混凝土结构设计和抗裂处理

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1、混凝土结构设计和抗裂处理混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,混凝土裂缝产生的原因也很多,在结构设计过程中就需要根据不同的结构形式和不同的结构构件预判可能出现的裂缝,再根据不同的可能出现的裂缝采取相应的预防措施。随着社会的发展与进步，重视混凝土结构设计具有重要的意义。本文主要简单介绍混凝土结构设计抗裂措施。关键词：混凝土结构设计抗裂设计抗裂措施引言　　混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，它是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。关于混凝土强度的微观研究以及大量工程实践所提供的经验都说明：结构物的裂缝是不可避免的，裂缝是一种人们应该接受

2、的材料特征。混凝土裂缝产生的原因很多，基本上裂缝的发生与混凝土原材料、设计、施工的环境条件和施工工艺、结构的使用和维护等密切相关。结构设计是首位，不仅要保证设计的结构具有足够的强度和强度储备，而且针对不同的结构应采取相应的抗裂措施。1、混凝土抗裂性能评估原理　　混凝土的非荷载变形开裂，与长期干燥收缩变形密切相关，因此混凝土的抗干缩开裂性能需要长期的观察和测试，无法获得即时结果以满足实际应用的要求。但混凝土早期塑性收缩裂缝与后期混凝土干缩裂缝的产生及其抗拉强度密切相关。许多研究者认为，混凝土结构非荷载变形裂缝的产生在相当程度上由早期的微缺陷导致。混凝土是典型的非均质材料，本身就

3、存在大量的微缺陷，而由于施工养护不当，早期塑性裂缝的产生将大大增加混凝土中微裂纹的数量，这些微裂纹提高了混凝土内部的应力集中系数，降低了混凝土的抗拉强度。伴随混凝土后期干燥收缩的发展，这些微裂纹在内外应力的作用下，将不断发展为更大的裂纹，以至最终形成贯通的毛细孔和裂缝，由不可视裂缝发展为可视裂缝。因此，在一定意义上，混凝土的早期塑性收缩及由此产生的塑性微裂缝决定了混凝土后期裂缝的产生和抗裂能力。采用加快混凝土失水速度的方法，考察混凝土塑性收缩开裂情况，可以较客观反映混凝土的长期抗裂性能。同时，试验方法简单易行，试验条件容易稳定，相对评价混凝土长期收缩开裂采用的圆环试验、开裂试

4、验架等方法，测试周期短，也方便对不同混凝土的抗裂性能进行精确评价。2、抗裂设计的安全度　　工程建筑抗裂设计的安垒度应从工程的重要性．工程的超长规模以照经济条件考虑。据此，我们可以将工程建筑抗裂设计的安全度要求分为三级：低要求，中等要求，高要求。由于使用者对工程建筑的要求越来越高，业主应考虑工程出现裂缝后的影响。做出判断，选定合适的抗裂设计安全度要求。2.1临时建筑或不超长的混凝土工程———低要求(50～75％)对这些工程可以按普通棍凝土要求设计，施工，可以币用膨胀剂或纤维，但对防渗有要求时，则耍用适当的防水剂或膨胀剂。2.2一般的超长结构物——中等要求(75～90％)对这些工

5、程可用膨胀混凝土或用纤维混凝土．适当致后浇带。2.3对重要的构筑物或特别超长结构物(1‰以上)——高要求(90一95％)对这类工程可用纤维复合膨张混凝土，这样可以确保工程结构物的安全不开裂)。3、结构设计时采用的抗裂措施1)混凝土原材料的选择。　　要控制混凝土的开裂，需要从原材料的选择出发，原材料选择的正确与否，直接影响到混凝土的开裂。由于混凝土自身的特性，水灰比过大，水泥用量大，外掺剂保水性差，粗骨料少，用水量大，振捣不良，环境气温高，表面失水大(养护不良及吸水砖模)等都能导致蝮性收缩表面开裂。自20世纪初起，为了减小水化放热产生的影响，开始采用掺火山灰的办法，30年代又开

6、发出低热水泥。利用加大粗骨料粒径、非常低的水泥用量、预冷拌合物原材料、限制浇筑层高和管道冷却等措施，进一步获得了降低水化温峰、抑制热裂缝的效果。因此从选择水化热低的水泥，控制水灰比，减少水泥用量和用水量，添加适当的外加剂等措施以控制混凝土的开裂。例如，超长的地下室结构外墙应选用补偿收缩混凝土，即在混凝土中掺入UEA，HEA等微膨胀剂，以混凝土的膨胀值减去混凝土的最终收缩值的差值不小于混凝土的极限拉伸即可控制裂缝。普通硅酸盐水泥外掺粉煤灰可有效控制早期和长期收缩开裂。以下为墙面的抗裂设计图：2)提高结构自身承载力。　　在结构设计过程中，有时虽然梁板的承载力和挠度均在规范允许之内

7、，但相对承载力较小，由于承载力的降低会引起混凝土的开裂。因此，混凝土结构设计时，要考虑到混凝土的劣化，混凝土强度必须有一定安全储备，才能保证结构有足够的安全性和耐久性。3)减小地基的不均匀沉降。　　因为建筑物地基的不均匀沉降而引起的结构裂缝的事例不多，位于采空区的建筑物易发生。此时需加强基础的整体性，以减小地基不均匀沉降对结构的影响，比如独立基础时设置拉梁，而且在有些工程中开裂还非常严重。此时建议在拉梁两端各设一道后浇带，如果地质条件较好可设一道或不设。4)地下室墙体裂缝的控制。　　a.采取“抗裂”的设