混凝土裂缝成因与处理

2023-02-09

第一篇:混凝土裂缝成因与处理

混凝土裂缝成因及处理措施

混凝土裂缝原因分析及预防措施

混凝土结构裂缝是非常普遍的,可以说很难避免,其中有的裂缝形成以后不再发展,对混凝土结构的正常使用没有影响,而有的裂缝则随着时间的延长而继续发展,危及建筑物的结构安全。只有正确认识混凝土结构裂缝的产生原因,采取相应的措施,消除隐患,才能确保结构安全和正常使用。

一、混凝土结构产生裂缝的原因

1、温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,变形受到约束,则在结构内产生温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝,其特征是随温度变化而扩张或合龙。

混凝土浇筑后的前几天,水泥的水化热大量释放,混凝土内部的温度迅速升高,混凝土内部与外界形成温差,产生温度应力,温差越大,温度应力越大,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝。

2、收缩引起的裂缝

在混凝土收缩类型中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是混凝土体积变形的主要原因. (1)塑性收缩产生的裂缝

塑性收缩发生在混凝土浇注后4-5h,此时水泥水化反应激烈,

1 分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,而此时混凝土尚未硬化,产生塑性收缩。塑性收缩所产生的量级很大,可达1%。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面顺腹板方向的裂缝。

(2)缩水收缩产生的裂缝

混凝土硬结以后,随着表层水分逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,产生缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。

3、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层易受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于外加剂使用不当,氯化物的介入,使钢筋周围氯离子含量较高,引起钢筋表面氧化膜破坏。若钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分子发生反应,其锈蚀物氢氧化铁的体积比原来增长2-4倍,从而使混凝土周围产生膨胀应力,导致混凝土保护层开裂、剥落,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗出混凝土表面。同时锈蚀使钢筋有效断面减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构

2 承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

4、施工工艺对裂缝的影响

如保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力钢筋保护层过厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直的裂缝。

施工时混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,容易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如分层浇注时间隔时间过长,引起层面之间的水平裂缝,分段浇注时,接触面凿毛、清洗不彻底,新旧混凝土之间黏结力小,或后浇注的混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。若混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象,施工时模板刚度不足,浇注混凝土时模板侧向变形,或拆模过早,混凝土强度不足,均会使混凝土产生裂缝。

二、混凝土结构产生裂缝的预防措施

1、温度裂缝

(1)合理选用水泥

根据外界气候条件和构件的体积及施工措施,合理选用水泥品种。如果是大体积混凝土、浇注速度很快、外界气温便低,则应选用水化热低的水泥。优化混凝土配合比,尽可能降低水泥用量,从而降低混凝土水化热温度升值,每降低10KG/立方米,混凝土的水化热温度升高可降低1度。

3 (2)合理控制拆模时间

混凝土拆模时,对混凝土内部与外界的温差有严格的规定,≤施工规范≥规定其温差不应超过25℃。可有时为了赶进度,加快模板周转,往往只注意了混凝土强度,而忽视了温差对混凝土的影响,尤其是冬季施工时,很容易产生温度裂缝。

(3)合理确定养生方法

混凝土浇筑后的养生是保证混凝土强度的重要措施,如果养生措施不当,往往会使混凝土表面产生龟裂。在炎热的夏季,特别是在山区,施工单位经常会图方便,就地采用河水养生,此时混凝土表面温度和水的温差很大,由于混凝土表面的灰浆抗拉强度很低,遇冷水后收缩,就在混凝土表面形成了很多不规则的微裂缝。所以,应该在混凝土拆模后及时覆盖或包裹,在早晚温度低时洒水养生,避免在温度高时将冷水直接浇到混凝土表面,以减少龟裂。

(4)降低混凝土温度差。

选择适宜的气温浇注混凝土,降低混凝土拌合物的初始温度,控制浇注速度,降低分层厚度。 (5)提高混凝土的极限抗拉强度。

选择好级配的骨料,严格控制含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土的密实度和抗拉强度,减少收缩变形,浇注后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度。掺入一定数量的纤维。

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2、收缩裂缝

收缩裂缝最直接的原因就是混凝土内的水分损失,所以控制水灰比至关重要。在泵送混凝土中或钢筋密集构件等要求混凝土拌和物坍落度较大时,掺加减水剂,降低单位用水量是首选措施。其次,避免长时间的搅拌和振捣,及时清除泌水,控制速度不要过快,振捣要密实,以减少混凝土因骨料自重而引起的下沉量。 混凝土收缩裂缝的产生还与水泥品种、标号、用量,骨料品种,外掺剂,养护方法,外界环境,振捣方式等因素有关。在水分容易损失的地上建筑物应首选干缩性小的水泥。

3、钢筋锈蚀引起的裂缝

凝土振捣不密实或不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞或在钢筋混凝土中使用了含有氯盐的水或外加剂是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源。所以,在施工时采取钢筋除锈,保证保护层厚度,控制水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入及在钢筋混凝土中掺加不含氯盐的外加剂等措施可减少因钢筋锈蚀引起的裂缝。

混凝土的裂缝虽然不可避免,但是混凝土的裂缝是可以控制的,认清混凝土裂缝产生的原因,在施工或养护中采取有针对性的措施,是可以预防或减少裂缝产生的。稳定的裂缝不影响结构的正常使用,但裂缝的存在都会降低结构的刚度。所以,预防或减少裂缝的产生,不但可以提高建筑物的观感质量,更主要的是可以提高建筑物的刚度,延长使用寿命,发挥更大的效益。

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第二篇:钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析及处理

钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析及处理

一、钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析

一般情况下,楼屋面板裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。 一)混凝土原材料质量方面 1.水泥凝结或膨胀不正常;

2.骨料中含泥量过多;

3.碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱——硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝;

4.水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂。

二)施工质量方面

1.混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,引起混凝土塑性收缩,产生裂缝。

2.混凝土浇捣时过分振捣会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

3.施工工艺不当引起,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝;施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,在混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

4.后浇带施工不慎而造成的板面裂缝。科学、合理留置砼施工缝。施工缝留置应按有关原则合理留置,通常留置在剪力较小的部位,对于单向板通常留置在平行于板的短边的任何位置;有主次梁的楼板,宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内。对于双向板应根据其受力特点,按设计要求留置施工缝。

5.楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,保护层厚度不足可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

6.混凝土的收缩(温度裂缝)。混凝土处在温差变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。混凝土浇捣后未及时浇水养护,产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。 三)设计方面 1.地基的不均匀沉降

如在软土地基下采用扩展基础,对于相对较长的条式楼来说,要保证沉降均匀相当困难。由于基础不均匀沉降,引起楼房的拉裂或钢筋混凝土现浇板的开裂。 2.荷载的作用

设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力确定配筋量,往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值。 3.结构体型突变及未设置必要的伸缩缝

房屋长度过长,而又未考虑设置伸缩缝。当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就会引起裂缝的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也越多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。

4.照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,有时过于集中,使该处的现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。

二、裂缝的预防措施

对于现浇板的裂缝,可采取以下几个方面的措施,以减少或避免这些裂缝的出现: 一)混凝土原材料质量方面

1.严把原材料进货关,认真检验,严控砂的粒径及含泥量,做好各项试验。

2.严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

二)施工质量

1.混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。

2.混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。 3.严格施工操作程序,杜绝过早拆模。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。

4.后浇带施工应制定施工方案,杜绝在后浇带处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时杜绝在浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形。

5.对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强。线管敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的混凝土灌筑顺利和振捣密实。当线管数量众多,使集散口的混凝土截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各设2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。 6.加强对楼面混凝土的养护。早期的妥善养护可避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包,进行一周左右的妥善保湿养护,并可采用喷养护液进行养护。 7.严格控制板面负弯矩钢筋的保护层厚度。板的保护层厚度不应大于1.5厘米。

三)设计方面

1.对于地基的不均匀沉降,可通过调整基础的选型进行控制,如采取改用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。

2.在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负弯矩筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝。 3.平面布置尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。

一、钢筋混凝土现浇板裂缝成因分析

一般情况下,楼屋面板裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。 一)混凝土原材料质量方面 1.水泥凝结或膨胀不正常;

2.骨料中含泥量过多;

3.碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱——硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝;

4.水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂。

二)施工质量方面

1.混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,引起混凝土塑性收缩,产生裂缝。

2.混凝土浇捣时过分振捣会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

3.施工工艺不当引起,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝;施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,在混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

4.后浇带施工不慎而造成的板面裂缝。科学、合理留置砼施工缝。施工缝留置应按有关原则合理留置,通常留置在剪力较小的部位,对于单向板通常留置在平行于板的短边的任何位置;有主次梁的楼板,宜顺着次梁方向浇筑,施工缝应留置在次梁跨度的中间1/3范围内。对于双向板应根据其受力特点,按设计要求留置施工缝。

5.楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,保护层厚度不足可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

6.混凝土的收缩(温度裂缝)。混凝土处在温差变化较大的环境下,将会使其收缩更为加剧。混凝土浇捣后未及时浇水养护,产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。 三)设计方面 1.地基的不均匀沉降

如在软土地基下采用扩展基础,对于相对较长的条式楼来说,要保证沉降均匀相当困难。由于基础不均匀沉降,引起楼房的拉裂或钢筋混凝土现浇板的开裂。 2.荷载的作用

设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力确定配筋量,往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值。 3.结构体型突变及未设置必要的伸缩缝 房屋长度过长,而又未考虑设置伸缩缝。当房屋的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就会引起裂缝的产生。另外,平面布局凹凸较多,即转角也越多,这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。

4.照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,有时过于集中,使该处的现浇板厚度大大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。

二、裂缝的预防措施

对于现浇板的裂缝,可采取以下几个方面的措施,以减少或避免这些裂缝的出现: 一)混凝土原材料质量方面

1.严把原材料进货关,认真检验,严控砂的粒径及含泥量,做好各项试验。

2.严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

二)施工质量

1.混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。

2.混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。 3.严格施工操作程序,杜绝过早拆模。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。

4.后浇带施工应制定施工方案,杜绝在后浇带处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时杜绝在浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形。

5.对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强。线管敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的混凝土灌筑顺利和振捣密实。当线管数量众多,使集散口的混凝土截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各设2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。 6.加强对楼面混凝土的养护。早期的妥善养护可避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包,进行一周左右的妥善保湿养护,并可采用喷养护液进行养护。 7.严格控制板面负弯矩钢筋的保护层厚度。板的保护层厚度不应大于1.5厘米。

三)设计方面

1.对于地基的不均匀沉降,可通过调整基础的选型进行控制,如采取改用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。

2.在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负弯矩筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝。 3.平面布置尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。

三、裂缝的处理方法

1.对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

2.其他一般裂缝处理,可将板缝清洗后用1:2或1:l水泥砂浆抹缝,压平养护。

3.当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可采用环氧胶泥嵌补。

4.当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。

5.通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3毫米的,可采用结构胶粘扁钢加固补强,板缝用灌缝胶高压灌胶。 1.对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。 2.其他一般裂缝处理,可将板缝清洗后用1:2或1:l水泥砂浆抹缝,压平养护。

3.当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可采用环氧胶泥嵌补。

4.当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。

5.通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3毫米的,可采用

第三篇:浅析钢筋混凝土水池裂缝的成因与控制

[摘 要]钢筋混凝土水池在施工或使用中出现漏水现象是最致命的,严重时将影响使用。水池渗漏最根本的原因是水池的裂缝。本文对水池裂缝的成因进行分析,并针对其现象提出了一些控制措施。

[关键词]钢筋混凝土水池 裂缝 成因 控制

中图分类号:TM53 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0161-01

现阶段,钢筋混凝土水池在工程中具有广泛的应用,然而作为水池,在施工中避免其出现漏水现象是一个重点也是难点。在混凝土工程施工中,裂缝是一个既普遍存在而又难以解决的问题,因此如何处理好裂缝成为避免水池漏水的重要因素,本文将对裂缝的成因进行分析,并针对其现象提出了一些控制措施。

一、钢筋混凝土水池裂缝的成因

1.材料质量造成的裂缝

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。要避免水池结构产生破坏性裂缝,混凝土用料是否适当及材料质量能否保证,起着重要的作用。因用料不当或材料质量有问题而造成的裂缝,即便经修复后能满足正常使用,但往往仍留有隐患,所以一定要注重事前的防范。

2.荷载作用造成的裂缝

当结构在外部荷载(各种恒、活载、水、土压力地基反力等)作用下,因受力性能不足,产生了过大变形,使裂缝发生并发展为破坏性裂缝。这种由荷载作用造成的裂缝的产生,主要是由于设计时采用的基础资料有误或是设计中考虑不周、计算疏忽等失误造成。

3.混凝土收缩造成裂缝

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到支座或原有混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。因此,水池结构中的混凝土早期收缩裂缝主要出现在裸露表面,混凝土硬化后的收缩裂缝出现在结构件的中部附近较多。

4.温度变化引起的裂缝

气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。这种裂缝一般只在混凝土表面?^浅的范围内产生。

二、钢筋混凝土水池裂缝的控制

1.混凝土浇筑

施工前要有混凝土浇筑方案,应采用分层分段法浇筑混凝土,有利于混凝土水化热的散失,减小混凝土内外温差。每块每段均为一次混凝土连续浇筑,水平浇筑或分层浇筑要保证上下层混凝土在初凝前结合好,不致形成施工缝。由于泵送混凝土坍落度较大,混凝土浇筑后及时排除表面积水,雨季施工时,采用分段搭设雨篷进行混凝土浇筑,混凝土在硬前1~2小时均用抹压,以防沉降裂缝的产生。后浇带的浇筑采用微膨胀水泥混凝土,后浇带保留时间越长越好,一般不应少于40天,最宜60天。在浇筑后浇带混凝土时,应将原混凝土凿毛、浇水、湿润,再浇筑后浇带。

2.降低混凝土入模温度

为了减少混凝土日后冷缩引起的开裂,应尽量降低混凝土入模温度,施工时采用温度较低的水,混凝土泵输送管均加以覆盖。选择较适宜的气温浇筑混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土,堆骨料进行护盖或设置遮阳装置,避免日光直晒,以降低混凝土拌和物的入模温度。

3.混凝土振捣

混凝土振捣要密实,防止漏振,也避免过振。一般每点振捣时间为20~30秒,但应视混凝土表面不再显著下沉,不再出现气泡,表面泛出灰浆为准。

4.混凝土的养护

混凝土浇筑完毕的12小时以内进行覆盖麻袋浇水养护,浇水时间不得少于14天,浇水次数应保持混凝土具有湿润状态,夏季应注意避免曝晒,确定合理的拆模时间。混凝土浇筑后要加强早期养护,防止干缩裂缝,加强混凝土早期养护是保证质量的关键。

5.加强施工时的温度控制

在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温养护,缓缓降温,减少温度应力,夏季应避免暴晒,注意保湿。采用长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。改善配筋,避免应力集中,增强抵抗温度应力的能力在孔洞周围,变断面转角部位,转角处等由于温度变化和混凝土收缩,会产生应力集中而导致裂缝。为此,可建议设计人员设置必要的温度配筋。孔洞四周增配斜向钢筋,在转折处增加转角筋,混凝土的底板或墙板可建议设计人员增配构造钢筋,使构造筋起到温度筋的作用,能有效地提高混凝土抗裂性能。配筋应尽可能采用小直径、配筋应细一些、密一些,按全截面对称配置比较合理,均起到温度配筋作用,以改善应力集中,防止裂缝的出现。

6.设置后浇带

当大体积混凝土平面尺寸过大时,可以适当设置后浇带,以减少温度应力。后浇带及施工缝的处理,为了确保混凝土粘结良好,续浇混凝土前将原混凝土凿毛,应充分湿润,清除杂物,才能续浇混凝土。做好测温工作,控制混凝土内外温差不大于25℃。施工时应设专人进行温度监测,及时反映温差,随时指导养护,出现混凝土内外温差大于25℃时,应及时采取措施调整养护状况。

三、结语

水池的裂缝漏水是工程中常见的弊病,每个环节的疏漏都有可能造成对结构造成损害,从而影响水池的正常使用。但是只要我们在施工中及时控制裂缝并采用较好的接缝形式,科学合理的进行施工,严格按照标准规范执行,是可以避免的。

参考文献

[1] GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范.中国建筑工业出版社,2002.

[2] 梁永生,侯俊强.钢筋混凝土水池裂缝的形成及控制[J].内蒙古石油化工,2011,(03).

[3] 齐海英.混凝土建筑裂缝的预防与控制[J].同煤科技,2010,(01).

第四篇:浅论钢筋混凝土水池裂缝的成因与控制

李汇锋1 王彩霞2 (1.河南省城市规划设计研究院有限公司,郑州 450000;

2.新密市建设管理局,新密 452370)

摘要:钢筋混凝土水池产生结构裂缝是在工程实践中经常遇到的问题,本文分析了水池工程混凝土结构裂缝产生的原

因,从设计、施工等方面探讨了防止水池结构产生裂缝的几种措施。

关键词:混凝土水池;裂缝;设计;施工

中图分类号:TU755 文献标识码:A

The Formation Cause and Controlling Measures to Preventing Cracks in Reinforced Concrete Water Pool Li Huifeng1? Wang Caixia2 (1.City Planning and Design Acedeme Ltd.Company of Henan; 2.Construction Administration Bureau in Xinmi)

Abstract: It is a common problem that is often met with in engineering practice to produce structure cracks in the reinforced concrete water pool, the paper summarizes the reasons why the cracks in the water pool produce; and then it expounds some methods and measures to prevent the producing structure cracks of water pool in respect of design and construction.

Key words:reinforced concrete water pool; crack; design; Construction

在给水和污水处理的工程中,钢筋混凝土水池得到了广泛应用。在净水厂中的清水池、沉淀池、滤池

等构筑物,在污水处理厂中的粗隔栅及进水泵房、细隔栅及漩流沉砂池、氧化沟、二沉池、接触池等构筑

物。如何有效地减少和防止这些建筑物出现裂缝,需要在工程实践中不断总结形成裂缝的主要原因,以便

从设计和施工上采取的措施加以解决。

1钢筋混凝土水池裂缝的成因

实际上,钢筋混凝土水池裂缝的成因非常复杂,有多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一

种或几种主要原因,比如:温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合

格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。钢筋混凝土水池裂缝的种类,就其产生的主要原因,

大致可分为以下几种:

1.1 温度变化引起的裂缝

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,

由于受到基础或原有混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很

大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会

出现裂缝。因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。(温度裂缝区别于其

它裂缝的最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。)

1.2 收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩

(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。

塑性收缩:发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形

成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑

性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向

的裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密

实。

缩水收缩(干缩):混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称

为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均

匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其

抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),

钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面就容易出现龟裂裂纹。

1.3 沉陷引起的裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者

因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土

化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况

有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往

往与沉降量成正比关系.裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

1.4 施工不当引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放等过程中,若施工工艺不合理施工质量低劣,容易

产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝。裂缝出现的部位、

走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型和常见的有: 1.4.1因水池池壁较薄,每次支立的模板相对较高,当混凝土和易性欠佳或浇注方法不当时,拌合物

一旦产生离析,就会使混凝土不均匀,局部出现空洞、蜂窝、麻面等现象。

1.4.2预埋件未焊好止水板(环),预埋件安装前未将锈皮或油渍清除干净,影响与混凝土的粘结,

形成裂缝而致漏水.预埋件周围的混凝土未浇捣密实,形成蜂窝、孔洞,同混凝土毛细孔连通,引起漏水。

尤其在预埋件稠密处,更易发生此类问题。此外预埋件固定不牢,在受外力碰撞或振动时产生松动,与砼

之间形成裂缝。

1.4.3固定模板的对拉螺栓(或铁丝)部位形成裂缝而致漏水,主要原因是对拉螺栓未加焊止水环或

加焊止水环而未满焊。而铁丝穿过防水砼结构,形成缝隙而致漏水。

1.4.4钢筋施工不当形成裂缝而致漏水,主要原因是绑扎钢筋时,未按规定设置足够的保护层,或留

保护层的方法不当,致使钢筋与模板直接接触,或有贯通内外壁的钢筋、铁丝等,当采用铁马凳架设钢筋

时,(在不能取掉的情况下,)没有在铁马凳上加焊止水环,水沿铁马凳渗入砼结构。

1.4.5 施工质量控制差,任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果造成混凝土强

度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。

2 设计构造措施

混凝土是一种复合材料,其自身的约束和外界条件的约束影响都十分复杂,产生裂缝的原因也比较复

杂,对于温度应力的计算理论还偏于近似范畴。因此在设计计算过程中,除根据具体条件作应力计算外,

采用一系列综合性构造措施对控制裂缝是十分必要的。根据工程的具体情况可以选用以下几种处理方法:

2.1 减少边界约束

结构伸缩变形产生的应力用结构强度抵抗既不经济,也难于实施,宜采用“放”的办法,尽量减少对

构筑物的边界约束,保证结构在变形时能够自由伸缩,以达到释放应力的目的。

由于工艺要求,构筑物的形状和尺寸千变万化,某些结构形状对构筑物的自由变形极为不利,应视工

程的具体情况,采用适当的方法处理。例如当地基为岩石或其它坚硬土层时,应设置柔性隔离层,使结构

能够自由伸缩变形,避免产生裂缝。

2.2 设置后浇带

设置后浇带是结构工程设计施工的常用方法。后浇带可以有效地释放混凝土硬化和养护期间的收缩,

消除因施工期的变形引起的结构附加应力。但后浇带施工比较麻烦,增加工程的施工时间,后浇带处理不

好还会影响水池结构的水密性。

2.3 使用外加剂

随着工程技术的快速发展,混凝土外加剂的性能和使用也得到很大提高。在混凝土中掺加膨胀剂,混

凝土的膨胀量可以部分抵消混凝土硬化和养护期间的收缩变形,改善结构使用期间温度变形的适应能力,

防止温度裂缝。《规范》对在混凝土中掺加可靠外加剂的构筑物可根据经验确定最大伸缩缝间距。

但值得注意的是,掺加防水剂时一定要注明对防水剂的限制膨胀率的要求。因为膨胀剂和防水剂的行

业标准不同,防水剂中的检验指标没有限制膨胀率要求,如果使用没有膨胀限制的防水剂,其后果是难以

想象的。

使用膨胀剂的另一个误区是认为掺加膨胀剂后结构可以无限制地超长。膨胀剂的作用是在施工期间混

凝土产生膨胀以补偿硬化和养护期间的收缩变形量,是特定时期的恒定量,而结构的温度变形是随环境温

度的变化而变化,是客观存在的自然规律,膨胀剂的效能不能改变温度变形,只能避免因温度变形与混凝

土硬化收缩变形量叠加值而产生过大变形。

2.4加强整体刚度和抗裂度

采用扶壁式挡水池形式,扶壁和底板连接处,应设置加强腋角增大转角处刚度,分散池角应力;为了

防止池壁产生贯穿裂缝和减少表面裂缝,钢筋应对称设置,沿板底上、下两层,沿壁体左右两层,钢筋尽

量细些,但如果完全采用细钢筋,则施工刚度不够,可粗细搭配,含钢率控制在0.3%~0.4% 范围内;池壁

顶部增设圈梁(暗梁);转角或孔边作构造筋加强,转角处增配斜向钢筋或钢筋网片;采取合理的结构布

置和围护措施以减少温、湿度对结构的影响等;

3 施工技术控制

3.1 混凝土的浇注与养护

为了严格控制由于施工原因造成的裂缝产生和发展,除严格执行设计技术要求外,施工人员还应注意

以下几点:

3.1.1模板要求。模板应牢固、密实,不得漏浆。模板发生变形和漏浆,极易引起水池漏水。内、外

模之间不宜用拉筋固定,因为混凝土发生收缩将在拉筋处出现渗漏点;当无法避免使用拉筋时,应在每一

根拉筋上加焊止水环。为了减少施工缝,池壁最好一次支模,一次浇注到顶。

3.1.2混凝土浇注。由于水池池壁相对较薄,为避免混凝土产生分层、离析,浇注时应格控制拌合物

的自由落差。一般自由落差不应超过1.5m,可以使用串筒来减缓拌合物的自由下落,也可以在侧面模板上

开窗口直接输送混凝土。浇注可分层分段进行,但应注意层与层、段与段之间的浇注时间间隔不得超过初

凝时间,以免出现施工缝。混凝土浇注时,对侧面模板压力很大,应注意控制初凝前的浇注高度不要过大,

并要随时观测和检查模板、支撑的变形情况,以防发生跑模现象。

3.1.3严格控制水灰比。水灰比一般控制在0.5左右,1m3混凝土水泥用量在320kg左右,据测定,

1m3混凝土中每增减10kg水泥 ,温度相应升降1℃。

3.1.4提高混凝土振捣的质量。抗渗混凝土应全面细致地进行振捣。投料和振捣要形成一定的顺序,

防止漏振、欠振。要在下层混凝土初凝前投放上层混凝土,振捣棒宜插入下层混凝土中5~10cm,以保证接

层部位混凝土的质量。每次投料后应从底层开始,渐渐上移进行振捣,这样可以避免拌合物离析。要严格

控制振捣时间,以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准,不得欠振或超振。

3.1.5养护。混凝土终凝后即应洒水养护,拆除模板后也要定时浇水,以保持表面湿润。为防止出现

干缩裂缝及温度裂缝,最好在表面覆盖塑料薄膜或麻袋草帘进行保温、保湿、养护。

3.2 个别部位的处理

3.2.1施工缝的处理。当混凝土不能一次浇注完毕时,可以设施工缝。但顶板与底板最好一次浇筑完

成,不宜留施工缝。施工缝也不宜留在底板与池壁交界处,应设在高于底板500mm的池壁上。池壁留施工缝 时,应设置橡胶止水带或止水钢板,将橡胶止水带或止水钢板的一半埋入下层混凝土中,另一半浇在接灌

混凝土中。接灌混凝土前,要将原有混凝土表面浮浆凿去,并认真清理冲洗后再浇注新混凝土。

3.2.2 预埋件的处理。当水池设有预埋件时,要注意不要使预埋部分穿透池壁或池底板,以免造成渗

漏通道。预埋件可以和钢筋点焊在一起,保证位置准确、固定牢固。当必须穿透模板时,应在每一个预埋

件上加焊止水环。预埋件穿过模板处要堵塞严密,不得漏浆。混凝土浇注时,要注意将预埋件下方的混凝

土振捣好,防止出现空洞、蜂窝。

4 结束语

水处理钢筋混凝土水池的设计与施工实践说明,水池的裂缝产生和发展是可以从根本上得到控制的和

减少的.我们必须重视温差及混凝土收缩、水化热、内外约束、以及不均匀沉降等对水池裂缝宽度的影响,

在满足工艺要求的前提下,合理的结构设计,正确的施工方法是工程质量的重要保证。

__________________ 收稿日期:2007-05-01 作者简介:李汇锋(1978-),男,工程师,河南新密市人,主要从事建筑结构设计工作。

参考文献:

[1] DB 50069-2002.《给水排水工程构筑物结构设计规范》[S]. [2] CECS 138:2002.《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》[S]. [3] 王铁梦.《工程结构裂缝控制》[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

第五篇:浅谈混凝土裂缝预防与处理论文

【论文关键词】:混凝土裂缝;预防措施;处理修补【论文摘要】:在建筑工程施工中混凝土裂缝的产生是一项质量通病,因此对混凝土裂缝的事先预防,以及产生后的修补处理是建筑生产过程中较为普遍的现象,应有足够的重视。

在建筑工程施工中,混凝土裂缝的产生是一个普遍存在的问题,而裂缝的解决也是一个较为棘手的问题。混凝土裂缝产生的原因是多方面的,有变形引起的:如收缩、膨胀、沉降等原因引起的裂缝;有外部荷载引起的:混凝土养护不当;外添加剂问题等引起的裂缝。

混凝土裂缝的产生若不加以预防采取措施解决,它的进一步发展延伸会导致内部钢筋等产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、抗渗性能、耐久使用年限,甚至会影响人民的生命及财产安全。在工程中完全消除裂缝是不可能的,规范中也有明确规定对有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽、深度的裂缝。但作为施工过程中应尽量采取有效的预防和技术保障措施来有效的控制裂缝的产生,尽量少产生或尽量减少裂缝宽度、深度,尤其要避免出现在关键部位或有害裂缝。

混凝土中常见的裂缝主要有以下这些:①干缩裂缝;②塑性收缩裂缝;③沉降裂缝;④温度裂缝;⑤化学反应引起的裂缝。

1. 干缩裂缝的产生原因及主要预防措施

一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右,这种裂缝的产生是由于混凝土表面水分蒸发过快而内部变化较小产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩裂缝的产生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。因此为了防止干缩裂缝的产生可采取以下预防措施:①选用收缩量较小的水泥,如采用中低热水泥和粉煤灰水泥;②控制水灰比,掺适量减水剂;③施工中控制配合比,用水量不得超过配合比中的用水量;④注重混凝土的养护;⑤设置合理的收缩缝。

2. 塑性收缩裂缝的产生原因及主要预防措施

塑性收缩裂缝是由于混凝土表面失水过快引起的,一般在干热、大风天气容易产生;影响的因素主要有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速及相对湿度等。

预防措施主要有:①选用干缩性小、早期强度高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;②严格控制水灰比,添加高效减水剂,减少水泥用量和用水量;③浇筑混凝土前浇水湿润基层和模板;④及时养护,避免高温或大风导致水分的过量过速蒸发。

3. 沉降裂缝的产生原因及主要预防措施

沉降裂缝是由于基层的不均匀沉降或模板支撑间距过大或模板本身刚度不足等原因所致。预防的主要措施有:①基土要分层夯实和加固;②保证模板的足够刚度,支撑间距要按计算模板方案操作;③防止基底被水浸泡;④注意拆模时间及顺序;⑤在冻土上搭设要采取一定的预防措施。

4. 温度裂缝的产生原因及主要预防措施

温度裂缝都产生在大体积混凝土表面或温差较大的地区。由于混凝土体积大,大量水化热积聚在内部不易散发,导致混凝土内部温度急剧上升,而外部散热较快,从而产生内外的较大温差,使得内外热胀冷缩程度不同,使得混凝土表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时就产生裂缝。主要预防措施有:①选用低中热水泥;②减少水泥用量;③降低水灰比;④改善骨料级配,掺加外添加剂减少水泥用量降低水化热;⑤改善混凝土搅拌工艺,降低混凝土浇筑温度;⑥掺加一定的减水、增塑、缓凝等外加剂,改善混凝土的流动性、保水性、降低水化热;⑦高温季节注意控制混凝土温升,降低浇筑时温度;⑧大体积混凝土合理安排施工工序、分层分块浇 筑,利于及时散热,减小约束;或在大体积混凝土内部设置冷却管道,减小内外温差;加强温度监控及时采取冷却措施;⑨预留温度缝;⑩容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。

5. 化学反应引起的裂缝及主要预防措施

混凝土搅拌后碱性骨料产生的一些碱性离子与某些活性骨料产生化学反应,吸水体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间,一旦发生很难补救。主要预防措施有:①选用低碱水泥、外加剂或碱活性小的骨料;②添加外加剂降低碱骨料反应。

混凝土振捣不良或钢筋保护层不足,使得外界物质容易侵蚀钢筋,使得体积增大,导致沿钢筋方向的混凝土开裂。主要预防措施有:①保证钢筋保护层厚度;②保证混凝土良好级配,振捣密实;③对钢筋事先采取防锈蚀措施。

以上是混凝土结构产生裂缝的一些具体原因及针对性事先控制裂缝产生的一些预防措施。但是在生产施工过程中并不是预防了就能绝对避免,只是减少发生的概率而已,因此裂缝的后期处理弥补就必不可少。

(1)表面修补

这是一种简单的修补方法,针对混凝土表面开裂不影响结构稳定及承载力的情况。通常处理只在表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等,同时为了防止进一步开裂可在裂缝表面粘贴玻纤网布等。

(2)结构加固

当裂缝影响结构安全时,采取加大截面积,外包型钢、粘贴增强纤维网布、喷射混凝土补强加固等措施保证结构安全。

(3)灌浆法

主要适用对混凝土结构有影响且有抗渗要求的裂缝,用压力设备将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入裂缝,使它硬化后和混凝土形成整体。

(4)嵌缝法

此法是沿裂缝凿槽,后嵌填止水材料。

(5)混凝土置换法

对于损坏严重的混凝土,先将其剔除,后置换入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂浆、改性聚合物混凝土等置换。

(6)电化学防腐法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐作用。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是比较常用的方法,这些方法受环境影响小,可以长期防腐。

(7)自身愈合法

在混凝土中掺入某些特殊成分,如含粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成仿生自愈的效果,当产生裂缝时分泌出液芯纤维使裂缝自身重新愈合。

混凝土裂缝的产生是一种较为普遍的现象,它的出现影响建筑物的抗渗性能、使用功能或是结构的安全;因此在实际的生产中对混凝土裂缝的产生原因分析以及采取相应的预防和后期处理对保证建筑物的安全和使用十分重要。

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