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现浇梁早期裂缝分析与防治措施

夏洋 张玉生
摘要：现浇梁受所用材料及施工操作、施工气候环境等各种因素的影响，在梁体浇筑完毕后，较易出现裂缝。本文分析了现浇梁早期裂缝的原因及防治措施。
关键词：现浇梁；裂缝；防治措施；
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引言：现浇板早期裂缝的产生对混凝土的整体性、耐久性和防渗能力带来严重的危害。为了改善建筑工程混凝土现浇梁施工过程中出现的严重的早期裂缝现象，实际施工中必须对其进行有效控制，重要的是避免有害裂缝的产生，如何有效的控制裂缝，让开裂的范围在允许之内 。
一、裂缝类型
裂缝的类型分为纵向裂缝、横向裂缝。纵向裂缝是沿建筑物纵向方向的裂缝，大部分出现在板底，个别上下贯通；横向裂缝是在跨中1/3范围内，沿建筑物横向方向的裂缝，大部分出现在板底，个别上下贯通；另类为施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域产生的裂缝土下贯通居多，成为工程界越来越关注的问题。
二、现浇梁早期裂缝分析
（一）、因干燥收缩产生裂缝
在混凝土板浇筑过后，由于混凝土表面及内部的水分蒸发从而使混凝土表面产生干燥收缩，当其收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土应收缩作用产生微裂缝，且随着混凝土暴露在空气中，微裂缝随着温度、湿度作用进一步发展，最终形成了竖向或网状的裂缝。这种裂缝在混凝土梁中是最为常见的裂缝，且较难以控制。经研究发现，因干燥收缩引起的裂缝在良好的养护条件下可以得到有效的控制，且裂缝数量较少，开裂程度较为轻微的裂缝对混凝土梁本身构成的威胁较小。
（二）、由温度应力引起开裂是一重要原因(气温，水化热，太阳辐射)
现浇梁上严重的表面裂缝，往往大多都是由温度应力引起的开裂，而引起温度应力的原因无非是现浇梁内部和表面温度差，现浇梁表面与大气温度差所造成的。
（1）、现浇梁内部与表面温度差
现浇梁一般设计强度是40 M Pa和50 M Pa。每立方米的C50混凝土材料用量为水泥509 kg，砂669 kg,碎石1 049 kg，水173 kg，青州NF-1减水剂5.09kg。每立方C40混凝土材料用量为水泥445 kg，砂728 kg，碎1091 kg，水166 kg。青州NF-1减水剂4. 45 kg。大部分现浇梁的体积均在700m3~ 2 000 m3之间，对于这种大体积的混凝土来说，由于混凝土中的水泥含量比较高，由水化热而产生的温度是很高的。但其内部和表面最高温度并不是同时到达，其最高温度也有差别。例如在曲菏趾充州互通立交桥的观测中发现，现浇梁芯模内部典表面的温度分别在混凝土浇注后的27 h和13h过到。现浇梁内部最高温度为57. 5℃~69. 5℃，而浇梁表面的最高温度在36.0℃ ~ 47.5℃之间。这两者的最大温差有20℃以上，因此若不注意，由血产生的温度应力超过混凝土的容许抗拉强度时，俊会产生裂缝，这种裂缝通常深度大，长度长，危害性也大。
（2）、现浇梁表面与大气温度差
对于北方山区的大陆性气候来说，春季、秋季正是现浇梁施工的黄金季节，但这种季节的温度变仕是最快的时候。例如山东地区10月份气温为10 ℃- 26 ℃，而现浇梁表面最高气温为36. 0 ℃一43. 5 ℃。在气候条件最差的夜间，现浇梁表面与大气的温差达到30℃左右。气温的陡降，由于受约束，使现浇梁表面产生较大的拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，梁面便会产生裂缝。
（3）、荷载应力裂缝荷载裂缝是指构件受荷载或自重作用后梁体出现裂缝现浇梁构件在设计荷载范围内或超过设计荷载范比例,设计未曾考虑到的作用;或设计计算的断而尺寸不足，或钢筋用量不足，或钢筋配置位置不当;或因支点的沉降有差异，或因地震、台风作用等均可能导致混凝土产生裂缝
（4）、膨胀力产生的应力包括冻融破坏、碱骨料反应、钢筋锈蚀、水泥不安定及硫酸盐侵蚀等。由于混凝土保护层厚度不足，承压时产生应力集中，引起现浇梁劈裂劈裂裂缝使钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝。
三、现浇梁早期裂缝的防治措施
(一)、设计方面
（1）、设计方面
①应尽量减少水泥用量，优先选用低热、中热、普通硅酸盐水泥，火山灰质水泥收缩性大，不宜使用。同时还应降低水灰比、砂率，减不混凝土坍落度，混凝土骨料级配良好并掺入粉煤灰和高效减水剂
②混凝土保护层的厚度不应不于2cm。
（二）、材料方面
合理的选用热量低、放热慢的材料，并结合外加剂的使用，是控制裂缝的重要措施应特别们意选择对收缩变形及水化热影响较不的外加剂及掺和料，对于常规现浇梁尽可能采用普通减水剂或中效减水剂，对于高强及高性能现浇梁宜采用高效减水剂另外掺加外加料和外加剂，可以增加现浇梁的密实度，减少水泥用量，提高抗渗能力，降低最终收缩值，防i1结构出现温度裂缝，是防治现浇梁温度裂缝的最有效的方法之一。
（三）、施工方面
采用平板振捣器二次振捣，可以排除混现浇梁泌水而形成的在碎石和钢筋下部的孔隙和水份，减少裂缝的形成，增加现浇梁的密实度，提高现浇梁的抗压强度但是，需要我们注意的是一定要掌握好二次振捣的适宜时间应该是现浇梁坍落度已消失，现浇梁已接近初凝之时，这就要充分的了解商品现浇梁的坍落度和添加了什么缓凝剂，提供的初凝时间和终凝时间是多少，才好在施工操作时严格掌握。因为如果二次振捣，错过了时间，终凝时还振，那就会产生相反的效果，增加商品现浇梁的裂缝两次抹压成型，第二次抹压在终凝前进行正确的操作应该是在商品现浇梁初凝前用木搓板将现浇梁抹平，在终凝前将现浇梁收面，终凝前的收而最少要抹压二次，使现浇梁在初凝与终凝间产生的各种收缩细裂缝如塑性收缩裂缝，沉陷收缩裂缝，干燥收缩裂缝，现浇梁自收缩裂缝等等都能通过二次抹压得到愈合。同时，加强模板施工的过程管理模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性，在振捣过程中派专人进行看模，防止松扣下沉现象发生;试块强度达到设计允许值时方能拆模。
（四）、现浇梁的养护措施
现浇梁常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝，因此说现浇梁的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。现浇梁的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿件.，以达到两个面的效果，一方面使现浇梁免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力，因此现浇梁浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实加以重视。
结束语：
现浇梁中的裂缝现象是非常常见的现象，所以我们要做相应的措施进行预防，在现场施工中要尽量做到科学设计、合理构造、选择良好的施工方案，严格控制现浇梁的质量，改进施工措施，尽量防止裂缝的产生。
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