论述混泥土施工过程中裂缝的控制方法

1、论述混泥土施工过程中裂缝的控制方法 论述混泥土施工过程中裂缝的控制方法 摘要：本文就房屋建筑中混凝土施工过程出现裂缝的原因进行了分析，并提出了对裂缝控制与治理的相关解决措施，以供同行参考。关键词：房屋建筑；混凝土施工；裂缝控制；措施 中图分类号：TU755.7 文献标识码：B 文章编号：1008-042206-0161-02 1 出现裂缝的原因 1.1 荷载裂缝 钢筋混凝土构件在荷载作用下，当拉应力超过混凝土抗拉强度时即开裂，此裂缝沿主拉应力方向开展，走向与主拉应力方向垂直。常见的荷载裂缝有：偏心受力、受弯构件因受拉筋截面太小或设计无抗裂要求而产生的垂直于受拉主筋的弯曲裂缝；受剪构件因混凝土强

2、度小，抗剪钢筋少引起的剪切裂缝；偏心受力、受弯构件因混凝土截面小或受拉筋配的多引起的受压混凝土裂缝；受扭构件抗扭能力缺乏引起的斜裂缝；无梁楼盖、排架枯、牛腿等因构件抗；中切能力缺乏引起的斜裂缝。 1.2 变形裂缝 构件因温、湿度及沉降差等造成的变形受到约束得不到满足时引起应力，当应力超过混凝土的抗拉强度时产生裂缝。裂缝出现后变形得到满足或局部满足，同时刚度下降，应力发生松弛。常见的这类裂缝有：因材料缘故产生的裂缝。如混凝土的收缩、沉缩等引起的裂缝；由使用及环境条件引起的裂缝。如环境温、湿度变化，构件两面的温、湿度之差，火灾、碳化及浸入氯化物使内部钢筋生锈等使结构产生的裂缝；由于施工管理不菩或违

3、章作业造成的裂缝。如搅拌混凝土时不按配合比计量或搅拌时间过长、振捣不充分、混凝土养护条件差，过早拆模、混凝土未硬化就振动及施工缝处理不当等引起的裂缝；地基变形、结构物的差异沉降或地面受荷大等产生的裂缝。 2 对裂缝的控制 2.1 荷载裂缝的控制 目前，国际上的混凝土标准一般都根据结构的功能要求，环境条件对钢筋的腐蚀影响、钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用的时间等因素未考虑裂缝的控制等级。我国混凝土标准在考虑上述影响因素的情况下，将裂缝控制等级分为三级：一级是使用上严格要求不出现裂缝的构件，即在荷载效应的标准组合使用下，构件受拉区边缘混凝土不出现拉应力；二级是使用上一般要求不出现裂缝的构件，即在荷

4、载效应的标准组合作用下，构件受拉区边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心受拉强度标准值，按荷载效用准永久组合作用下，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力；三级是使用上允许出现裂缝的构件，即普通钢筋混凝土构件，它受规定的最大裂缝宽度允许值的限制。 2.2 变形裂缝的控制 2.2.1 由收缩和温度变化引起的裂缝 为了有效防止收缩和温度应力对建筑物造成危害，在设计和施工过程中可采用以下相应措施： 2.2.1.1 增配构造筋提高抗裂性能 增配构造筋，能有效抵抗温度应力，提高抗裂性能。配筋应尽可能用小直径，小间距。采用直径8-14mm的钢筋和间距150mm较为合理，配筋率在0.35%之间较为适宜。 2.2.1.

5、2 设置后浇缝 在现浇整体式钢筋混凝土结构中，只在施工期间保存的临时温度收缩变形缝称为后浇缝，它是一种扩大伸缩间距和取消结构中永久伸缩缝的有效措施，施工中保存一段时间后再进行填充封闭，后浇成连续整体的无伸缩缝结构。 2.2.1.3 控制应力集中裂缝 工业与民用建筑的各种建筑物可能都会遇到各种孔洞，以及一些结构在长度方向遇有断面突变情况，在孔洞和变断面的转角部位，由于温度收缩作用，会引起应力集中，产生裂缝。可采取有效的结构加强，目前有两种有效方法：转角或圆孔边作结构筋加强，转角处增配斜向钢筋或网失；孔洞边界设护边角钢，控制裂缝的产生。 2.2.1.4 为混凝土创造应力松弛的条件 相对大块式、厚臂

6、的混凝土工程，控制裂缝的主要因素是克服水化热降温引起的拉应力，所以必须尽可能减少入模温度，薄层连续浇筑，加强养护，以减少内外温差，关键一环是缓慢降温，给混凝土创造应力松驰的条件，与此同时还要混凝土保持良好的潮湿状态，可采用自动给水养护，这对提高强度和减少收缩是十分有利的。 2.2.2 由地基不均匀沉降引起的裂缝 地基、根底、建筑物构成一个整体，共同工作，其内力及变形与很多因素有关。因此应采用相应的设计方案进行预防，设计中可依据以下原那么： 2.2.2.1 以“抗为主。其原那么是把结构物刚度设计得很大、很长而不设置沉降缝。如可在混合结构中提高整体性，砌体结构中增设圈梁等，加大结构刚度。另外可尽量

7、采用空间刚度较大、具有较高的“抗不均匀沉降能力的箱形根底，以及近年来开展较快的锚杆静压桩及其它桩基形式，这些措施对抵抗不均匀沉降都是非常有利的。 2.2.2.2 以“放为主。其原那么是把建筑物刚度设计得较小，以适应地基的变形。可根据地基情况、建筑物荷载差、上下差等实际条件设置沉降缝，将建筑物分成假设干单元来防止不均匀沉降产生的损害。 3 裂缝的冶理 3.1 裂缝冶理原那么 3.1.1 必须充分了解设计意图和技术要求，严格遵循设计和施工标准的有关规定。 3.1.2 应认真分析裂缝产生的原因和性质，根据不同受力情况和使用要求，分别采用不同的处理方法。 3.1.3 裂缝处理后应能保证结构原有的承载能

8、力、整体性、抗渗性。处理时要考虑温度、收缩应力较长时间的影响，以免处理后再出现新的裂缝。 3.1.4 防止进一步人为地损伤结构和构件，尽量防止大动大补，并尽可能保持原结构的外观。 3.1.5 处理方法应从实际出发，在平安可靠的根底上，要考虑技术上的可能性，力求施工简单易行，以符合经济的原那么。 3.2 裂缝冶理方法 混凝土结构或构件出现裂缝，有的破坏结构整体性，降低构件刚度，影响结构承载力，有的虽对承载能力无多大影响，但会引起钢筋锈蚀，降低耐久性，或发生渗漏，影响使用。因此，应根据裂缝性质、大小、结构受力情况和使用要求，区别情况，及时进行冶理。一般常用的冶理方法有以下几种： 3.2.1 外表修

9、补法。该法适用于裂缝较窄，用以恢复构件外表美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿混凝土裂缝外表铺设薄膜材料，一般可用环氧树脂或树脂浸溃玻璃布。施工时先将混凝土外表用钢丝刷打毛，清水洗净枯燥，将混凝土外表气孔由油灰状树脂填平，然后在其上铺设薄膜，如果单纯以防水为目的，也可采用涂刷沥青的方法。 3.2.2 充填法。当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土外表凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。施工时，先将槽内碎片去除，必须及时涂底层结合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂轮或抛光机将外表磨光。 3.2.3 注入法。当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方

10、法，首先裂缝处安设注入用管，其它部位用外表处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补，此法在裂缝宽大于0.2mm时，效果较好。如果构件的裂缝情况影响了构件的承载能力，就应更慎重研讨，分析比拟，采用经济高效的方法，到达加固目的，可采用的方法有： 加大截面加固法。加大截面加固法，也称为外包混凝土加固法，顾名思义，是采同种材料一筋混凝土增大构件的截面和配筋，用以提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性等。根据构件受力特点和加固目的、构件几何尺寸等可设计为单侧、双侧或三侧加固，或四面包套的加固。这种加固法是一种传统的加固方法，优点是工艺简单，适用范围较广，可用于加固一般梁、板、柱、根

11、底、屋架等，缺点是现场湿作业工作量大，养护期较长，对生产和生活有一定影响，截面增大对结构外观及房屋净空也有一定影响，并能增加结构自重。 外包钢加固法。所谓外包钢加固，就是在混凝土柱的四角或两面包以型钢的一种加固方法。它的优点是构件的截面尺寸增加不多，但混凝土柱的承载力可有较大幅度提高。对于方形或矩形柱，大为在四角包角钢，并在横向用缀板连成整体，对于圆柱、烟囱等圆形构件多用扁钢加套箍的方法。但这种方法用钢量较大，加固维修费用较高。 预应力加固法。预应力加固法是指采用预应力筋对建筑物的梁、板、柱和桁架进行加固的方法。这种方法不仅具有施工简便的特点，而且可在根本不增加梁、板、柱截面高度和不影响结构使

12、用空间的条件下，提高梁、板、柱的抗弯、抗剪、抗压承载力和改善其在使用阶段的性能。这主要是因为预应力所产生的负弯短抵消了一局部荷载弯矩，致使弯矩减小，裂缝宽度缩小甚至完全闭合。预应力加固是一种加固效果好而且费用低的加固方法，具有广阔的应用前景。但缺点是增加了施加预应力的工序和设备。 改变传力途径加固法。改变受力体系加固法是一种通过增设支点或采用托梁拔柱的方法以改变结构的受力体系的加固方法。增设支点可以减少结构构件的计算跨度，降低计算弯矩，大幅度地提高结构构件地承载力，减少挠度，缩小裂缝宽度。当对增设地支点施加预应力时，效果更佳。增设支点多用于大跨度结构，但采用这种方法会减少使用空间。 外部粘贴钢

13、板加固法。外部粘贴钢板加固法，是指用胶粘剂把薄钢板粘贴在混凝土构件外表，使薄钢板与混凝土协同工作的一种加固方法。这种方法常用未加固承受静力作用的混凝土受弯、受拉构件。但是，它要求环境温度不高60，相对湿度不大于70%，并要求无化学腐蚀。粘贴钢板对施工工艺要求较高，一般应由专业队伍施工。 粘贴纤维增强复合材料加固法。传统的加固方法一般是加大结构截面或增加结构构件或改变结构传力体系等，其作业时间较长，现场作业多，加大构件截面又影响使用，并且造价较高。 外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材，通过二者协同受力，到达加固目的。 目前在土木工程中较常用的纤维增强

14、复合材料主要有3种：CFRP、GFRP、AFRP。FRP由高性能的纤维和基材组成。基材为聚酯、环氧等，而纤维一般为520pm直径的连续纤维。FRP用 点有如下于土木工程加固，其主要优： 高强高效。FRP物理力学性能优异，弹性模量相对砌体结构高很多，当采用一定措施保证其与砌体良好地协同工作时，在加固修补砌体结构中可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高砌体结构的承载力和延性，改善其受力性能，到达高效加固修补的目的。 施工便捷。施工工效高，没有湿作业，不需大型施工机具，无需现场固定设施，施工占用场地少。施工工序以及工具简单，噪音小。 极佳的耐腐蚀性能及耐久性能。砌体构件的孔隙率比混凝土构件大很

15、多，这能影响了钢筋材料在砌体材料中的耐久性。FRP纤维和相应的树脂材料都具有很好的耐腐蚀性能，因而能够在这种材料上获得较好的耐久性。 施工质量易保证。与粘钢加固相比，FRP布是柔性的，即使粘贴外表略有不平，也可以保证很高的有效粘贴率，而且粘贴后发现局部缺陷也易于修补。 FRP材料质量轻且厚度薄。加固修补后，根本不增加原结构自重及原构件尺寸，不增加下层结构负担和整体结构的地震作用。 4 工程实例分析 4.1 南岳生物制药年产1000万瓶血液制品工程，制药车间厂房为5层框架结构，单层建筑面积8214m2；板跨度8m*9m，纵横向设置3条后浇带，宽度1000；施工阶段2021年3-9月期间，主体施工

16、完后，各层楼板出现不同程度的裂缝，并不断增加，裂缝的形式有三类类型： 4.1.1 角部45度斜向裂缝，长度1-2m，缝口宽O.02-0.2mm，板缝上下贯穿， 4.1.2 板中裂缝，大局部裂缝出现在板上部，少量裂缝上下贯穿；宽度0.05-0.1mm 4.1.3 少量不规那么裂缝，长度短，无规那么固定方向，宽度较小。 根据裂缝的成因对裂缝出现的时间与形式、受力情况以及沉降观测等资料分析排除了由于荷载以及工程沉降出现的裂缝，而是由于混凝土收缩引起的极限拉应力时，出现45度斜裂缝；板中裂缝由于混凝土外表水分蒸发速度超过其内部硬化速度，致使混凝土外表收缩，且受到结构构件和下层配筋约束而产生浅层开裂。另

17、施工不当，及养护部到位也是造成裂缝的原因之一。 本工程裂缝修补采用填充法修补，使用环氧树砂浆进行填充，施工时先将裂缝位置凿成V形，在将槽内碎片去除干净，并及时涂底层结合料，填充料充分硬化后，再用抛光机将外表磨光，之后进行注水试验。 4.2 株洲建宁国际实验学校高中部一期工程由教学楼、行政楼、实验楼三局部组成，其三局部通过连廊连为一体，总建筑面积为33939.42m2。根底形式为人工挖孔桩根底，其主体施工至第三层时，梁、板、柱外表出现不同程度的裂缝，柱裂缝呈竖向开展，裂缝宽度最大0.2mm，经观测发现地基不均匀沉降，经分析 由于地基土质软弱，土质软硬差异大，受压后产生不均匀沉降。 地基处理不当，根底设计不合理。 人工挖孔桩时，抽水量大，导致地下水位下降，造成不均匀沉降。 4.2.1 对本工程梁柱出现的裂缝采用了粘贴纤维增强复合材料加固法对裂缝进行加固，做法如下： 粘贴部位的混凝土，应除去浮浆层和油污等杂质，并打磨平整，直至露出集料新