钢筋砼梁裂缝的成因及处理措施研究

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2012-12-18 09:00 热度:

  摘要:文章针对钢筋砼梁裂缝的成因,提出防治措施,以供参考。

  关键词:钢筋砼梁,裂缝,原因,防治

  混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇注成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但混凝土也存在抗拉能力差,容易开裂等缺点,混凝土裂缝不可避免。一些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土炭化、保护层剥落,钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,危害结构的正常使用,必须加以控制。

  一、裂缝产生的原因

  (一)构造变形引起裂缝

  构造变形引起裂缝主要有温度裂缝、干缩裂缝、冻涨裂缝、化学反映裂缝等。裂缝的主要形式有:水平裂缝、横裂缝、斜裂缝、放射状裂缝、龟裂等。温度和湿度变化的影响是产生变形裂缝的重要原因。

  (1)出现裂缝是由混凝土材料的特性决定的。混凝土是一种非匀质的脆性材料,由骨料、水泥石、水及存留的气体组成。各种材料在混凝土硬化变形中是不一致,互相约束产生初始应力,会产生肉眼看不见的、不连贯不规则的裂缝,称微裂。但在荷载作用或近一步的温差、干缩情况下,裂缝扩展,形成肉跟可见裂缝。从这个意义上说,混凝土的微裂有时也是不可避免的。

  (2)由于结构因温度、湿度变化,混凝土收缩、膨胀,建筑物不均匀沉陷,施工中养护措施不当等原因引起的。昼夜温差、季节温差而造成构件的温度内外差异。混凝土结构构件,特别是大体积混凝土基础浇筑后,在混凝土硬化的工程中水泥放出大量的水化热,内部温度不断升高,造成混凝土表面和内部温差较大。当外界温度不均匀降温时,相对湿度的变化也会引起混凝土构件的收缩变形。这种裂缝的特点是:一般只出现在较浅的范围内,而表面以下的结构没有问题。

  (3)预拌混凝土比自拌混凝土更容易出现温度裂缝。现在大部分的建设项目国家提倡使用预拌混凝土,一般而言预拌昆凝土中水泥的用量比现场搅拌高。混凝土中水化热主要由水泥产生的,因此,预拌混凝土的水化热比现场搅拌水化热大。同时,如果预拌混凝土现场等候时间过长,塌落度出现损失,水分丢失,也可能导致温度缝或收缩裂缝的出现。

  (4)一般来说,变形裂缝对结构的承载力影响较小,但对耐久性损害大。裂缝的部位随着风吹雨淋等自然环境的腐蚀,裂缝处混凝土会脱落,暴露的钢筋会锈蚀,从而最终影响整体结构的稳定。

  (一)外荷载作用引起裂缝

  外荷载(静、动荷载)的直接应力和次应结力引起的裂缝。裂缝的主要形式为:贯通裂缝和斜裂缝。

  形成的原因主要包括:(1)构造设计不合理,导致出现裂缝。设计在考虑荷载时,考虑不周全,没有采取最不利情况下的结构计算单元进行荷载计算。例如在结构设计中。如果在梁的设计时未考虑温度变化大的影响。若按照常规受力状况计算选取构件断面尺寸和配置钢筋,现行的标准执行“强柱弱梁”的抗震要求,连接梁的柱自然选用了较大的柱断面,如果构造腰筋的配置的再偏小、偏少,那么柱的刚度大,就增加了对梁变形的约束。致使梁的温度收缩应力增大时,增大了梁出现裂缝的概率。这类裂缝大多出现在屋面框架主梁上,大部分表现为端部斜裂缝和跨中竖裂缝。

  (2)施工方法不规范,成为裂缝出现的隐患。混凝土构件在混凝土强度未完全上来时,承受超出当时能够承受的荷载,构件内部产生次应力,在应力释放过程中,造成构件的内部破坏,即所谓的“内伤”。

  (3)施工未按施工图进行,没有达到设计意图,导致出现裂缝。施工单位素质低,施工技术管理水平差。严重的有偷工减料现象,导致钢筋漏做或混凝土强度等有问题。如混凝土强度偏低,钢筋配置不足(支座箍筋加密区间距过大比较普遍)等,从而加大了构件出现裂缝的可能。

  二、裂缝防治措施

  (一)加强材料质量控制

  (1)水泥:在混凝土施工中,水化热引起的温升较高,降温幅度大,容易引起温度裂缝。为此,在施工中应选用水化热较低的水泥,尽量降低单位水泥使用量。

  (2)粗骨料:在钢筋混凝土施工中,粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土的浇灌工艺有关,增大骨料粒径可减少用水量,混凝土的收缩和泌水随之减少,但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析。因此,必须调整好级配设计,并在施工中加强振捣。对于粒径5~40mm的石子,要求针片状少,超规少,颗粒级配符合筛分曲线要求,这样可避免堵泵,减少砂率、水泥用量,提高混凝土强度。试验结果表明:采用粒径5~40mm石子比采用粒径5~25mm石予每立方米混凝土减少用水量15kg左右。在相同水灰比情况下,每立方米混凝土水泥用量减少20kg左右(水灰比0.709),同时降低了混凝土的温升:当粒径50mm石子满足筛分曲线要求时,其砂率控制在42%左右即可满足泵送要求。

  (3)细骨料:采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量20kg左右,水泥相应减少28kg左右,从而降低混凝土的干缩。砂石料的含泥量控制:砂石含泥量超标,不仅增加混凝土的干缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,因此在路大体积混凝土施工中,石子含泥量应控制好。

  (4)掺加块石:在大体积混凝土基础施工中,掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为150~250mm的坚固大石块,不仅可减少混凝土的总用量,又可减少单位水泥用量,从而降低水化热,同时石块本身也吸收热量,使水化热进一步降低,对控制裂缝有利。

  (二)混凝土的浇灌振捣技术

  混凝土的浇灌振捣技术对混凝士密实度很重要最宜振捣时间为10~30s。泵送流态混凝土同样需要振捣,大体积混凝土在浇灌振捣中会产生大量的泌水应及时排除,有利于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。

  (三)施工过程中的温度控制

  在大体积混凝土施工过程中为了减少混凝土的内外温差,一方面应尽可能减少入模温度,另方面应采取保温养护,以减少内外温差。浇筑体的混凝土缓慢降温是重要环节越慢越好,为混凝土创造充分应力松弛的条件,与此同时还要在养护中使混凝土保持良好的潮湿状态,这对增加混凝土强度和减少收缩是十分有利的。

  (四)混凝土的拆模时间

  混凝土的拆模时间可根据工程部位具体情况(工序要求、施工荷载状况)确定,应尽可能地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应大于15℃。拆模时混凝土的现场试块等级最低不宜低于℃。

  (五)混凝土基础工程拆模后及时回填土

  及时回填土是控制早期、中期开裂的有力措施。土是混凝土养护的最佳介质。施工经验表明迟迟不回填土的暴露工程裂缝最多。

  结束语

  总之,对于钢筋砼梁裂缝的防治应贯彻预防为主的原则,加强设计施工及使用等方面的管理,确保结构安全,避免不必要的损失。一旦产生裂缝,,须尽快分析原因,对违章操作及不符合安全要求的应及时纠正。这样才能做好混凝土的裂缝防治。

  参考文献:

  【1】王广程.浅析钢筋砼梁裂缝的成因与处理【J】.中国科技博览,2011(34).

  【2】敬子辉.试论钢筋砼梁的裂缝防治与处理【J】.中国科技博览,2011(25).

  【3】李中原.钢筋混凝土梁裂缝成因和处置措施分析【J】.中国科技博览,2011(21).

文章标题:钢筋砼梁裂缝的成因及处理措施研究

转载请注明来自:http://www.sofabiao.com/fblw/ligong/jianzhusheji/14871.html

相关问题解答

SCI服务

搜论文知识网的海量职称论文范文仅供广大读者免费阅读使用! 冀ICP备15021333号-3