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时间:2018-11-21
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1、钢筋混凝土结构裂缝原因及其处理(包头铁道职业技术学院,内蒙古包头014040)摘要:文章结合实例和有关理论,从结构设计、混凝土施工工艺等方面,详细分析了钢筋混凝土结构裂缝形成的原因,同时提出了裂缝的处理方法及减小钢筋混凝土结构裂缝的措施。关键词:钢筋混凝土结构;裂缝;处理中图分类号:T528.1文献标识码:A文章编号:1007_6921(XX)21—0063—02许多钢筋混凝土结构在施工过程和使用过程中,常出现不同程度、不同形式的裂缝,既是建筑工程中十分常见的现象,也是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。当钢筋混凝土结构一旦出现肉眼明显可见的、宽度超过一定
2、数值的裂缝时,会给使用者在心理上造成较大压力,因为钢筋混凝土结构的破坏和倒塌都是从裂缝的扩展开始的。钢筋混凝土结构裂缝的出现,不仅影响建筑物的外观,还可以引起结构渗漏、混凝土保护层的脱落、加剧混凝土碳化,导致混凝土化学腐蚀和钢筋锈蚀加快,从而影响结构的安全性、使用性和耐久性,因此我们必须十分重视钢筋混凝土结构裂缝形成的原因及其处理,在结构设计与施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,确保工程质量。1钢筋混凝土结构裂缝形成的原因1.1结构设计方面1.1.1构件承载力不足。由于对构件传力方向、受力特点不明确而导致结
3、构设计计算存在错误,致使钢筋混凝土构件中受力钢筋数量太少、构件抗剪强度不够而产生裂缝,裂缝通常出现在应力最大位置附近。如受弯构件正截面承载力不足会造成梁跨中下部和连续梁支座附近上部的竖向裂缝;斜截面承载力不足,在剪力和弯矩共同作用下会造成支座附近或集中荷载作用点附近的斜向裂缝;因构件截面尺寸太小,配筋率过高会造成梁弯矩最大处附近受压区的裂缝。740)this.width=740"border=undefined#111nmousewheeI="returnzoom_img(event,this)">1.1.2地基不均匀沉降。一般情况下,地基因受到上部传递的压
4、力作用而引起地基面的沉降变形呈凹形,常称之为“盆形沉降曲面’’,这是由于中部压力相互影响高于边缘处相互影响,以及边缘处非受载区地基对受载区下沉有剪切阻力等共同作用的结果,它使地基反压力在边缘区偏高。如上所示。当建筑物的形状及刚度不同、地基土质存在差异时,使地基具有不同的反压力分布规律和变形曲线形状。如果建筑物的整体刚度越小,即柔性越大,则地基反压力的分布越接近于附加荷载的分布,此时不均匀沉降越大,在结构中产生较大的附加应力。如果结构的配筋较少,将导致在上部结构中产生裂缝。裂缝的位置一般位于沉降曲线曲率较大处,裂缝的方向与地基变形所产生的主应力方向垂直。如建筑
5、物墙面上多为斜裂缝,梁或板上多为垂直裂缝,柱上多为水平裂缝。1.1.3材料性能不能充分发挥。长期以来人们一直认为混凝土的强度与其耐久性成正比关系,认为混凝土强度越高,抗裂能力就越强,这种观念使设计人员对混凝土开裂的原因有了主观上的错误认识,在结构设计中盲目追求使用高强度混凝土而不是使用高性能混凝土,特别是对强度要求不高、而对抗渗性能要求较高的一些结构,如地下室的底板及墙壁、给水管道等,混凝土设计强度等级往往达到C60,其后果就是使水泥用量大幅度提高,然而水泥用量的增加,水泥在水化时产生的水化热也大幅度提高,造成干燥收缩和温度收缩增大,引起混凝土开裂。另外混凝
6、土强度提高,混凝土弹性模量增大,徐变系数减小,使混凝土的延伸率(抗裂性)减小,加剧混凝土开裂。1.2混凝土施工工艺方面1.2.1原材料选用不当。混凝土是一种复合材料,由水泥骨料、掺合料、外加剂、水等不同性质的材料组合而成。原材料的选用如不合理,不仅对混凝土的性能有直接影响,而且还可以影响到混凝土的施工操作,导致混凝土开裂。①水泥的选用。提高混凝土早期强度可以缩短工程建设时间,加快施工进度,可以给施工单位带来明显的经济效益,因此在选用水泥时存在一种盲目使用高强度等级水泥现象。水泥强度等级越高,水泥矿物组成中硅酸三钙含量越高,水泥细度越大,致使水泥在进行水化反应
7、时水化速度加快,水化时短时间内放出的热量就越多,而在短时间内产生过高的水化热会造成混凝土结构中心与表面之间存在较大的温差,这样就会导致混凝土在浇筑过程中出现开裂。②骨料的选用。选用骨料时往往忽略骨料的级配及颗粒形状。骨料的级配及颗粒形状对混凝土密实度影响较大,骨料级配差、含泥量高,会使骨料内部空隙率增大。为提高混凝土密实度,用于填充混凝土内部孔隙的水泥浆体数量会增多。水泥浆在凝结硬化过程中容易在较大骨料颗粒与砂浆或水泥石接触面上形成微小裂缝。③外加剂的使用。在混凝土施工操作过程中掺入一定数量的外加剂,可以改善混凝土的各项性能,以获取良好的经济效果,然而所使用
8、的外加剂与水泥之间应具有良好的相容性。因外加剂使用不
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