摘要:理论与工程实践表明,钢筋混凝土的构件通常都是含有裂缝的,只不过有的裂缝很微小,对整个建筑结构没有安全性的影响,它们的存在是可以的;有的裂缝程度比较深,威胁到整个建筑结构的安全,这样的裂缝必须要加以控制与治理。裂缝的产生是不可避免的,为了使裂缝的危害减小到最低,必须要了解裂缝产生的原因,通过原因来制定预防措施。
关键词:钢筋混凝土;结构板裂缝;原因;预防措施
在建筑物的老化病害中,钢筋混凝土的裂缝是很重要的一个成员,钢筋混凝土结构板通常都会有或大或小的裂缝,裂缝是不可避免的。裂缝的存在和扩大,会腐蚀内部的钢筋材料,从而降低了钢筋混凝土结构板的承载力和抗渗功能,不仅影响了建筑物的外观,对其使用寿命也造成严重的影响,有的甚至威胁到人民的财产和生命安全。裂缝在一定范围内是允许存在的,在设计和施工过程中要预防裂缝的产生,对产生的裂缝采取有效的治理措施。本文首先介绍了裂缝的类型及产生的原因,然后提出了一些合理有效的预防措施。
一、钢筋混凝土结构板产生裂缝的类型
(一)荷载裂缝
钢筋混凝土结构板受到荷载作用后会产生裂缝,在建筑施工和使用中这些裂缝是很常见的。比如施工早期受震、构件超载或者构件堆放的过早,这些因素都会产生裂缝。结构板受到过大的荷载,超出了自身的承载力是造成荷载裂缝的主要原因。
(二)温差裂缝
在混凝土浇筑完成后,内部的水泥会发生水化作用,释放出大量的热量,热量不容易散失引起混凝土结构板内部温度的升高,加之由于表面散热较快,形成了很大的内外温差,导致外部产生拉应力,内部产生压应力。这就会造成构件的抗拉强度降低,如果拉应力超过了抗拉强度,很容易引起裂缝。
(三)沉降裂缝
当建筑结构的地基很松软、土质不均匀、回填土不实时就会产生沉降裂缝,模板的刚度低、模板支撑底部松动或者间距过大也会产生沉降裂缝。沉降裂缝通常为贯穿性或深进裂缝,裂缝的走向跟沉降的情况有关,宽度通常与沉降量是成正比关系的。当沉降的变形稳定后,沉降裂缝基本上也就稳定了。
(四)腐蚀裂缝
钢筋混凝土结构板中有了有害离子侵入时,会引起钢筋的锈蚀,使结构板产生膨胀裂缝。在浇筑混凝土的过程中,如果钢筋的保护层偏小或者振捣不到位,有害物质就会进入混凝土中,从而产生锈蚀,锈蚀后的钢筋体积膨胀引起混凝土的膨胀,引发了腐蚀裂缝。
(五)塑性收缩引起的裂缝
混凝土完成浇筑后,在塑性状态下表面的水分蒸发很快,使混凝土产生急剧的收缩,这时的混凝土强度还比较低,不能抵抗这种变形应力,从而引起表面的裂缝。水分蒸发和吸收的速度越快,塑性收缩裂缝也越容易产生。
二、产生裂缝的原因
钢筋混凝土结构板裂缝产生的原因有很多,主要有原材料、设计、施工和温度等方面的影响,下面将简要的介绍一下这几种原因:
(一)原材料的不合格
1.水泥
水泥中通常含有一定量的氧化镁或者生石灰,他们在水泥中会凝结硬化,然后继续进行消化作用,使体积膨胀,这就是水泥的安定性。因此氧化镁或者生石灰的含量是引起裂缝的重要因素。合格的水泥中它们的含量必需要控制在一定范围内,不合格的水泥它们的含量会严重超标,从而引起裂缝的产生。水泥安定性较低时,产生的裂缝非常严重,因此必须要严格检查施工前的水泥质量。
2.碱骨料反应
在混凝土的原材料中,外加剂、水泥、混合材料和碱性物质,跟骨料中的活性物质会发生具有膨胀作用的化学反应。碱骨料反应产生的裂缝一般出现在浇筑完成几年后,反应化合物吸水膨胀使构件产生内部应力从而引起开裂。活性骨料通常均匀分布,当混凝土发生了碱骨料反应后,混凝土结构板的各部分都会产生变形和生膨胀应力,从而使结构板到处都会产生裂缝,造成很大的危害后果。
(二)施工方法不当造
1.施工养护不到位
水泥发生水化反应的过程也就是混凝土的硬化过程,这一过程发生时必须要有充足的水分供应,如果早期的养护工作不到位,混凝土很容易失水而出现表面剥皮开列的现象,这会大大降低混凝土的强度,造成混凝土构件的碳化、风化和腐蚀,严重影响了混凝土的使用寿命。
2.过早地加荷
如果在混凝土结构板的表面过早地加上负荷,这会加速混凝土的裂缝产生。主要表现在两个方面:一方面是企业为了追赶工程进度,提高施工速度,在混凝土强度没有达标时就进行下一道工序,荷载的突然增加会严重影响刚刚凝结的混凝土,导致裂缝的出现;另一个方面是施工单位的模板计划不充足,在混凝土养护期没完成前就开始拆模,造成结构板的强度不足,由于过早的荷载而引起裂缝。
3.改变负弯矩筋的位置
如果钢筋绑扎不牢固,混凝土在浇筑时负弯矩钢筋的移动就会变位,脱离了设计好的受力位置,这时很容易产生裂缝。因此在施工中必须要检查好钢筋的绑扎是否牢固是否符合要求,还要保护好负筋的位置。
(三)温度的影响
1.干缩裂缝
当混凝土放置在湿度不饱和的空气中时,温度越高水分散失的就越快,混凝土的坍落度损失也会增大,用水量也会随温度的上升而增加,水分散失的越快和用水量的越多,会使混凝土的干燥收缩值越大,从而增加了干缩裂缝的产生。
2.塑性裂缝
温度越高,水泥的水化作用越快速,使拌合物中水分蒸发的速度也比较快,如果水的蒸发的速度超过了混凝土的泌水速度时,混凝土的体积收缩会加快,产生的应力如果大于抗拉强度,这时就会产生塑性裂缝。
3.温度应力裂缝
混凝土的出机温度和水泥的水化热都会影响混凝土内部的温度峰值,出机温度越高峰值也会越高,造成较大的内外温差,温差的应力也会增加。如果温差应力大于混凝土的变形能力和抗拉强度时,就会引起温度应力裂缝。
三、裂缝的预防措施
1.钢筋形式可以选择45,在板角两边设置相互垂直的钢筋网,钢筋的长度要控制在一定范围内,还可以设置负筋。
2.在房屋的阳角处应该设置双向双层的通长钢筋,并且钢筋的间距不能大于100mm,钢筋的直径长度也要符合标准。还可以选用螺纹或者月牙钢筋以增强黏结力和握囊力。
3.在设计现浇楼板时,厚度不应小于100mm,多层建筑屋面板厚度不宜小于l10mm。
4.做好混凝土凝结硬化时的养护工作,是避免和防止混凝土产生收缩裂缝的有效手段,还可以加入适量的抗裂材料,从而达到防水和抗裂的目的。
5.选择合理的结构板形式,可以降低结构的约束程度。还要根据合荷载条件,尽量选用具有中低强度的混凝土。
6.施工单位要保证混凝土现浇楼板的平整度、厚度、保护层厚度和钢筋位置间距符合一定的规范要求,还要确保混凝土的密实程度。
结语:
钢筋混凝土结构板产生的裂缝非常多非常普遍,有的裂缝在一定范围内是允许的,但是还有很多裂缝对建筑工程的安全造成很大的影响,这些裂缝必须要采取措施加以处理。钢筋混凝土结构板的裂缝成因非常复杂,本文简要介绍了几种主要的原因,并提出了一些切实可行的预防措施,对裂缝的预防和治理起到了积极的作用。
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