简述钢筋混凝土裂缝控制措施

2015-05-30 10:48姜贵军
科技资讯 2015年25期
关键词:配合比原材料控制措施

姜贵军

摘 要:混凝土是由多種材料组成的混合体,是一种脆性材料,在不同外力、温度作用下,有可能出现裂缝。裂缝成因大致可分混凝土施工、本身特性、外界因素3类。在施工中可以采取有效的手段尽量避免混凝土裂缝的产生,尽量控制使结构不出现裂缝或减少裂缝,尤为重要的是避免有害裂缝的产生,从而确保工程质量和结构安全。该文就裂缝提出了一些控制措施。

关键词:裂缝设计 施工温度 原材料 配合比 控制措施

中图分类号:TU755 文献识别码:A 文章编号:1672-3791(2015)09(a)-0061-02

1 设计方面的控制措施

(1)在混凝土结构设计中,应特别重视构造钢筋的配置,符合国家设计规范要求,尤其对楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选用。

(2)设计中结构界面突变带来的应力集中时,如果无法避免,就要将此处做局部处理,例如转角处可以以圆角处理、突变处可以促成渐变成为过渡段,并且将构造配筋加强,同时转角处需要增配斜向钢筋等等做出回避措施。

(3)当楼板需要增加厚度时,应考虑双面配筋。如楼板内暗配较多电路管线或楼板地坪上混凝土被取消等条件,混凝土楼板现浇厚度最小采用120 mm。

(4)合理留设施工后浇带可以使混凝土自由收缩,大大减少收缩应力,使混凝土的抗拉强度用来抵抗温度应力,从而提高混凝土抵抗温度变化的能力。

(5)为了避免出现墙角45°斜裂缝,设计中需要在墙角设置放射钢筋,长度大于整个跨度1/3,不小于1~2 m,且在混凝土结构上部支座负弯矩处范围设置通长钢筋,每隔1根布置1根,以抵抗结构的裂缝及端头的裂缝。除受力钢筋需满足要求外,分布筋距离适当需要加密,间距设置为15~20 cm。

(6)设计中处理好柔性和刚性的关系特别重要。对于结构薄弱部位和易开裂部位的处理要特别重视,如深基础与浅基础结合处、高低跨处、 高层与底层结合处以及不同结构形式结合处等。

(7)根据实际情况推广使用补偿收缩混凝土,它是在混凝土中掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的混凝土,在其硬化过程中产生一定的限制膨胀,补偿混凝土硬化过程中的收缩,以此来减少混凝土裂缝。

(8)敷设管线时,应在上下两层楼板钢筋中位置布置预埋电路管,禁止两根管线交叉叠放。如楼板厚度较小时,为避免因钢筋保护层不够混凝土出现裂缝,也可以在电路管外侧增加钢丝网片。

2 施工方面的控制措施

(1)首先要在浇筑混凝土之前制定出详细的施工方案,并且需要经过有关部门审核批准后方可进行。施工方案中需要确定出分层位置、浇筑方向、一次浇筑的份量、浇筑时间、施工缝的位置及间距、运输及振捣等内容,采取避免混凝土形成冷缝造成强度降低措施和采取因新旧混凝土施工交界面未完全咬合而形成局部薄弱之处造成强度降低等措施。加强对混凝土的测温工作,内外温差值控制在20 ℃左右。根据实际施工情况合理及时调整施工方案,并上报有关部门审核批准实施。比如有效减少混凝土保护层的厚度而不影响结构强度,竖向钢筋的外侧放置水平钢筋等等。

(2)完成混凝土浇捣后,根据当时施工现场的天气和室外温度情况,确定好养护方案。可以采取混凝土表面铺盖塑料薄膜、草帘等材料措施。混凝土在浇筑完成的12 h内(即混凝土完成终凝状态形成强度),使用细眼喷头喷灌混凝土表面养护,严禁围水养护。通常情况下,普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,洒水养护不得少于7 d;掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,洒水养护不得少于14 d。

(3)为避免混凝土表面产生收缩裂缝,在混凝土终凝收水时,表面需要进行2~3次压光,且严禁在混凝土表面撒水泥粉进行压光处理,尤其掺有活性料混凝土的表面更需要增加压光次数。

(4)控制混凝土模板拆模时间,遵守有关规定。为防止因过早拆模而出现混凝土裂缝,混凝土模板拆模规范规定:2~8 m跨度的梁和现浇板,混凝土的强度必须达到标准值的75%方可拆模;跨度大于8 m的梁和现浇楼板,混凝土强度必须达到标准值的100%方可拆模。同时将支撑模板立杆的下端与地坪接触的部位设置木楔顶紧,以防止在浇捣过程中混凝土因变形而产生沉降。

(5)为避免混凝土浇筑高差过大和侧面长期暴露,影响混凝土的性能和抗裂能力,浇筑前要合理的分块分缝,安排好浇捣施工顺序,浇筑完毕收水后加强养护,以防止表面干缩裂缝。如出现表面裂缝,需要及时处理。混凝土结构特别要注意避免贯穿裂缝和深度裂缝,这样混凝土结构不能使用了。

(6)为提高模板的使用周转率,拆模可以早些安排时间。当混凝土的温度高于气温时应考虑拆模时间,以避免混凝土产生早期裂缝。浇筑初期,因水泥水化热的散发,表面产生较大拉应力,这时混凝土表面温度比气温高,如果此时拆除模板,表面温度会突然变化,一定会产生较大拉应力,与水化热应力和混凝土干缩应力叠加,表面的拉应力达到最大值,必然产生较大表面裂缝。如在拆模后及时在混凝土表面覆盖泡沫等保温材料,可有效防止产生如此大的拉应力,因而避免了混凝土表面裂缝的产生。

(7)钢筋在温度不高且应力低于屈服强度的状况下,各种性能较稳定,与应力状态、温度及时间没有关系。钢筋与混凝土线膨胀系数相差很小,所以在温度产生变化时两者之间只会产生较小的内应力。由于混凝土弹性模量是钢筋弹性模量的1/10,混凝土应力达到抗拉强度开裂时,钢筋的应力将不超过10~20 MPa。因此在钢筋混凝土中利用钢筋防止细小裂缝出现是很困难,但加筋后结构内的裂缝数目会变多、间距变小、深度与宽度较小。

3 温度方面的控制措施

(1)内部降温法是在混凝土中埋设水管,通入冷水来达到混凝土降温,还有常见的投毛石法等。

(2)合理掌握拆模时间,采取表面保温措施,以免造成混凝土表面发生急剧的温度变化。保温法是在混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料,保持混凝土的内外温差小于20 ℃。

(3)高温浇筑混凝土时,合理分层分块施工,尽量减少浇筑厚度,采用浇筑层面散热等措施以避免裂缝产生。混凝土的配合比严格控制,保证和易性,必要时适当掺加缓凝剂,拌制混凝土可掺加降温材料。另外,混凝土施工时尽量避开气温过高时段,加设临时罩棚遮盖,避免混凝土表面直接遭到日晒水分蒸发过快,表面裂缝的出现。

(4)延长养护时间,拆模后立即回填或及时覆盖保护,加强洒水养护。

4 其他方面的控制措施

(1)混凝土原材料严格检测,在拌制前必须按规范规定对水泥、粗细集料、水、外加剂等材料进行检验复试,不合格材料严禁使用。

(2)为优化混凝土的配合比,应全方面考虑,多用骨料、少用粉料,以避免产生裂缝。在混凝土配合比设计时,坍落度要适当控制,不宜过大。采用低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热,选用合适的缓凝和减水等外加剂。

(3)连续浇捣混凝土,配备混凝土运输车辆时,应充分考虑交通路况,以确保混凝土浇捣的连续性,减少施工中的冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间较长时,应采取接缝处理等应急措施。

(4)严控混凝土的掺料剂量,并且控制混凝土水灰比,以保证混凝土的早期强度,提高混凝土的抗拉性能。

5 结语

在混凝土裂缝问题上,要从两个方面进行考虑。一方面,根据混凝土的所处环境,从设计、材料、施工、环境四大方面综合考虑,使结构设计更合理、原材料的各项性能指标更好、施工工艺更先进和施工环境更适合混凝土的后期的各种变化,从而提前制定预防措施方案,使混凝土裂缝降到国家和地方规范要求的控制范围内。另一方面,对已经出现超过规范允许范围的裂缝,根据现有的技术水平,利用新产品、新技术和新工艺对已出现的问题进行修补,从而实现风险和损失最小化。

参考文献

[1] 张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施[J].今日科苑,2008(4):20-24.

[2] 曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理[J].江西建材,2007(3):33-35.

[3] 钟振武.现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及处理[J].山西建筑,2003(11):42-43.

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