的分布是不規則、不貫通的,但是要比肉眼可見的即宏觀裂縫多得多。這種砼本身固有的微觀裂縫,在荷載不超過設計規定的條件下,一般視為無害;宏觀裂縫是由微觀裂縫擴展而來的,裂縫寬度在0.05mm以上,并且認為裂縫最終寬度小于0.2~0.3mm的裂縫是無害的。一般我們研究“宏觀裂縫”。
由于砼組成材料、結構體系、構造和受力狀態不同,以及約束條件和所受外界影響的差異,致使砼產生裂縫的原因較為復雜,因而對砼結構性能影響亦各不相同,但歸納起來,大致可以分為以下十七種類型:
1.塑性塌落裂縫;2.塑性收縮裂縫;3.干縮裂縫;4.溫度裂縫;5.水化熱裂縫6.溫度收縮裂縫;7.地基沉陷裂縫;8.應力集中裂縫;9.荷載作用裂縫;10.凍融裂縫;11.鋼筋銹蝕裂縫;12.堿-集料反應裂縫;13.構造裂縫;14.設計不周裂縫15.施工不當裂縫;16.震害裂縫17.火災裂縫
二、砼裂縫控制原則與措施
裂縫控制的主要原則是貫穿于結構方案選擇與構件設計、建筑材料的選擇與質量控制和施工質量的監督管理等各個環節,通過設計單位、施工單位及材料供應單位等有關方面采取一系列措施將裂縫控制在無害范圍內。
雖然鋼筋混凝土結構的裂縫是不可避免的,但是其有害程度是可以控制的。砼裂縫控制可采取一些必要的控制措施,這些措施主要有:組織措施、技術措施、經濟措施、合同措施等。
混凝土構件出現裂縫有多種可能的途徑,影響裂縫發生和發展的因素十分復雜,應從以下幾方面加強控制:
1.設計方面
我國《混凝土結構設計規范》規定結構構件應根據結構類別和其所處的環境類別選用不同的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值。《規范》將裂縫控制等級劃分為三級,并具體給出了各個等級裂縫控制的驗算公式。等級是對裂縫控制嚴格程度而言的,應根據結構的功能要求、環境條件對鋼筋的腐蝕影響、鋼筋種類對腐蝕的敏感性和荷載作用的時間等因素來考慮選用不同的等級。
⑴設計中應盡量避免出現較大應力集中現象的構造,在結構選型和結構布置時要通過分析比較,選擇有利于控制外加變形或約束變形引起的裂縫的方案。
⑵重視對鋼筋的配置,特別是針對不同受力假設采用不同的計算簡圖時,受力鋼筋和構造配筋的確定應予以高度重視,構造配筋對有效控制裂縫的出現和發展十分重要,如:梁、板、墻等構件采用中低強度級混凝土,加強構造配筋;板頂部的受壓區連續配筋,板的陽角及陰角配置放射筋,增加梁的腰筋。
改善配筋,孔洞周圍、變截面轉角部位、轉角處都會產生應力集中。為此,在孔洞四周增配斜向鋼筋、鋼筋網片,在變截面作局部處理使截面逐漸過渡,同時增配抗裂鋼筋都能防止裂縫的產生。值得注意的是,配筋要盡可能應用小直徑和小間距,按全截面對稱配置。
⑶設計人員應對設計中所選用材料的特性、結構的施工程序有比較清楚的認識,有的放矢的選擇所使用的材料。
⑷在軟弱地基、填土地基或土質不勻的地基上的建筑,選擇合理的基礎形式,加強基礎的整體性和空間剛度來對樓房沉降和沉降差進行控制,提高調整地基不均勻沉降的能力,減少基礎的沉降差影響上部結構的約束變形,減少這類裂縫的發生。
需要說明的是,荷載作用下的裂縫計算理論比較成熟,計算結果比較可靠。即使如此,按概率統計的觀點,若構件符合不出現裂縫要求的驗算公式,并不意味絕對不會出現裂縫;同樣,若構件符合最大裂縫寬度要求的驗算公式,由荷載作用而產生的最大裂縫寬度超過最大裂縫限值仍有5%的可能性。尤其應注意的是,由于裂縫成因的復雜性,結構變形對構件產生的約束應力而引起的間接裂縫難以采用現有的公式去計算。因此,構件的裂縫控制,除了按規范要求進行設計計算外,還要重視對整個結構的裂縫控制設計。
2.材料選擇方面
⑴嚴格控制混凝土原材料的質量和技術標準,在選擇的水泥、沙子、石子等材料時,粗細骨料的含泥量應盡量減少,選擇符合規范要求的材料。
⑵選擇合適的混凝土強度等級和水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥;選擇適宜的外加劑和摻和劑,可以顯著的提高混凝土的工作性能、降低水泥用量、降低水化熱。
⑶應用補償收縮混凝土技術。在混凝土中加入一定量的膨脹劑來補償混凝土的收縮,控制結構開裂,但應注意選擇膨脹劑品種與摻量。
⑷優選有利于抗拉性能的混凝土級配,減小水灰比、減少坍落度、降低砂率增加骨料粒徑,降低含泥量及雜質含量;選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料;采取保溫保濕的養護技術,盡量利用混凝土后期強度。
3.施工方面
⑴確定合理的施工方案。施工方案是否合理不僅關系到整個施工過程,而且與預防控制裂縫有很大關系,重點是確定一次澆筑量、施工縫間距、位置及構造,混凝土運輸、振搗以及澆筑時間、澆筑溫度等。對于超長結構可采后澆帶方法施工;對于復雜的結構難免出現少量裂縫影響正常使用和耐久性;少量有害裂縫應做修補處理,以滿足設計使用和耐久性要求,不應因此降低工程質量評定標準。
⑵加強施工管理確保施工質量。在施工過程中,由于未按規范操作常常會引起混凝土裂縫的產生。因此,施工階段是預防結構裂縫出現的重要的階段之一,施工中應著重注意這幾方面的問題:
文章標題:淺談混凝土結構裂縫的控制
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