胀,从而对于相连的砼楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45°方向,若该压应力大于砼楼板的抗拉强度时,则在墙角处的砼楼板会在与外界45°拉应应力合力方向相正交的方向产生45°的斜裂缝。由于对砼楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关,因而,这里对这一类温度裂缝的预防控制不展开讨论。 影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种,水泥浆量,构件形状,断面尺寸,砼浇筑时的温度及外界气温等。
4、沉陷收缩裂缝的成因 塑性收缩是指砼在凝结之前,表面因失水较多而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气的出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一,互不连贯状态。其产生的主要原因为:砼在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者砼刚刚终凝而强度小时。受高温或高大风力的影响,砼表面失水过快。造成毛细管中产生较大的负压而使砼体积急剧收缩,而此时砼的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响砼塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、砼的凝结时间、环境温度、风速、相对温度等等。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造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模板支撑间距过大或支撑底部松动所致,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。致使砼结构产生裂缝,此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉降情况有关。一般沿与地面垂直或呈30°~45°方向发展,较大的沉降裂缝,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
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本趋于稳定。
(二)化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋砼结构中最常见的 由于化学方应引起的裂缝。砼拌合后会产生一些碱性离子。这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水面体积增大,连成砼酥松,膨胀开裂。这种裂缝一般出现在砼结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施越进行预防。由于砼浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入砼使钢筋产生锈蚀。锈蚀的钢筋体积膨胀,导致砼裂缝。此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在砼中腐蚀是电化学的反映过程。决定钢筋腐蚀发反应的基本因素是电位差,水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。Cl-是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂,Cl-能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液电导性,增大电位差,加速腐蚀反应;所以当砼中掺有氯盐或掺入Cl-时就容易引起纲纪腐蚀。现实工程中的钢筋腐蚀病害大多起因于此。砼中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧砼并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过砼的承耐能力就将在砼的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝,裂缝出现后,外面的水、气、可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至砼保护层大片破坏剥落,钢筋截面可随着腐蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性,耐久性在成恶劣的影响。
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(三)、砼结构受力裂缝
结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。 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比当,施工超载,张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋砼的构件在承受了30%~40%的设计荷载,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一半情况下钢筋砼构件是允许带裂缝工作的。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0.2~0.3nun对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。
(四)、施工工艺及流程造成的裂缝
1.施工不当造的裂缝 砼施工过程中由于施工不当,模板支撑 下沉或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。
2、在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响 振捣时间过短,或振捣不到位,砼都无法达到密室状态;而如果振捣时间长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形叶就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。
3、模板、垫层过于干燥 模板、垫层在浇筑砼之间洒水不够, 过于干燥,则模板吸水过大,引起砼的塑性收缩产生裂缝。
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4、摸干压光造成的裂缝:过度的抹平压光会使砼的细骨料过多的浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩导致砼板表面龟裂
(1)、养护不当造成的裂痕:过早养护会影响砼的胶结能力,过 早养护如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝,开始养护的时间应该考虑气温,温度,风速等等因素,一般情况下,在砼初凝时,需要开始养护,养护措施要合理,应该采取麻袋覆盖浇水养护,以保证砼表面能够充分的湿润,养护时间应该在7天以上,养护不好则对砼整体质量影响特别显著,将之间影响到砼的抗裂能力,也别是在冬季和夏季施工期间,要注意砼内外温差和温度的控制、
(2)、后浇带施工不慎而造成的裂缝:为了钢筋砼收缩变形和温 度应力,规范要求或利用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝,板的后浇带不支模板,造成斜坡槎,疏松砼为彻底凿除等都可能造成板面的裂缝
(3)、砼的弹性变形及支座的负压矩:施工在砼未达到规定强度过早拆模,或者在砼没达到终凝时间就上荷载等这些因素都直接造成砼的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯压,拉应力,导致产生内伤或断裂,施工中不注意钢筋的保护将会噪声支座的负雪矩,导致板面出现裂缝,此外,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。
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三、砼裂缝的预防措施
设计方面,施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整。并且能够得到改善甚至于做到完善避免;而砼自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是砼本身固有的特性,我们只能通过改善各种影响砼干缩变形的因素,才能减少和减少砼的裂缝产生和宽度,对砼裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制,尽量做到按设计和施工规范进行操作,如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理不及救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。
(一)、严格控制砼施工配合比
根据砼强度等级和质量检验以及砼和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高砼抗裂强度。 (二)、严格控制砼的温度应力
温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般讲内外温差控制在 20°~25°范围内时,不会产生温度裂缝,在摆正砼强度的条件下,尽量减水泥用量和每立方米砼的用水量,尽量减低砼的入模温度,规范要求砼的浇筑温度不宜超过28°;故在气温较高时,可在砂石堆场运输设备上搭设简易遮阳装置,采用低温水或冰水拌制砼。 (三)、做好裂缝计算
设计单位除对钢筋砼结构体系进行常规计算以外,还应考虑现 场实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择合
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