裝配式建筑工程知識分享:鋼筋混凝土構(gòu)筑物裂縫產(chǎn)生原因及防范分析
1 鋼筋混凝土構(gòu)筑物裂縫的種類及滲、漏原因
鋼筋混凝土滲、漏的主要原因是在其拌合物在澆灌振搗過程中漏振和振搗不密實(shí)而產(chǎn)生的毛細(xì)孔隙或蜂窩狀,在外部水壓力的作用下,導(dǎo)致滲、漏現(xiàn)象。
同時,由于設(shè)計(jì)的原因,如結(jié)構(gòu)的造型尺寸、受力情況、構(gòu)造等因素考慮不周,也會造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的滲、漏現(xiàn)象。從以往的實(shí)際情況看,鋼筋混凝土的裂縫大致可分為以下幾種:①混凝土拌合物凝結(jié)前的沉降裂縫及干縮裂縫;②混凝土溫度應(yīng)力裂縫;③混凝土自應(yīng)力裂縫;④混凝土受外力及荷重影響裂縫。
2 裂縫產(chǎn)生的直接原因
2.1 收縮及水化熱增加 自從70年代末(1978~1979年)我國混凝土施工工藝產(chǎn)生了巨大的進(jìn)步—泵送商品混凝土工藝。從過去的干硬性,低動性,現(xiàn)場攪拌混凝土轉(zhuǎn)向集中攪拌,轉(zhuǎn)向大流動性泵送澆注,水泥用量增加,水灰比增加,砂率增加,骨料粒徑減小,用水量增加等導(dǎo)致收縮及水化熱增加。
2.2 混凝土強(qiáng)度等級日趨提高 建筑結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級日趨提高,但有許多結(jié)構(gòu)不適當(dāng)?shù)?選擇了過高的強(qiáng)度等級。習(xí)慣上認(rèn)為:“強(qiáng)度等級越高安全度越大,就高不就低,提高強(qiáng)度等級沒壞處”。有時遷就施工方便,采用高強(qiáng)混凝土,這是一種誤導(dǎo),導(dǎo)致水泥標(biāo)號增加,水泥用量增加,水用量增加,細(xì)骨料及粗骨料徑偏小,砂率偏大等都使水化熱及收縮增加。
2.3 結(jié)構(gòu)約束應(yīng)力不斷增大 結(jié)構(gòu)規(guī)模日趨增大,結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜,超長超厚及超靜定結(jié)構(gòu)成為經(jīng)常采用結(jié)構(gòu)形式并采用現(xiàn)澆施工,這種結(jié)構(gòu)形式有顯著約束作用,對于各種變形作用必然引起較大約束應(yīng)力。
2.4 外加劑的負(fù)效應(yīng) 外加劑及摻合料種類繁多,只有強(qiáng)度指標(biāo)缺乏對水化熱及收縮變形影響的長期實(shí)驗(yàn)資料(至少一年),有些試驗(yàn)資料并不嚴(yán)格,有許多外加劑嚴(yán)重的增加收縮變形,有的甚至降低耐久性。
2.5 忽略結(jié)構(gòu)約束 國內(nèi)外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中都經(jīng)常忽略構(gòu)造鋼筋重要性,因而經(jīng)常出現(xiàn)構(gòu)造性裂縫。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常忽略結(jié)構(gòu)約束性質(zhì),不善于利用“抗與放”的設(shè)計(jì)原則,缺乏相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工規(guī)范、規(guī)程。
2.6 養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng) 目前在混凝土施工中采用的養(yǎng)護(hù)方法基本沿用過去簡易的方法,這種方法已遠(yuǎn)不適應(yīng)泵送混凝土的較大溫度收縮變形的要求。
2.7 混凝土抗拉性能不足 這種裂縫在抗力方面都是由于混凝土抗拉性能不足(抗拉強(qiáng)度和極限拉伸)引起的,這方面的材料級配研究很少。
3 預(yù)防措施
通過以上分析,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設(shè)計(jì)手段、施工手段來克服。
3.1 材料選用 ①水泥:應(yīng)選用水化熱較低的水泥,嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。②粗骨料:宜用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料、級配良好、空隙率小、無堿性反應(yīng);有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。③細(xì)骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。④外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善砼工作性能,降低用水量,減少收縮。
3.2 配料 ①配合比設(shè)計(jì):應(yīng)采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。②禁止任意增加水泥用量。③配制砼時計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確,要嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的砼必須重新拌勻后,方可澆筑。
3.3 配筋 鋼筋的配置應(yīng)嚴(yán)格按施工圖施工,尤應(yīng)重視以下各點(diǎn):①鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用,必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。②鋼筋的位置要正確,保護(hù)層過大或過小都可能導(dǎo)致砼開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的砼開裂。
3.4 模板工程 鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防,在模板工程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①模板構(gòu)造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導(dǎo)致砼裂縫。②模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。③合理掌握拆模時機(jī),拆模時間過早,應(yīng)保證早齡期砼不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過砼水化熱峰值,即不要錯過最佳養(yǎng)護(hù)介入時機(jī)。
3.5 砼澆筑 ①砼澆筑時應(yīng)防止離析現(xiàn)象,振搗應(yīng)均勻、適度。②加強(qiáng)砼的早期養(yǎng)護(hù),并適度延長養(yǎng)護(hù)時間,在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下,更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù),在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保濕材料等方法。
3.6 設(shè)計(jì)構(gòu)造 ①建筑平面選型時在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單,平面復(fù)雜的建筑物,容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開裂。②合理布置縱橫墻,縱墻開洞應(yīng)盡可能小。③控制建筑物有長高比,長高比越小,整體剛度越大,調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。④合理地調(diào)整各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。⑤減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋深度,不同的地基計(jì)算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法,來調(diào)整地基的不均勻變形。⑥適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)有剛度和強(qiáng)度。⑦層層設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強(qiáng)度,防止或減少裂縫,即使出現(xiàn)了裂縫,也能阻止其進(jìn)一步發(fā)展。⑧正確地設(shè)置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應(yīng)合適,構(gòu)造要合理,可以和其結(jié)構(gòu)縫合并設(shè)置。⑨限制伸縮縫間距。對體形復(fù)雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應(yīng)嚴(yán)格控制,同樣,也可以和其它結(jié)構(gòu)縫合并使用。⑩部分窗臺砌體應(yīng)加強(qiáng)。對寬大的窗臺下部宜設(shè)置鋼筋砼梁,以適應(yīng)窗臺的變形,防止窗臺處產(chǎn)生豎直裂縫。
3.7 施工技術(shù)
①加強(qiáng)地基的檢查與驗(yàn)收工作,基坑開挖后應(yīng)及時通知勘察及設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場驗(yàn)收,對較復(fù)雜的地基,設(shè)計(jì)方在基坑開挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探,當(dāng)探出有不利的地質(zhì)情況時,必須先對其加固處理,并經(jīng)驗(yàn)收合格后,方可進(jìn)行下一步施工。②開挖基槽時,要注意不擾動其原狀結(jié)構(gòu)。③合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建(構(gòu))筑物間距較近時,一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ),以防基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)。當(dāng)建(構(gòu))筑物各部分荷載相差較大時,一般應(yīng)施工重、高部分,后施工輕、低部分。
裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法,其很多優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。以上內(nèi)容就是“裝配式建筑工程知識分享:鋼筋混凝土構(gòu)筑物裂縫產(chǎn)生原因及防范分析”,更多精彩內(nèi)容可繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校!點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載,可領(lǐng)取裝配式精華考點(diǎn)/課程講義。
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