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鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防

  
評論: 更新日期:2011年05月27日

 建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫是很普遍的現(xiàn)象,從理論上說,混凝土結(jié)構(gòu)尤其是受彎構(gòu)件總是帶裂縫工作的,在使用荷載不大的情況下,沒有裂縫隙或這類結(jié)構(gòu)性裂縫隙非常細(xì)微,不易為肉眼所察覺。但在現(xiàn)實(shí)的建筑中,混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)各種各樣的裂縫,其中最常見的要數(shù)鋼筋砼構(gòu)件以及磚墻裂縫。在這里主要討論鋼筋砼梁出現(xiàn)裂縫的原因很復(fù)雜,主要有材料或氣候因素、施工不當(dāng)、設(shè)計(jì)和施工錯誤、改變使用功能或使用不合理等,通??蓺w納為以下幾種:

  一鋼筋砼常見裂縫原因分析

  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,若工程上用了這等不合格的材料就會產(chǎn)生“豆腐渣工程”。所以說只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了,工程質(zhì)量才會在根本上得到保證。

  2、 施工工藝

  施工工藝涉及的面很廣,不可能一一敘述,一般常涉用到的有:

 ?。?)、水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石的砼干縮通常是導(dǎo)致砼裂縫的重要原因。

 ?。?)、砼是一種人造混合材料,其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后砼的均勻性和密實(shí)程度。因此砼的攪拌、運(yùn)輸、澆搗、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

  (3)、模板構(gòu)造不當(dāng),漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成砼開裂。施工過程中,鋼筋表面污染、砼保證層太小或太大,澆筑中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫,施工控制不嚴(yán),超載堆荷,也可能導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。

  (4)、砼養(yǎng)護(hù),特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切,混凝土尚處于未完全硬化狀態(tài)時(shí),如干燥過快,則產(chǎn)生收縮裂縫,通常發(fā)生在表面上,裂縫不規(guī)則,寬度小,另外水泥在水化及硬化過程中,散發(fā)大量熱量,使砼內(nèi)外部產(chǎn)生溫差,超過一定值時(shí),因砼的收縮不一致而產(chǎn)生裂縫。

  (5)、避免在極端天氣條件下施工,可以減少砼結(jié)構(gòu)的開裂情況。

  3、 地基變形

  在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應(yīng)力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。

  4、 溫度變形

  砼具有熱脹冷縮的性質(zhì),其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/0C.當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),就會產(chǎn)生溫度變形,由此產(chǎn)生附加應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會產(chǎn)生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫,大體積砼的裂縫等。

  5、 濕度變形

  砼在空氣中結(jié)硬時(shí),體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等,通常是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不良造成。砼的收縮值一般為0.2~0.4‰,其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構(gòu)筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決砼的早期干縮問題。

  6、 結(jié)構(gòu)受荷

  結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉預(yù)應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋砼梁、板受彎構(gòu)件,在使用荷載作用下往往會出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋砼構(gòu)件在承受了30~40% 的設(shè)計(jì)荷載時(shí),就可能出現(xiàn)裂縫,肉眼一般不易察覺,而構(gòu)件的極限破壞荷載往往是在設(shè)計(jì)荷載的 1.5倍以上,所以在一般情況下鋼筋砼構(gòu)件是允許帶裂縫工作的。在使用過程中,改變原來使用功能,如將辦公室改為倉庫、屋面加層、使用不當(dāng)、增大荷載等均可能會引起出現(xiàn)裂縫。在鋼筋砼設(shè)計(jì)規(guī)范中,分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0.2~0.3mm.對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫,以及不允許出現(xiàn)裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害,需加以認(rèn)真分析,慎重處理。

  7、設(shè)計(jì)欠周全

  如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小,或者由于計(jì)算錯誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當(dāng)、節(jié)點(diǎn)不合理、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中,構(gòu)造處理不當(dāng),現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒有設(shè)附加箍筋,或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致砼開裂。

  8、 徐變

  砼徐變造成開裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也和很常見。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件截面砼受壓徐變,可以使構(gòu)件變形增大2~3倍,預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因徐變會產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失,降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。

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