钢筋砼裂缝的机理与控制措施论文_赵松寒

钢筋砼裂缝的机理与控制措施论文_赵松寒

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摘要:笔者在文中探讨和研究了钢筋砼结构裂缝产生的原因和解决裂缝问题具体办法。裂缝类型主要包括顺筋裂缝和沉缩裂缝两种,希望能够对读者产生一定的借鉴意义。

关键词:混凝土裂缝 成因 控制措施

一、钢筋砼结构裂缝简述

钢筋砼结构出现裂缝是具有很强的共性的,不存在偶然性的特点,具有普遍性。荷载引起的裂缝及变形引起的裂缝砼结构裂缝是砼结构裂缝的两种主要类型。根据以往经验和实际情况表明,外荷载不一定引起砼结构出现裂缝,因为有的并没有承受外荷,就已经出现了裂缝,对于这种情况,温度因素导致的热胀冷缩、地质地形因素是主要因素。施工技术与程序、施工材料与设备、地基牢固程度、环境温度等都与之相关。由此可见,对钢筋砼结构裂缝的研究系统性、综合性相当强。本文仅是作者根据自身的学习和实践对钢筋砼结构裂缝的成因及预防措施的简单论述。

钢筋砼结构裂缝的出现具有不可避免性。有些砼结构框架在早期,即施工阶段就出现裂缝,温度应力和收缩是关键因素。容易出现收缩裂缝的大多是挑檐等钢筋砼结构的外漏构件。裂缝的出现有众多弊端,例如:建筑物外形不美观、不能得到用户的欣赏、建筑物的整体价值随之降低、降低建筑物的使用年限和质量。有一部分建筑施工人员专业素质不够,盲目的依靠增加水泥用量来提升砼结构的强度等级,殊不知水泥量过大是引起裂缝出现的罪魁祸首。例如,不少现浇钢筋混凝土楼板、砼墙体,采用强度大于C30的砼,又因现在大多数采用泵送商品混凝土,水泥用量多,坍落度大,加大了建筑物出现裂缝的可能性。

二、几种钢筋砼结构裂缝的成因及控制措施

1 顺筋裂缝

这种裂缝的外在表现是随着钢筋的延伸方向,梁柱出现不止一道的裂缝,钢筋被腐蚀进而生锈是主要因素。顺筋裂缝降低了梁柱对整个建筑物的承载力度,减少了使用年限,使得建筑物存在巨大的安全隐患。

引起钢筋锈蚀的主要原因是砼碳化、构件砼含氯盐、碱——骨料反应及以下几个方面。

由于外荷载过大或砼收缩引起了梁柱的腐蚀,或者其表面的不平整缺陷的存在在一定程度上扩大了受腐蚀的面积,增大了锈蚀的可能性。烟气的熏蚀也很容易引起钢筋受侵蚀。

由于生产化肥或玻璃的工厂的存在排放大量的氯化钙也使得钢筋遭受锈蚀,以下是解决钢筋锈蚀产生顺筋裂缝的具体措施:

(1)更换使用水泥的品种和类型,要求能够降低混凝土碳化速度的水泥,普通硅水泥是不错的选择。

(2)提高混凝土的强度和密度,最低的混凝土强度也应该高于C20,而对于相对重要一些的构件和露件来说,强度还需要提高几个等级。另一方面。混凝土的搅拌工作必须做到位,振捣要充分,但是混凝土的强度还要讲究一个度,既要保证强度不能太低,又要防止强度过高,因为强度过高及其容易引起结构的收缩裂缝。

(3)还要注意钢筋保护层的厚度足够,遇到环境不适的情况,要适当增强保护层的厚度,在建筑物表面多抹几层灰也是可行的措施。在某些指导书籍当中错误的认为可以增加钢筋的数目,加大钢筋网的面积,这种做法是欠妥的,因为钢筋网的面积增大,将意味着砼开裂的彻底性,加剧了被锈蚀的程度,使得保护层失去了其原有的功能和作用。

(4)在搅拌钢筋混凝土构件的混凝土时,不得掺加氯盐,不得采用海砂、海水拌制混凝土,也不得采用会引起钢筋锈蚀或加速混凝土碳化的外加剂。

(5)施工时会用到大量的直流电,在这里需要强调的是,钢筋混凝土构件遇到电流之后钢筋表面混凝土的PH值会急剧下降,所以要注意防止电流泄漏到其表面。

2 砼沉缩裂缝

亦称为塑性收缩裂缝,裂缝的深度通常达到钢筋表面。这种裂缝产生的原因是砼浇筑1~+3h,尚处于塑性阶段,水分大量蒸发,沿着梁、板上面钢筋的位置发生激烈收缩和不均匀沉缩。当砼流动性不足或流动性过大,砼硬化前没有沉实或沉实不足、不均,就会发生。这种裂缝的存在使得钢筋的表面保护层失去原有的功效,钢筋下方出现漏洞或缝隙,降低黏粘力度,降低整体的浑实程度。

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以下是避免沉缩裂缝的预防措施:

(1)保证水和石灰的比例在范围之内,比例切不可过大,振捣时间要适宜,五秒到十五秒为最佳选择时间,防止水灰混合物凝结过快,柱、墙、深梁与板等变截面结构宜分层次浇灌;砼下料不应太快;还要注意砼的搅拌时间不宜过长。

(2)为了降低沉缩的数量,可以采取掺加适量减水剂和粉煤灰的办法,以此来增强流动能力,在这之后还不要忘记二次振捣工作,时间一般选择在砼浇筑工作后的一小时到两个小时之内,用力对其表面进行拍打。

多高层建筑结构的基础底板厚度往往较大,属大体积混凝土(一般厚度lm 以上为大体积),为控制混凝土裂缝,可采用下列措施。

(1)严格控制混凝土强度等级,C30~C35 的范围最为适宜,前提是要满足承载力和防水要求。

(2)水泥应优先采用水化热低的品种,如矿渣硅酸盐水泥。严格控制砂石骨料的含泥量和级配。不要使水化热的温度过高,要严格控制混凝土构件中心与外表面的温差,尽量把二者温差控制25℃以内,并保证降温速度适中。浇灌砼后及时采用塑料薄膜或喷养护剂及草帘等进行保温和保温养护。

(3)为了改善混凝土的黏塑性,可以使用粉煤灰代替水泥,适当减少混凝土和水泥用量,减少水化热(当掺量为水泥用量的15%时,可降低水化热约15%),如果砼中的孔隙数量可以减少,那将对提升抗震性、降低裂缝出现的可能性起到意想不到的作用。粉煤灰的掺量约水泥量的 15%~30%。

以下是控制地下室钢筋混凝土墙出现裂缝的措施:

(1)对混凝土进行收缩,主要材料采膨胀剂,随后进行浇带。

(2)最难养护的一般是墙体,因为墙体很容易受到温度因素的影响,发生开裂的可能性较大。为了控制温差和干缩引起的竖向裂缝,水平分布钢筋的配筋率不宜小于 0.5%,并采用变形钢筋,钢筋间距不宜大于 150mm。

(3)条件允许的话,把预应力巧妙地应用到地下一层外墙上,使混凝土预压应力有 0.6Mpa~1.0Mpa。

对较长的楼盖结构,可采取下列措施。

在施工之后安装浇带,把混凝土大力进行收缩,运用的主要材料是膨胀剂,具体情况具体分析,对于楼板,就应该适当提高钢筋的配筋率,楼板厚度大于等于 200mm 时,跨中上铁应将支座纵向钢筋的1/2拉通。屋顶板更应该提高配筋率,因为屋顶板最容易受到温度因素的影响。屋顶板应考虑温度影响配筋更应加强;梁(尤其是沿外侧边梁)应加大腰筋直径,加密间距,并将腰筋按受拉锚固和搭接。腰筋间距不宜大于 200mm;外侧边梁不宜外露,宜设保温隔热面层;如果屋面跨度非常大,长度很长的话,要注意屋面的秋冬季节的保温和春夏季节的隔热,这里选取材料就很有讲究了,应该尽量保持所用材料质量轻、吸水效果好。架空板构造如今受到诸多用户的青睐,但是其成本相对要高一些。把温度因素考虑在内的话,可以仅在屋顶层设置伸缩缝,缝宽按防震缝最小宽度,缝两侧设双柱或双墙,但采用活搭构造做法是不可取的。

三、结语

根据自己多年的经验和以往的实例浅显的介绍了钢筋砼结构出现裂缝的原因及解决裂缝问题的措施。砼结构出现裂缝具有一定的必然性,没有出现裂缝的情况也不是说没有,只是很少,具有偶然性,造成砼结构出现裂缝的因素有很多,施工程序和技术、施工材料和施工设备的选择、图纸的绘制和管理工作等众多因素都包含在内。为了增强砼结构裂缝的预防和解决效果,需要相关单位和人员展开密切的协作和配合,减低建筑物的安全隐患,美化其外观,增强其固有的功能。

参考文献:

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[5]和燕,陈玉振. 混凝土裂缝的成因及其防治措施[J].中国西部科技.2008(04)

论文作者:赵松寒

论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期

论文发表时间:2019/7/5

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