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摘要:在建筑工程施工中,混凝土裂缝是一个经常出现的问题,通常情况下,容易出现在施工阶段。如果不能及时有效的防止和控制会对整个工程的施工质量产生重要的影响。本文从产生裂缝的原因出发,对裂缝的防治提出了一定的要求措施。
关键词:混凝土;裂缝;防治措施
Abstract: In the construction engineering construction, the concrete crack is a recurring problem, under normal circumstances, tend to occur in the construction stage. If not timely and effective prevention and control will have an important impact on the whole project construction quality. In this paper, the causes of cracks in the starting, some requirements and measures for the prevention and treatment of cracks is proposed.
Key words: concrete; crack; prevention measures
中图分类号:[TQ178]文献标识码: 文章编号:
一、设计人员必须在思想上高度重视裂缝控制问题
有部分结构设计人员在进行设计时,完全依赖计算机软件的计算结果,而对所设计的实际工程中结构构件的某些部位可能由于间接作用原因(如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀下沉等)产生超过混凝土抗拉强度的混凝土约束拉应力问题不够重视,未在设计中采取必要的控制裂缝措施,导致这些部位极易产生裂缝。然而每当这些工程中出现间接作用引起的裂缝时,他们却认为与设计质量无关,理由是他们的设计图纸已完全符合现行规范的规定。实际上这些同志可能不了解现行混凝土结构设计规范中只列有少量有关裂缝控制的条文,即使遵守了设计规范的规定尚不能完全对间接作用引起的裂缝起到妥善的控制,设计人员还必须根据各工程的特点和实际情况,有责任在设计中采取必要的有效措施。
二、总结工程中的裂缝控制经验,进一步完善概念设计
工程经验表明,不同类型的现浇钢筋混凝土结构房屋由于间接作用的原因产生的裂缝具有某些规律性。其特点是多发生在混凝土因约束产生的拉应力较大部位,通常和承受荷载的关系不明显。而且这些裂缝往往不会严重影响结构受力性能,但会影响结构的耐久性甚至影响正常使用。因而结构设计人员仍需采取有效措施对这类裂缝进行控制。
对易出现裂缝的部位,目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施,工程经验表明在与材料、施工等部门密切配合的情况下,可取得较好的效果。“放”就是释放或减小上述易裂部位混凝土截面内的约束拉应力,这类措施包括对平面长度较长的房屋采用伸缩缝、沉降缝或抗震缝将其分割成若干个平面长度较短的独立结构单元、或采用设置若干个后浇带、加强带等方法。在这类措施中实践证明尤其以分割方法可取得较好的控制裂缝效果,但是它却往往受到使用条件不允许分割的限制而不能普遍采用。另外,设置后浇带、加强带的措施也有其局限性,原因是这类措施只能减少施工中的混凝土部分约束拉应力,不能减少浇筑成整体后及使用过程中的约束拉应力及温度拉应力。“抗”就是在结构件易出现裂缝的部位增设抵抗约束拉应力的附加钢筋,虽然在裂缝出现前附加钢筋中的应力较低,但裂缝一旦出现,它将会对裂缝的展开取到很好的抑制作用可减小裂缝宽度。目前存在的问题是尚未清楚如何根据不同的实际工程情况配置适量的附加钢筋对控制裂缝最为有效。看来此问题尚需通过不断地对大量的工程实践进行总结经验,进一步找出具有规律性的结果指导控制裂缝的概念设计。“抗放结合”就是将“放”“、抗”措施结合起来同时在某一工程设计中采用。这类措施若能得到材料、施工部门的其他措施很好的配合,通常可取得较好的效果,但存在问题同“抗”与“放”的问题一样,尚需进一步完善。
三、结构设计人员应该尽早介入建筑方案和初步设计工作
建筑的方案和初步设计在整个设计過程中起到举足轻重的作用,影响到各设计专业的工作,特别是影响结构设计专业的后续工作,如裂缝控制、抗震设计等。尽早介入建筑的方案和初步设计可以使结构设计人员及时地向有关建筑设计人员提出对结构受力有利、合理的改进方案建议,其中也包括减少约束拉应力的建议。因为一般情况下不少建筑师可能根据所熟悉专业的特点多从建筑学方面考虑了建筑方案和初步设计的合理性,而对结构专业的要求有所忽视。因而裂缝控制问题在每个设计单位内部也需要由各专业设计人员的密切配合协作才行。
四、注意改进防裂钢筋的构造
目前在某些工程设计中可以见到为了防止双向矩形板在房屋端部阳角发生45°的裂缝,该部位除设有正交的沿板两个跨度方向的双层双向钢筋外,还在板的上部设有附加放射形短钢筋,其长度一般不超过 1.5m。这些短钢筋通常绑扎在板角部纵横向负钢筋的上方,其位置影响了角部负钢筋应置放的正确位置,因而减少了角部纵横向负钢筋的有效高度,使其不能充分发挥作用。实际上足够的纵横方向的钢筋的合力已能很好地抵抗板垂直于板角45°处混凝土的约束拉应力、并在该处形成裂缝后能起到抑制裂缝开展的作用,因而笔者认为若能在板内配置适量双层双向直通支座的钢筋,则角部附加反射形短钢筋可以取消。此种做法在不少工程中已得到满意的效果。
此外在某些工程设计中也未提出防止楼板内沿预埋电气线管裂缝的措施,因而当板厚度较薄,预埋线管直径较粗时,线管过多地削弱了混凝土的截面致使这类裂缝时有发生。为此笔者建议在设计中必须依据板厚和管径的实际情况,提出防裂构造措施。根据经验可在垂直于线管方向沿线管范围内配置防裂短钢筋6~8mm,间距宜不大于 150mm,两端的锚固长度不小于 30d(d 为防裂短钢筋直径)。此外有的工程采用了沿预埋线管的底部混凝土内铺设一定宽度的钢板网片,也能取得较好的防裂效果。
五、做好混凝土裂缝防治的几点措施
1、提高全员质量意识,充分认识裂缝危害
随着建设事业的飞速发展,混凝土技术也在向功能型和智能型方向发展,这就要求参建的技术管理人员不断加强自身的学习和提高,充分认识裂缝产生的危害,加强对混凝土结构组成、各种材料对混凝土性能的影响、新工艺新过程的学习了解,监理单位、设计单位和施工单位一起对操作人员进行技术交底,对工程中的重要部位、关键工序、施工措施,与施工班组研究讨论,共同努力实现控制质量目标,有效地避免有害裂缝的产生。
2、加强设计质量监控,做好施工方案设计
设计质量是决定工程质量的重要因素,设计过程的质量控制是质量预控的重要环节。监理单位要充分发挥协调作用,汇同建设、施工单位技术人员共熟悉图纸,充分了解建设、设计意图,做好技术交底。混凝土配合比是影响裂缝的重要内部因素,施工前应做好混凝土配合比设计和试配检验,在满足混凝土设计标号的前提下,尽量减少单位用水量、拌制混凝土时掺入一定量的磨细粉煤灰,降低水泥用量以减少水化热量。另外还要对装料顺序、搅拌时间、浇筑点坍落度、入模温度、留茬部位进行规划,对模板进行设计,充分做好施工前的准备工作。
3、加强对进场材料的控制
建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量,对进场的建筑材料一定要把好关。混凝土在浇筑至硬化期间,水泥会放出大量水化热,水化热越大,产生裂缝的可能性就越大,因此应尽量采取措施降低水化热。一是尽量选用水化热较小的水泥品种,必要时可以加入缓凝剂,减缓浇筑速度以利散热,或加入适当的减水剂,改善和易性,减少水泥用量,降低水化热。二是选用良好级配的骨料,严格控制粗细骨料的含泥量,细骨料宜用干净的中砂或中粗砂,最好用中粗砂,粗骨料宜用粒径较大、连续级配好的石子,严禁混入煅烧过的白云石或石灰石。
六、结语
总之,在工民建钢筋混凝土结构领域,现浇钢筋混凝土楼屋面板的裂缝,一个相当普遍的质量问题就是结构的裂缝问题,是目前房屋建筑中较难克服的质量通病之一,且有日趋增多的趋势,它已影响到正常的生活和生产,因此,分析现浇钢筋混凝土结构裂缝的原因及探索裂缝的防治措施具有极强的现实意义。
关键词:混凝土;裂缝;防治措施
Abstract: In the construction engineering construction, the concrete crack is a recurring problem, under normal circumstances, tend to occur in the construction stage. If not timely and effective prevention and control will have an important impact on the whole project construction quality. In this paper, the causes of cracks in the starting, some requirements and measures for the prevention and treatment of cracks is proposed.
Key words: concrete; crack; prevention measures
中图分类号:[TQ178]文献标识码: 文章编号:
一、设计人员必须在思想上高度重视裂缝控制问题
有部分结构设计人员在进行设计时,完全依赖计算机软件的计算结果,而对所设计的实际工程中结构构件的某些部位可能由于间接作用原因(如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀下沉等)产生超过混凝土抗拉强度的混凝土约束拉应力问题不够重视,未在设计中采取必要的控制裂缝措施,导致这些部位极易产生裂缝。然而每当这些工程中出现间接作用引起的裂缝时,他们却认为与设计质量无关,理由是他们的设计图纸已完全符合现行规范的规定。实际上这些同志可能不了解现行混凝土结构设计规范中只列有少量有关裂缝控制的条文,即使遵守了设计规范的规定尚不能完全对间接作用引起的裂缝起到妥善的控制,设计人员还必须根据各工程的特点和实际情况,有责任在设计中采取必要的有效措施。
二、总结工程中的裂缝控制经验,进一步完善概念设计
工程经验表明,不同类型的现浇钢筋混凝土结构房屋由于间接作用的原因产生的裂缝具有某些规律性。其特点是多发生在混凝土因约束产生的拉应力较大部位,通常和承受荷载的关系不明显。而且这些裂缝往往不会严重影响结构受力性能,但会影响结构的耐久性甚至影响正常使用。因而结构设计人员仍需采取有效措施对这类裂缝进行控制。
对易出现裂缝的部位,目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施,工程经验表明在与材料、施工等部门密切配合的情况下,可取得较好的效果。“放”就是释放或减小上述易裂部位混凝土截面内的约束拉应力,这类措施包括对平面长度较长的房屋采用伸缩缝、沉降缝或抗震缝将其分割成若干个平面长度较短的独立结构单元、或采用设置若干个后浇带、加强带等方法。在这类措施中实践证明尤其以分割方法可取得较好的控制裂缝效果,但是它却往往受到使用条件不允许分割的限制而不能普遍采用。另外,设置后浇带、加强带的措施也有其局限性,原因是这类措施只能减少施工中的混凝土部分约束拉应力,不能减少浇筑成整体后及使用过程中的约束拉应力及温度拉应力。“抗”就是在结构件易出现裂缝的部位增设抵抗约束拉应力的附加钢筋,虽然在裂缝出现前附加钢筋中的应力较低,但裂缝一旦出现,它将会对裂缝的展开取到很好的抑制作用可减小裂缝宽度。目前存在的问题是尚未清楚如何根据不同的实际工程情况配置适量的附加钢筋对控制裂缝最为有效。看来此问题尚需通过不断地对大量的工程实践进行总结经验,进一步找出具有规律性的结果指导控制裂缝的概念设计。“抗放结合”就是将“放”“、抗”措施结合起来同时在某一工程设计中采用。这类措施若能得到材料、施工部门的其他措施很好的配合,通常可取得较好的效果,但存在问题同“抗”与“放”的问题一样,尚需进一步完善。
三、结构设计人员应该尽早介入建筑方案和初步设计工作
建筑的方案和初步设计在整个设计過程中起到举足轻重的作用,影响到各设计专业的工作,特别是影响结构设计专业的后续工作,如裂缝控制、抗震设计等。尽早介入建筑的方案和初步设计可以使结构设计人员及时地向有关建筑设计人员提出对结构受力有利、合理的改进方案建议,其中也包括减少约束拉应力的建议。因为一般情况下不少建筑师可能根据所熟悉专业的特点多从建筑学方面考虑了建筑方案和初步设计的合理性,而对结构专业的要求有所忽视。因而裂缝控制问题在每个设计单位内部也需要由各专业设计人员的密切配合协作才行。
四、注意改进防裂钢筋的构造
目前在某些工程设计中可以见到为了防止双向矩形板在房屋端部阳角发生45°的裂缝,该部位除设有正交的沿板两个跨度方向的双层双向钢筋外,还在板的上部设有附加放射形短钢筋,其长度一般不超过 1.5m。这些短钢筋通常绑扎在板角部纵横向负钢筋的上方,其位置影响了角部负钢筋应置放的正确位置,因而减少了角部纵横向负钢筋的有效高度,使其不能充分发挥作用。实际上足够的纵横方向的钢筋的合力已能很好地抵抗板垂直于板角45°处混凝土的约束拉应力、并在该处形成裂缝后能起到抑制裂缝开展的作用,因而笔者认为若能在板内配置适量双层双向直通支座的钢筋,则角部附加反射形短钢筋可以取消。此种做法在不少工程中已得到满意的效果。
此外在某些工程设计中也未提出防止楼板内沿预埋电气线管裂缝的措施,因而当板厚度较薄,预埋线管直径较粗时,线管过多地削弱了混凝土的截面致使这类裂缝时有发生。为此笔者建议在设计中必须依据板厚和管径的实际情况,提出防裂构造措施。根据经验可在垂直于线管方向沿线管范围内配置防裂短钢筋6~8mm,间距宜不大于 150mm,两端的锚固长度不小于 30d(d 为防裂短钢筋直径)。此外有的工程采用了沿预埋线管的底部混凝土内铺设一定宽度的钢板网片,也能取得较好的防裂效果。
五、做好混凝土裂缝防治的几点措施
1、提高全员质量意识,充分认识裂缝危害
随着建设事业的飞速发展,混凝土技术也在向功能型和智能型方向发展,这就要求参建的技术管理人员不断加强自身的学习和提高,充分认识裂缝产生的危害,加强对混凝土结构组成、各种材料对混凝土性能的影响、新工艺新过程的学习了解,监理单位、设计单位和施工单位一起对操作人员进行技术交底,对工程中的重要部位、关键工序、施工措施,与施工班组研究讨论,共同努力实现控制质量目标,有效地避免有害裂缝的产生。
2、加强设计质量监控,做好施工方案设计
设计质量是决定工程质量的重要因素,设计过程的质量控制是质量预控的重要环节。监理单位要充分发挥协调作用,汇同建设、施工单位技术人员共熟悉图纸,充分了解建设、设计意图,做好技术交底。混凝土配合比是影响裂缝的重要内部因素,施工前应做好混凝土配合比设计和试配检验,在满足混凝土设计标号的前提下,尽量减少单位用水量、拌制混凝土时掺入一定量的磨细粉煤灰,降低水泥用量以减少水化热量。另外还要对装料顺序、搅拌时间、浇筑点坍落度、入模温度、留茬部位进行规划,对模板进行设计,充分做好施工前的准备工作。
3、加强对进场材料的控制
建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量,对进场的建筑材料一定要把好关。混凝土在浇筑至硬化期间,水泥会放出大量水化热,水化热越大,产生裂缝的可能性就越大,因此应尽量采取措施降低水化热。一是尽量选用水化热较小的水泥品种,必要时可以加入缓凝剂,减缓浇筑速度以利散热,或加入适当的减水剂,改善和易性,减少水泥用量,降低水化热。二是选用良好级配的骨料,严格控制粗细骨料的含泥量,细骨料宜用干净的中砂或中粗砂,最好用中粗砂,粗骨料宜用粒径较大、连续级配好的石子,严禁混入煅烧过的白云石或石灰石。
六、结语
总之,在工民建钢筋混凝土结构领域,现浇钢筋混凝土楼屋面板的裂缝,一个相当普遍的质量问题就是结构的裂缝问题,是目前房屋建筑中较难克服的质量通病之一,且有日趋增多的趋势,它已影响到正常的生活和生产,因此,分析现浇钢筋混凝土结构裂缝的原因及探索裂缝的防治措施具有极强的现实意义。