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时间:2018-07-19
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1、专题二:砼裂缝产生原因分析、防治与处理一、目前砼裂缝概况与裂缝控制的必要性住宅工程——裂缝带来的社会影响。各种工程都存在裂缝问题,如大型公共民用建筑、地铁、桥梁、水池、库房、厂房等。目前裂缝控制已引起工程界的高度重视。对于裂缝,由于在现行规范中仅对结果进行验收,过程控制由施工单位自控,所以目前尚无专门的裂缝控制规范或统一的施工方法。在设计上,有一些原则性的规定,如伸缩缝间距,后浇带或者要求加入膨胀剂或减水剂,并要求采用收缩小的水泥,控制水灰比、低水化热水泥等。在施工过程中,除一些超长、大体积砼外,考虑更多的强度,抗渗和
2、结构尺寸偏差,施工方对裂缝控制问题重视程度不够,只有发现了裂缝,才引起重视,再制定方案进行处理。裂缝问题是砼工程的通病,砼结构大于0.05mm的裂缝是普遍的现象,其结构形式不同,开裂的程度和裂缝的方向也随之不同,如:住宅工程:主要是墙体、楼板(或梁)裂缝;地下工程:主要是墙体、顶板裂缝;门窗、预留洞口:出现45°斜裂缝;桥梁:箱梁、大体积墩柱为环向裂缝;隧道:环向裂缝。1、工程裂缝的特点①墙体、梁板结构裂缝较多;②砼强度越高,裂缝越多;③地上砼结构裂缝较多;④结构突变处较多,如楼梯口、门窗、预留洞;⑤16随时间变化:高
3、温和冬季出现概率高;⑥裂缝出现提前,目前砼开裂多发生在早期(施工阶段),严重时拆模就已产生裂缝,同时,一些后期使用过程中的开裂,许多也源于施工阶段;⑦其它原因:温度应力,钢筋锈蚀、采用劣质水泥,活性骨料,掺加料等。2、结构构件裂缝简述①墙体砼裂缝:以竖向为主,一般从中部向下,局部顶板下部。一般为2-3m一道;②柱子裂缝:沿箍筋环向裂缝;③楼板裂缝主要为塑性裂缝,形状不规则。砼结构裂缝普遍存在,对部分工程严重,多数情况下无明显危害,但对耐久性有影响,其主要后果引起渗漏。二、砼裂缝原因分析(一)裂缝分类1、微观裂缝和宏观裂
4、缝:由肉眼观察可见:一般以0.05mm为界,小于为微观裂缝,大于为宏观裂缝。2、表面裂缝和贯穿裂缝:表面裂缝危害性小,仅需一般处理,贯穿裂缝危害性大,必须控制。3、有害裂缝和无害裂缝:对于是否有害无害,由建筑物的功能,性质等级,所处的环境条件、部位及裂缝大小来确定。16(二)砼裂缝机理1、砼材料的微观结构砼材料的内部缺陷示意图砼内应力状态示意图162、砼结构裂缝的形成砼裂缝的形成和发展示意图3、影响裂缝的因素(1)砼组成材料及配合比的影响;(2)设计缺陷的影响;(3)施工质量的影响;(4)使用状态的影响;(5)影响裂缝
5、因素的复杂性。4、制约裂缝的有利因素(1)砼材料的塑性(徐变、松弛);(2)配筋对控制裂缝的作用;16(3)压应力对闭合裂缝的有利影响;压力闭合裂缝的机理示意图(4)裂缝的自愈;砼裂缝的自愈示意图(5)裂缝的修补与掩饰。(三)原因分析1、荷载裂缝和变形裂缝:根据调查统计,荷载裂缝占20%,变形裂缝占80%,所以对砼变形裂缝的控制是重点。2、早期裂缝和后期裂缝16①早期裂缝包括:塑性裂缝,表面失水过快、沉缩;收缩裂缝,干缩、温差、自收缩。②后期裂缝:包括干缩、荷载、不均匀沉降、温度、碱集料反应、钢筋锈蚀、冻融。3、施工不
6、当:重物、支撑、养护不足,拆模过早,振捣不实等影响。发生裂缝的原因是多方面的,也很复杂,对此要进行综合控制。如:荷载的受力计算,配筋率和形式,振捣(均匀性、密实性)、养护、拆模时间、支撑情况、砼配合比等等。综合控制要从两个方面抓:①是早期裂缝,大多数集中出现在浇筑后的10天内,主要与砼收缩有关;②从耐久性出发,对氯离子、碱含量采取措施。(四)砼裂缝表现形式1、砼收缩:①塑性收缩——表面失水过快;②沉缩——出现在钢筋上部及外侧,产生龟裂,主要保护层薄;③自收缩;④干燥收缩——自由水蒸发;⑤温度收缩——水泥产生水化热,内外
7、温差过大;⑥碳化收缩。对以上情况分析,砼收缩主要是干缩和温度收缩,C50以上高强砼还存在自收缩,对硬化前出现的裂缝,一般呈树枝状,“井”状,较浅,但可能较宽。2、早期塑性龟裂和沉陷裂缝的防制①砼入模后预防砼外露表面失水;②采用二次拌压工艺并拉毛——掌握火侯,应在初凝后,终凝前;③降低砼坍落度——减少用水量;④合理的保护层厚度——防止过薄或过厚;⑤防止砼过振出现浮浆;⑥防风和防止高温下直接暴晒;⑦浇筑前湿润模板;⑧掺加纤维。3、影响干缩裂缝的主要因素:16干缩裂缝收缩率:传统砼3-5/万,泵送砼6-8/万,最高达12/万
8、,目前商品砼干缩率较高。主要因素为:①集料——其种类、级配、风化程度;②水灰比——用水量越大、干缩越大;③尺寸与形状——表面积/体积的比值越大其干缩越大;④环境条件——高温、大风、寒流影响较大;⑤杂质——含泥量;⑥水泥品种——不同的水泥收缩不同;⑦泵送剂——增加了干缩;⑧坍落度——与其成正比;⑨掺合料。对干缩裂缝,其控制措施主要有
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