钢筋砼结构裂缝产生原因分析及预防.doc

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隙或这类结构性裂缝隙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在这里主要讨论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通常可归纳为以下几种一钢筋砼常见裂缝原因分析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特别是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形状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温度变形砼具有热胀冷缩的性质其线膨胀系数一般为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普通钢筋砼构件在承受了的设计荷载时就可能出现裂缝肉眼一般不易察觉而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的倍以上所以在一般情况下钢筋砼构件是允许带裂缝工作的在使用过程中改变原来使用功能如将办公室改为仓库屋面加层使用不当增大荷载等均可能会引起出现裂缝在钢筋砼设计规范中分别不同情况规定裂缝的最大宽度为对那些宽度超过规范规定的裂缝以及不允许出现裂缝则应认为有害需加以认真分析慎重处理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容易导致砼开裂徐变砼徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也和很常见据文献记载受弯构件截面砼受压徐变可以使构件变形增大倍预应力结构因徐变会产生较大的应力损失降低了结构的抗裂性能二预防措施通过以上分析在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段施工手段来克服材料选用水泥应选用水化热较低的水泥严禁使用安定性不合格的水泥粗骨料宜用表面粗糙质地坚硬的石料级配良好空隙率小无碱性反应有害物质及粘土含量不超过规定细骨料宜用颗粒较粗空隙较小含泥量较低的中砂外掺加料宜采用减水剂等外加剂以改善砼工作性能降低用水量减少收缩配料配合比设计应采用低水灰比低用水量以减少水泥用量禁止任意增加水泥用量配制砼时计量应准确要严格控制水灰比和水泥用量搅拌均匀离析的砼必须重新拌匀后方可浇筑配筋钢筋的配置应严格按施工图施工尤应重视以下各点钢筋品种规格数量的改变代用必须考虑对构件抗裂性能的影响钢筋的位置要正确保护层过大或过小都可能导致砼开裂钢筋间距过大易引起钢筋之间的砼开裂模板工程钢筋砼结构裂缝的预防在模板工程中应注意以下几点模板构造要合理以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝模板和支架要有足够的刚度防止施工荷载特别是动荷载作用下模板变形过大造成开裂合理掌握拆模时机拆模时间过早应保证早龄期砼不损坏或不开裂但也不能太晚尽可能不要错过砼水化热峰值即不要错过最佳养护介入时机砼浇筑砼浇筑时应防止离析现象振捣应均匀适度加强砼的早期养护并适度延长养护时间在气温高湿度低或风速大的条件下更应及早进行喷水养护在浇水养护有因难时或者不能保证其充分湿润时可采用覆盖保湿材料等方法设计构造建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下力求简单平面复杂的建筑物容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂合理布置纵横墙纵墙开洞应尽可能小控制建筑物有长高比长高比越小整体刚度越大调整不均匀沉降的能力越强合理地调整各部分承重结构的受力情况使荷载分布均匀尽量防止受力过于集中减少地基的不均匀沉降除了前述的措施外在基础设计中可以采取调整基础的埋深度不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法来调整地基的不均匀变形适当加强基础有刚度和强度层层设置圈梁构造柱可以增加建筑物的整体性提高砖石砌体的抗剪抗拉强度防止或减少裂缝即使出现了裂缝也能阻止其进一步发展正确地设置沉降缝沉降缝位置和缝宽的选定应合适构造要合理可以和其结构缝合并设置限制伸缩缝间距对体形复杂地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制同样也可以和其它结构缝合并使用部分窗台砌体应加强对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁以适应窗台的变形防止窗台处产生竖直裂缝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施工重高部分后施工轻低部分综上分析钢筋砼结构裂缝应针对成因贯彻预防为主的原则加强设计施工及使用等方面的管理确保结构安全和避免不必要的损失