钢筋混凝土构筑物的裂缝控制.doc

论文题目：浅论钢筋混凝土构筑物的裂缝控制

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近年来，随着城市的建设的迅猛发展，许多钢筋混凝土结构、砌体结构等建筑物在建设和使用的过程中出现了不同程度、不同样式的裂缝。裂缝的存在使大气中的二氧化碳很快渗透到混凝土中去，加快了裂缝处混凝土的炭化速度，从而缩短了结构从制作到钢筋开始锈蚀所经历的时间。降低结构物的刚度、耐久性和抗震性能，随着裂缝的进一步发展，将可能会威胁到人的生命和财产安全。因此，无论是从经济角度、观感角度以及使用角度来说，建筑物的裂缝问题均是一个迫切需要解决的技术难题。下面就针对钢筋混凝土构筑物的裂缝成因及控制浅谈一点自己的看法。
1钢筋混凝土构筑物的裂缝常见形态
为了全面地分析裂缝产生的原因，彻底地治理这一质量通病，进行了大量的调研工作并结合施工经验进行了较系统地分析。现浇混凝土楼板裂缝的常见形态主要有以下几种类型：1）产生在房间中部。横向或纵向跨中裂缝，通常贯通楼板，宽度可达0. 5mm～1. 5mm。2）在建筑物四角的斜裂缝，与墙呈大约45度角，宽度不大于1.0mm。3）板面沿顺钢筋方向的裂缝。4）板上面沿墙边或梁边的裂缝。5）沿PVC管线在板内埋设位置的裂缝。6）沿在楼板留置的施工缝或后浇带位置的裂缝。7）板面分布的不规则裂缝，裂缝宽度较小，深度也较浅。
2钢筋混凝土裂缝产生的成因分析
2.1混凝土材料及配合比
研究表明，水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。1）粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。2）骨料粒径越细、混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。3）混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。4）水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
2.2设计因素
通过大量的工程实践及裂缝工程调查，设计方面的原因归纳总结如下：1）建筑平面不规则，形状突变，凹凸较多，即转角较多，这些转角处由于应力集中，形成薄弱部位，受到混凝土收缩及温差变化，因此建筑平、立面不规则给结构设计带来不利的影响。2）当楼板体型过长、伸缩缝间距设置过大或未考虑设置伸缩缝时，混凝土收缩而引起的拉应力积聚往往在中部最大，导致横向裂缝，由于形状关系，此类型裂缝往往在相对薄弱的瓶颈处发生，如楼梯间、天井、凹角处等。3）楼板配筋不当。有的楼板配筋率太低，钢筋间距偏大；4）楼板中暗埋有大量PVC电线管。由于楼板较薄，因此在埋有PVC电线管处楼板削弱很大，而楼板中部一般又只有下部一层钢筋，容易出现顺着PVC管走向的裂缝。5）地基基础处理不当。如果地基处理不当，基础设计不合理，将使房屋产生较大的不均匀沉降，也容易使楼板开裂。此种裂缝的出现一般伴随出现墙体裂缝。6）设计时忽略了屋面板的温度应力作用。屋面板的温度应力不可忽视，尤其是无可靠保温隔热层的屋面板受温度影响较大，若设计中未加以考虑，板往往开裂。
2.3施工方面
1）工程在施工时，模板及支撑缺少足够的刚度，使混凝土在振捣过程中及成型后模板出现局部变形，导致裂缝的产生模板在浇筑混凝土之前没有洒水或洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。2）不合理的施工荷载。钢筋混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。3）施工过程中随意增加水泥的用量。混凝土中的水泥浆的含量的增加，会使混凝上的收缩加剧，成为混凝土楼板裂缝的主要隐患之一。4）在工程施工中，对砼养护工作不重视。5）混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当；混凝土板表面游离水分蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水，而产生急剧的体积收缩，此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季，因昼夜温差大，养护不当最易产生温差裂缝。6）拆模过早或者支撑体系强度、刚度不足使楼板产生弹性变形、支座处产生负弯矩。
3钢筋混凝土裂缝的控制措施
3.1原材料及混凝土配合比控制
为了防止产生温度裂缝应该选用铝酸三钙和硅酸三钙含量低，细度不宜过细(即比表面积不宜过大)即水化热较低的水泥。而矿渣硅酸盐水泥虽然水化热较低，但泌水量较大，故塑性收缩也大，所以选用水泥应扬长避短、综合考虑加以确定。选用低热膨胀系数的骨料，严格控制砂石的含泥量和泥块含量，尽量不使用细砂或特细砂，使用连续级配的石子，否则应采用人工级配使其满足要求。采用合适的外加剂。合适的外加剂能够有效地改善棍凝土的某些性能，提高混凝土的抗裂性能。尽量降低用水量和水泥用量。含水量和水泥用量较高是产生裂缝的主要原因，因混凝土强度等级的不断提高和泵送混凝土的大量使用，两者难有较大的下降空间，但采取一些措施用量还是可以降低的。降低水泥用量的其它措施是掺加矿物掺料，它不仅代替一部分水泥，而且能够有效地降低水化热和混凝土自收缩。
 3.2设计因素产生的裂缝的预防控制措施
1）高度重视钢筋型号、尺寸、连接和几何位置，在保证主筋位置的同时，绝不能忽视构造筋的位置，同时，尽量采用同一厂家提供的钢筋。2）在设计中减小伸缩缝的间距，并增强外墙外保温措施。 3）现浇混凝土楼板设计时，应充分考虑楼板的温度应力作用.楼板配筋尽量采用小直径、小间距配筋，一般采用8mm～14mm的钢筋，钢筋间距宜在150mm～200mm之间，钢筋配筋率不应小于0. 3%。4）屋面板应采用双层双向配筋；5）建筑平面有凹口时，凹口处外横墙应与内横墙拉通对齐。6）对于房屋长度较长（大于40m）的建筑物，有条件时可在楼面中部设置设置后浇带，以减少混凝土收缩应力和温度应力的影响。
3.3施工过程中的质量控制
1）加强模板施工的过程管理。施工前应编制模板工程施工方案，特别是高支撑模板施工技术方案，方案中应有计算书，其内容包括施工荷载计算、模板及其支撑、系统的强度、刚度、稳定性、抗倾覆等方面的验算，施工过程中必须严格按照方案进行施工，对已重复使用多次的模板、支撑材料，应作必要的强度测试，技术方案以材料强度实测值作为计算依据。2）主体结构的施工速度不能强求过快，楼层混凝土浇筑完后的必要养护必须获得保证。科学安排楼层施工作业计划，在楼层混凝土浇筑完毕的24小时以前，可限于做测量、定位、弹线等准备工作，最多只允许暗柱钢筋焊接工作，不允许吊卸大宗材料，避免冲击振动。另外，对己浇筑的混凝土强度未达到1. 2MPa前不得在其上踩踏、安装模板、堆放材料。3）施工单位应认真做好混凝土的计量工作，严格控制混凝土的配合比，保证混凝土强度的稳定性。4）严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板负筋按设计要求都放在板上面，有梁通过或隔断时一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。5）浇筑楼板混凝土时必须铺设操作平台，防止施工人员直接踩踏负弯矩钢筋；应安排专人在混凝土浇筑过程中对钢筋看护，随时将踩踏的钢筋复位，以保证钢筋位置的准确。6）预埋于楼板内的水、电管线,一般应沿楼板的短向铺设，同时应在沿预埋水、电管线上另行铺设不少于400 mm宽的钢丝网片作为补强措施。
4结语
总之，钢筋混凝土楼板裂缝是工程中较普遍的一项质量通病，钢筋混凝土构件裂缝的产生是由诸多原因造成的。在内部因素方面，有混凝土的设计问题，施工质量、养护条件和配合比，材料的物理力学性质、抗侵蚀性，预应力钢筋及普通钢筋的种类、数量及布置方式等。因此，只要在材料、施工、设计等几个方面加强控制，并进行弥补处治，尽量减少钢筋混凝土构件裂缝的发生。