工業(yè)建筑混凝土結構裂縫常見問題分析

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工業(yè)建筑混凝土結構裂縫是極為普遍的現(xiàn)象,其中較多的要數(shù)鋼筋混凝土構件。實踐證明,混凝土結構件和相當部分裂縫是可以通過設計手段、施工措施來克服的,本文就常見的容易忽視問題,引發(fā)裂縫的原因進行歸納,并提出相應的預防措施。
    1、常見混凝土裂縫原因分析
    混凝土是一種抗拉能力極低的脆性材料,尤其工業(yè)建筑改擴建項目,在施工和使用過程中,當發(fā)生溫度、濕度變化,軋機震動、地基不均勻沉降時,極容易產(chǎn)生裂縫。近年來,隨著建筑技術、建筑材料、施工工藝的發(fā)展和試驗檢測手段的進步,不僅重視其物理性能,同時重視其化學性能。如“AAR”堿集料反應以及化學介質(zhì)的侵蝕會使混凝土結構過早產(chǎn)生裂縫,降低混凝土強度。
    1.1、材料質(zhì)量材料質(zhì)量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好??喙こ躺嫌昧诉@些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”,所以說只有材料的質(zhì)量關把好了,工程質(zhì)量才會在根本上得到保證。
    1.2、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、方向決定與地基變形的情況,由于地基變形的應力相對較大,使的裂縫一般是貫穿性的。
    1.3、施工工藝施工工藝著重強調(diào)以下幾點:
    (1)水分蒸發(fā)、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。
    (2)混 凝 土是一種人造混合材料,其質(zhì)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,都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。
    (3)模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太大或太小,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。
    (4)混凝土養(yǎng)護,特別是早期養(yǎng)護質(zhì)量與裂縫關系密切。早期表面干燥可使其內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。
    1.4、結構受荷結構受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多,施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、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、張拉應力值過大等均可能產(chǎn)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(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30%一40%的設計荷載,就可能出現(xiàn)裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往都在設計荷載的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(guī)范中,分別不同情況規(guī)定裂縫的寬度為0.2一0.3nun.對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現(xiàn)裂縫則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。
    1.5、設計構造結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中;構造處理不當現(xiàn)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?shù)纫蛩鼐菀讓е禄炷灵_裂。
    1.6、濕度變形裂縫普通混凝土在空氣中硬結時,體積會發(fā)生收縮,由此而在構件內(nèi)產(chǎn)生拉應力,在早期混凝土強度較低時,混凝土收縮值。因此,若構件早期養(yǎng)護不良,極易產(chǎn)生收縮裂縫。這類裂縫,在現(xiàn)澆剪力墻、水池底、壁等工程結構中最為常見。
    1.7、徐變裂縫結構構件在內(nèi)應力的作用下,除瞬時彈性變形外,其變形值隨時間的延長而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。據(jù)文獻記載受彎構件由于徐變變形的作用,其長期變形值可增加2~3倍,因變形量加大而使拉區(qū)混凝土承受拉應力,造成裂縫的出現(xiàn)。預應力構件因徐變會產(chǎn)生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。此類裂縫常見于受彎構件的拉區(qū),其特征與承受荷載出現(xiàn)裂縫相同。
    1.8、施工方面由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多。如混凝土結構養(yǎng)護不良或養(yǎng)護時間不夠;水灰比過大、水泥或外加劑加入量過大;攪拌時間不夠、振搗不實;鋼筋表面污染、保護層過小或過大;任意留置施工縫且不按規(guī)定處理;后期施工擾動前期混凝土;構件內(nèi)外溫差大,未采取有效措施;在不宜施工的氣候條件下,勉強施工;冬季施工未采取防凍措施等。