混凝土裂缝分析及处理措施论文_叶鹏1,任先知2,席贺楠3

混凝土裂缝分析及处理措施论文_叶鹏1,任先知2,席贺楠3

1.2中国石油冀东油田南堡作业区 河北省 063200;3.中国石油冀东油田监督中心 河北省 063200

摘要:随着现代建筑的不断变化,新型材料不断发现,混凝土在建筑中的用量越来越多,特别是高层建筑,不仅对混凝土强度、品质要求越来越高,对于施工质量也越来越高。本论文就混凝土在施工过程中产生的裂缝加以分析,对滩海、人工岛等特殊建筑、特殊自然条件下混凝土裂缝产生的原因并提出处理措施,指导以后施工,提高施工质量。

关键词:混凝土;高层建筑;裂缝;滩海建筑

1 混凝土裂缝产生的危害

1.1影响建筑物的强度、耐久性;一般混凝土结构配合钢筋一起使用,混凝土产生裂缝后,外界的空气、酸碱等介质会腐蚀钢筋,造成钢筋生锈,钢筋生锈后体积变大,把裂缝撑大,混凝土裂缝加大,使得混凝土保护层脱落,建筑物整体强度降低,耐久性不可靠度加大。

1.2影响建筑物的的刚度;裂缝的开展会使建筑物的刚度降低,挠度增大,刚度较小的构件,裂缝的扩展会使得构件提早开裂,加剧刚度变小。

1.3影响附属设施的正常使用;混凝土一般作为耐压材料,从结构形式的使用一般都是基础形式,承载水泵、水灌等设备设施的荷载。混凝土裂缝会使基础失去原有承载能力,泵体、管线沉降使设备故障率增加,油气生产管线沉降会使法兰刺漏,引起油气泄露,污染环境,威胁人生安全。

2 混凝土裂缝分析

在国内现有设计规范中,对混凝土裂缝有一定范围规定。我国的“混凝土结构设计规范《GBJ50010-2010)”表3.4.5规定,钢筋混凝土结构在不同的环境类别下裂缝控制等级为三级,允许裂缝宽度为0.2~0.4mm;预应力混凝土结构不同的环境类别下裂缝控制等级为三级,允许裂缝宽度为0.1~0.2mm。

2.1 设计因素

在设计过程中未综合考虑配筋及预应力的影响,结构的突然断面,出现应力集中产生裂缝;对构件施加的预应力不当出现应力偏大、偏心产生裂缝;设计钢筋配置过少、超筋引起构件裂缝。

2.2 混凝土收缩

混凝土收缩是混凝土凝结初期或硬化过程中出现的体积缩小现象。一般分为塑性收缩、化学收缩,影响混凝土收缩的有以下几个因素:

(1)水泥品种不同:在硬化过程中会产生不同的化学变化,矿渣硅酸盐水泥收缩值比普通硅酸盐水泥收缩值要大,粉煤灰水泥、矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩值较大,不同收缩比造成混凝土表层或内部裂缝。

(2)用水量影响:混凝土在水中永远呈微膨胀变形,在空气中永远呈收缩变形;水灰比越大收缩越大;泌水量大表面含水量高,表面早期收缩大;混凝土含水量越高,收缩越大。

(3)集料因素影响:混凝土中各集料相互作用;集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成收缩增大,导致裂缝产生。

(4)其它因素影响:配筋率越大,收缩越小,增加混凝土的拉应力,产生裂缝;外加剂及掺合料选择不当,严重增加收缩,速凝剂的选用会加速混凝土硬化,会使收缩变大。

2.3 施工过程

(1)混凝土配合比不当:配合比中水灰比(水胶比)过大,收缩越大;单方水泥用量越大、用水量越高,水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大;配合比中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。

(2)搅捣不足:现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,模板密封不严跑浆、漏浆,诱导裂缝的产生。

(3)养护不及时:混凝土浇筑完毕后现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝;对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,产生表面收缩裂缝。

(4)混凝土保温和降温不足:大体积混凝土浇注,现场混凝土降温及保温工作不到位,会引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

2.4 外部环境因素

混凝土硬化后不合理使用会引起次生孔缝的产生;对于高层、滩海建筑外部环境较为复杂更易产生孔缝。

(1)使用荷载超负荷;基础不均匀沉降;火灾、爆炸、轻微地震等都会对结构产生影响,薄弱构件首先受损产生次生孔缝。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

(2)高层和滩海建筑由于所受风荷载较大,高空浇筑时风速较大、烈日暴晒混凝土收缩较大。

(3)滩海建筑昼夜温差较大,混凝土养护时间有限,易产生次生孔缝。

(4)受酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝;混凝土均匀搅拌后会产生一些碱性离子,这些离子与活性骨料发生化学反应并迅速吸收周围环境中的水而使得混凝土体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂,形成裂缝。

3 混凝土裂缝处理措施

3.1设计

(1)设计单位应对结构进行裂缝控制验算,对构件容易产生裂缝的部位进行裂缝验算,保证钢筋的用量与配臵。

(2)设计时应充分考虑结构断面的影响,避免结构异型,出现应力集中。

(3)设计中要把握好“抗”与“放”的尺度,让处于约束状态下的结构没有足够的变形余地,处于自由状态下的结构有足够的变形余地。

3.2施工

(1)混凝土集料的选用,应选择级配良好的集料,避免出现间断级配的集料,选用集料时应根据不同混凝土的性质选择,用分子筛进行实验。

(2)控制好水灰比和水泥用量,根据不同的水泥强度选择合适的比列。普通混凝土配合比的设计步骤,首先按照原始资料进行初步计算,得出“理论配合比”;经过试验室试拌调整,提出满足施工和易性要求的“基准配合比”;然后根据基准配合比进行表观密度和强度的调整,确定出满足设计和施工要求的“试验室配合比”;最后根据现场砂石实际含水率,将试验室配合比换算成“生产配合比”。

(3)对于夏、冬季混凝土浇筑时要严格控制混凝土的入模温度,避免内外温差出现温度裂缝,夏季施工可采用低温水拌制混凝土,同时对其骨料进行降温处理。

3.3后期养护

(1)混凝土在浇筑完毕后应保持表面潮湿,避免表面出现缩性裂缝,可采用覆盖湿布、洒水等方法。对于大体积混凝土,易采用蓄水或流水养护,养护周期在14—28天。

(2)冬季施工,要做好冬季施工方案,对混凝土要做好保温措施;可以覆盖草帘、保温棉、用锅炉车保温等措施。

(3)模板的拆除要等混凝土强度达标后进行,不可过早拆除。

3.4高层建筑及滩海建筑

(1)高层建筑混凝土用量较大,都是分层浇筑,在接茬部位要做好特殊处理避免出现裂缝。

(2)由于施工周期较长,大部分混凝土裸露在外,要做好外部防护。

(3)滩海建筑应提高混凝土密实度,降低混凝土孔隙率,阻止外界有害物质侵入混凝土内部;掺入高效减水剂或者高效活性矿物等;避免有害物质出现,防止氯离子的侵蚀;在钢筋表层涂刷防腐涂料,在拌制混凝土时加入钢筋阻锈剂等措施。

(4)滩海建筑对于松软土、填土地基要进行加固和夯实;并避免直接在松软土或填土上制作预制构件,或经压夯实处理后作预制场地。另外支撑的模板应牢固,保证有足够强度和刚度,同时拆模时间不能过早。

4 心得体会

混凝土裂缝给建筑物带来安全隐患,轻则造成建筑物外观受损,重则危及建筑物安全。在以后的工作中我们更应重视混凝土裂缝问题,从设计、施工等多方面考虑,采取相应措施,控制原生裂缝和次生裂缝的产生。

参考文献:

[1]《钢筋锈蚀引起混凝土结构结构裂缝的分析与防治》 施文俊等.问题与研究第29卷2011年第4期.

[2]《钢筋混凝土结构裂缝的危害、原因与防治》 黄飞勇.中国新技术新产品2009 NO6.

[3]《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55–2011).

[4]《混凝土结构施工质量验收规范》(GB 50204– 2015).

[5]《混凝土质量控制标准》(GB 50164–2011).

[6]《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010).

论文作者:叶鹏1,任先知2,席贺楠3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

混凝土裂缝分析及处理措施论文_叶鹏1,任先知2,席贺楠3
下载Doc文档

猜你喜欢