对钢筋砼结构裂缝相关问题的分析

对钢筋砼结构裂缝相关问题的分析【摘要】建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,其中最常见的要数钢筋砼构件裂缝。随着建筑物的大量兴建，钢筋砼结构越来越多，以及商品砼的大量推广和砼强度等级的提高，结构裂缝出现几率大大增加，文章对钢筋混凝土工程中常见的变形作用引起的裂缝问题进行了分析，并针对具体情况提出了一些控制措施。【关键词】钢筋砼结构；裂缝；措施中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,从理论上说,混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的,在使用荷载不大的情况下,没有裂缝或这类结构性裂缝非常细微,不易为肉眼所察觉。但在现实的建筑中,混凝土结构会出现各种各样的裂缝,其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。钢筋砼梁出现裂缝的原因很复杂,主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等。一概述：混凝土是由水泥石、砂（细骨料）、石（粗骨料）三种材料组合而成的非匀质材料。由于在水泥石硬化过程中，存在气穴、微孔和微裂缝，因此从微观上看，混凝土是水泥石、砂、石及充有空气、水的微孔和微裂缝的多相结合体。微裂缝本身对混凝土的承重、防渗及其他使用功能并无多大危害。但是当混凝土受到较大荷载和温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。从实际应用来看相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，而且产生使用期应力集中现象，故而应在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在允许的范围之内。二常见钢筋砼结构裂缝分析2.1材料质量材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。2.2施工工艺施工工艺涉及的面很广,不可能一一叙述,一般常涉用到的有:水分蒸发、水泥结石的砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。砼是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。施工过程中,钢筋表面污染、砼保证层太小或太大,浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝,施工控制不严,超载堆荷,也可能导致出现裂缝。砼养护,早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小,另外水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使砼内外部产生温差,超过一定值时,因砼的收缩不一致而产生裂缝。避免在极端天气条件下施工,可以减少砼结构的开裂情况。2.3地基变形在钢筋砼结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、外形、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。2.4温度变形砼具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为110-5/0C。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过砼的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积砼的裂缝等。2.5湿度变形砼在空气中结硬时,体积会逐渐减小,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.20.4,其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物,通常是掺加微膨胀剂等,这样可基本解决砼的早期干缩问题。2.6结构受荷结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不答应出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。2.7设计欠周全。如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均轻易导致砼开裂。2.8施工及现场养护原因现场浇捣混凝土时，振动棒振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤速度过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，导致裂缝的产生。对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。大体积混凝土浇筑，对水化热计算不准确、现场混凝土降温及保温工作不到位，导致混凝土内外温差过大，混凝土易产生温度裂缝。现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。2.9使用方面原因建筑物使用方面的裂缝，工业厂房裂缝的成因是改变使用功能。如一些工业厂房原设计为轻工业厂房，建成投产后改为设备厂房，原设计荷载取值轻，而大量生产设备进入，产生了超原荷载的一倍甚至几倍重量。这些都是造成厂房裂缝的主要原因。三预防措施3.1严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比。选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。3.2商品混凝土。在满足可泵性、和易性的前提下尽量减少出机坍落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量、掺加粉煤灰等混合材料，如出现裂缝，在混凝土终凝前进行二次抹光，然后及时洒水或覆盖。3.3在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。混凝土在浇筑时应连续施工，中间不得停歇，如果必须停歇其时间越短越好，并保证第一层混凝土未凝固之前浇上第二层混凝土。3.4在钢筋密集处及复杂部位，应认真分层振捣密实，防止上排钢筋人为弯曲导致保护层过大。3.5混凝土浇筑前及浇筑中及时进行整修，特别是支座端部受力最大处，以及四周阳角、预埋线管多与大跨度房间楼面裂缝最容易发生处等，应重点整修。混凝土在浇筑时对裂缝的易发部位和负弯矩受力最大区域，应铺设临时性活动挑板，尽量避免上层钢筋受到踩踏变形。3.6严格施工操作程序，不盲目赶工，楼层混凝土浇筑完后的必要养护必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6-7d一层为宜，以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。3.7科学安排楼层施工作业计划，在楼层混凝土强度达到1.2N/mm2之前不得在上面踩踏或安装模板及支架。在模板安装时，吊运（或传递）上来的材料应做到尽量分散就位，不得过多地集中堆放，以减少楼面荷重和振动。3.8施工技术。加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应先施工重、高部分，后施工轻、低部分。3.9混凝土楼板浇筑完毕后，表面刮抹应限制到最低程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加强混凝土的早期养护。楼板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保温，认真养护，防止强风和烈日曝晒。3.10后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案，杜绝在后浇带处出现混凝土不密实、不按图纸要求留置施工缝。同时更要杜绝在未浇后浇带前就将已经浇筑完毕的部分梁板模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂，造成变形。四结语混凝土结构施工过程中常见的裂缝有众多类型，在实际工程中，往往裂缝形成的原因是多种因素造成的，虽然现浇混凝土产生裂缝的现象不可避免，但通过科学的组织，合理的技术措施、管理措施，可以避免结构性裂缝的产生，控制非结构性裂缝的危害程度。对混凝土结构裂缝原因给出科