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淺談混凝土排水構筑物裂縫原因及防治措施
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
市政給排水構筑物多為鋼筋混凝土結構,由于混凝土抗拉強度低,在施工中時(shí)常出現裂縫,這主要是因為混凝土由多種原材料組成,從原材料準備到混凝土或鋼筋混凝土成型及保養拆模要經(jīng)過(guò)多道加工程序,又要在露天下進(jìn)行施工,受到周?chē)h(huán)境氣候影響,且施工生產(chǎn)又比較復雜,哪一個(gè)環(huán)節上稍有疏忽就會(huì )發(fā)生裂縫,但是只要我們了解裂縫的原因,就有辦法避免出現裂縫,至少能大大減少裂縫,下面介紹一下混凝土裂縫的原因及防治措施。一、現澆混凝土因快速干燥而產(chǎn)生裂縫
在混凝土還未固結或硬化的初期,因水分的快速蒸發(fā)而發(fā)生體積減少,成為發(fā)生這類(lèi)裂縫的原因,這類(lèi)裂縫有時(shí)叫做塑性裂縫。一般在有很大表面的底板或面板的表面上容易發(fā)生,裂縫的特征是呈不規則形狀,沒(méi)有特定的方向。裂縫的深度一般在鋼筋保護層或粗骨料最大粒徑范圍內,澆筑無(wú)筋混凝土時(shí)也有達到5-15cm深度的。
這種裂縫的原因如下:
1 空氣干燥;
2 氣溫高,受到日光直射;
3 風(fēng)大。
二、現澆混凝土泌水沉降而產(chǎn)生的裂縫
混凝土是比重不同的水泥、骨料和水的混合物,而且為獲得施工所需的坍落度,所加的水量要比水泥水化所需的水量多,因此澆筑后的混凝土隨泌水而沉降。這種沉降隨混凝土原材料及配比的不同而異,混凝土構筑物澆筑高度越大,澆筑速度越快,沉降量越大。
三、現澆混凝土順序不當產(chǎn)生的裂縫
一般連續梁的混凝土和連續合成梁的面板混凝土,由于施工過(guò)程中混凝土的重量變化而發(fā)生撓度變化,會(huì )使已經(jīng)澆筑好的混凝土發(fā)生裂縫,這種裂縫成為構造上的大缺陷,原因是施工澆筑順序不當所致。
混凝土沒(méi)有達到拆模強度,此時(shí)混凝土受自重或稍有外力作用可能產(chǎn)生裂縫。即使達到拆模強度,在拆模時(shí)若受到較大沖擊也會(huì )產(chǎn)生裂縫。有時(shí)裂縫在拆模后并沒(méi)有產(chǎn)生,但因未達到吊裝強度而過(guò)早吊裝也會(huì )產(chǎn)生裂縫。
鋼筋混凝土構件在澆筑中,鋼筋移位,受拉區保護層過(guò)厚,容易在吊裝或承載后,受拉區產(chǎn)生裂縫。
構件堆放場(chǎng)地不均勻下沉,構件之間墊塊位置不當以及構件吊裝時(shí)吊點(diǎn)位置不當使構件實(shí)際受力狀態(tài)與設計受力狀態(tài)改變也會(huì )引起裂縫。
構件運輸和吊裝過(guò)程中受到振動(dòng)、沖撞也會(huì )產(chǎn)生裂縫。
構件材料、混凝土標號都達到設計要求,但受力面凹凸不平,承受壓力時(shí),承壓面面積小,發(fā)生應力集中,局部承壓強度不足,也會(huì )引起裂縫。
四、因水泥水化熱而產(chǎn)生的裂縫
混凝土在硬化過(guò)程中由于水泥的水化熱而高度升溫,這種溫度升高在大體積的混凝土施工中是一個(gè)重要問(wèn)題,近年來(lái)隨著(zhù)混凝土構筑物的大型化,高強度水泥單方用量又高的混凝土的使用,經(jīng)常會(huì )出現因水泥水化熱引起溫度上升使混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題。
所謂水化熱裂縫,是混凝土溫度上升到頂峰后在散熱下降過(guò)程中產(chǎn)生的。即溫度下降過(guò)程中的混凝土發(fā)生收縮,因受到相接舊構筑物或先澆筑的混凝土等的約束而產(chǎn)生拉應力,當拉應力超過(guò)當時(shí)混凝土的抗拉應力時(shí),混凝土就會(huì )發(fā)生裂縫。
五、混凝土結構裂縫的防治措施
嚴格控制混凝土材料的選用。水泥應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜選用表面粗糙,質(zhì)地堅硬的石料。級配良好,空隙率小,無(wú)堿性反映,有害物質(zhì)及粘土含量不超過(guò)規定。細骨料宜用顆粒較粗,空隙較小,含泥量較低的中砂。外摻料宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減小收縮。
科學(xué)控制混凝土的配料。配合比的設計,應采用低水灰比,低用水量,以減少混凝土的收縮。嚴禁隨意增加水泥用量。
嚴格控制鋼筋的配置。鋼筋的配置要嚴格按圖紙要求施工。鋼筋的品種、規格、數量的改變,代用必須考慮對構件抗裂性能的影響,并經(jīng)過(guò)按要求的報批。保護層過(guò)大或過(guò)小,都可能導致混凝土開(kāi)裂、裂縫;鋼筋間距過(guò)大,容易引起鋼筋之間的混凝土開(kāi)裂。
模板工程要嚴格按規格操作。模板構造要合理,防止模板各構件間的變形不同,而導致混凝士裂縫,模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載作用下,模板變形過(guò)大而造成開(kāi)合,合理掌握拆模時(shí)機,拆模時(shí)間不能過(guò)早,應保證早齡期混凝土不受損壞或造成開(kāi)裂,但也不能太晚,不要錯過(guò)混凝土水化熱峰值。也不要錯過(guò)最佳養護介入時(shí)機。
嚴格控制混凝土澆筑工藝。嚴格掌握水灰比,混凝土極限拉伸值隨水灰比增大而降低,并且混凝土強度降低,收縮增大。加強振搗,改善混凝土的密實(shí)性;炷翝仓䲡r(shí)要防止出現離析現象,振搗應均勻適度。加強混凝土的早期養護,并適當延長(cháng)養護時(shí)間。在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下,更應及早進(jìn)行噴水養護。當澆水養護有困難,或者不能保證其充分濕潤時(shí),應及時(shí)采用覆蓋保溫材料等有效辦法。
設計構造要科學(xué)合理?刂平ㄖ锏拈L(cháng)高比,長(cháng)高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強,合理地調整個(gè)部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻。
防止受力過(guò)于集中,減少地基的不均勻沉降,適當加強基礎的剛度和強度。正確地設置沉降縫,限制伸縮縫的間距。
加強地基的檢查與驗收;娱_(kāi)挖后應及時(shí)通知勘察及設計單位到場(chǎng)驗收。對較復雜的地基,設計方在基坑開(kāi)挖后應要求補鉆探,當探出有不利地質(zhì)情況時(shí),必須先對基加固處理,并驗收合格后,方可進(jìn)行下一步施工。開(kāi)挖基槽時(shí),要注意不擾動(dòng)原狀結構。合理安排施工順序,當相鄰建筑物間距較近時(shí),應先施工較深的基礎,以防止基坑挖破壞已建基礎的地基。當建筑物各部分荷載相差較大時(shí),一般應先施工重、高部分,后施工輕、低部分。
總之,混凝土構件裂縫的產(chǎn)生有其內、外界因素,因此,采取針對性強的防治措施有效地控制混凝土構件裂縫產(chǎn)生,是構筑物結構安全的重要保證,從而達到提高工程質(zhì)量的目的。
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