钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析及防治措施

【摘要】本文通过实际调整，总结施工经验，从混凝土原料方面、施工质量方面、设计等方面分析了钢筋混凝土现浇板产生裂缝的原因。从混凝土原材料、施工等方面总结了钢筋混凝土现浇板裂缝的预防措施及处理方法。【关键词】钢筋砼梁现浇板裂缝 原因分析 防治措施

【 abstract 】 this paper through the actual adjustment, summarizes the construction experience, from the concrete construction quality, raw materials, design the site casting integrated analysis of reinforced concrete cracking reasons. From the concrete construction aspects of raw material, summarized the reinforced concrete crack site casting integrated prevention and treatment method.

【 key words 】 reinforced concrete beam crack site casting integrated analyzing the reasons of the prevention and control measures

中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号： 一、 引言 钢筋混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是由本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构年处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在湿气及土中为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。下面就结合工作实际，对钢筋混凝土现浇板裂缝的原因及防治进行分析研究。 1 钢筋混凝土梁板裂缝原因的分析 通常情况下，现浇板裂缝一般表现为：不规则、不连贯表面微裂缝；表面龟裂、纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因，主要有施工、设计及混凝土原材料等方面的原因，以下将逐一具体分析。 1.1 混凝土原材料质量方面 1.1.1 水泥凝结或膨胀不正常，如水泥安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分在和水化合后产生体积膨胀，产生裂缝。 1.1.2 如果骨料中含泥量过多，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂缝。 1.1.3 碱－骨料反应：蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等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。 1.1.4 水灰比、坍落度过大，或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的砂配置的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝，泵送混凝土为了满足泵送条件，坍落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，混凝土脱水干缩时，就会产生表面裂缝。 1.2 施工质量方面 1.2.1 混凝土施工过分振捣，模板、垫层过于干燥的混凝土浇筑振捣后，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、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，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。 1.2.2 混凝土浇捣后过分抹干压光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，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。 1.2.3 施工工艺不当引起：在施工过程中由于施工工艺不当，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。现浇板的弹性变形及支座处的负弯矩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，造成混凝土现浇板的弹性变形，致使砼早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致现浇板产生内伤或断裂。 1.2.4混凝土的收缩（温度裂缝）：众所周知，混凝土引起收缩的原因，在硬化初期主要是由于水泥的水化作用，形成一种新的水泥结晶体，这种结晶体化合物较原材料体积小，因而引起混凝土体积的收缩，即所谓的凝缩，后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。而且，如果混凝土处在一个温度变化较大的环境下，将会使其收缩更为加剧。如施工发生的夏季炎热气温下，石子表面温度升高，使石子体积膨胀，拌制成混凝土后，石子受冷收缩，使混凝土表面出现发丝裂缝；混凝土浇捣后未及时浇水养护，混凝土在较高温度下失水收缩，水化热释放量较大，而又未及时得到水分的补充，因而在硬化过程中，现浇板受到支座的约束，势必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。另外，室内外温差变化较大，也要引起一定的裂缝。 1.2.5 目前在主体结构的施工过程中，有时存在着质量与工期之间的较大矛盾。在底板进行预压时，没有达到规范规定的时间，就开始进行钢筋安装工作。拆模时间过早，梁板强度在没达到规范强度就投入使用，这样现浇板很容易在受到振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成，就难于闭合，形成永久性裂缝。 1.3 设计方面 1.3.1 地基的不均匀沉降：在桥梁建设中，有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝，是由于地基不均匀沉降的原因而造成的。特别是在地形变化比较大的山区地带，对地基地层情况勘测失误，就会导致基础的不均匀沉降，而引起桥体的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。 1.3.2 荷载的作用：在桥梁建设中，也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝，是由于荷载作用方面的原因引起的。由于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来确定配筋量的，而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，这也应当引起足够的重视。 1.3.3 结构体型突变及未设置必要的伸缩缝：桥体长度过长，而又未考虑设置伸缩缝，当桥体的自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时，就要引起裂缝的产生。另外，当桥面上荷载过大时，现浇板受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂缝。 2 裂缝的预防措施 虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中，存在出现裂缝这一重大缺陷，但它与预制板相比，还是优点要大于其缺点的，并且它的这一缺点在设计与施工过程中，可以通过一定的措施，使其影响控制在规范允许的范围内。现浇板的优点主要表现在结构性能方面，采用现浇板后，将使桥体的结构刚度及强度、整体抗震性能得到显著的提高。对于现浇板的裂缝问题，可以采取以下几个方面的措施，以减少或避免这些裂缝的出现： 2.1 混凝土原材料质量方面 2.1.1 尽可能不使用民办小厂生产的水泥，如必须使用，应认真对水泥标号及安定性进行试验。 2.1.2 采取严把原材料进货关、认真地对进场砂石骨料进行检验，严格控制砂的粒径及含泥量。并做好各项试验，一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。 2.1.3 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。转 近十几年来，为实现文明施工，提高设备利用率，节约能源，商品混凝土的使用率逐年提高。但受剧烈的市场竞争，导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量，低价位、低性能的砼外掺剂，以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段，导致商混凝土质量显著下降；另一方面承包商在订购混凝土时，应根据工程的不同部位和性质提出对混凝土品质的明确要求，不能片面压价和追求低价格、低成本而忽视了混凝土的品质，导致混凝土性能下降和收缩裂缝增多。同时现场应逐车严格控制好商品混凝土的坍落度检查，以保证混凝土熟料的半成品质量。 2.2 施工质量 2.2.1 在混凝土浇捣前，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。 2.2.2 混凝土现浇板浇筑完毕后，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。现浇板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保温，洒水等认真养护，防止强风和烈日曝晒。 2.2.3 严格施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早进行上部过大荷载和过早拆模。在现浇板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发生。避免因不均匀沉降而产生的裂缝。 2.2.4加强对桥面砼的养护：刚浇筑后的混凝土尚处于凝固硬化阶段，水化速度较快，可采用覆盖保温的办法创造适宜的潮湿条件防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝，因此加强混凝土表面养护，尤其在7天内使混凝土始终保持湿润状态是防止混凝土裂缝很重要的一个环节。 3 裂缝的处理方法 3.1 表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法 表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其他防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。 3.2 填充法 用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝，以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。 3.3 灌浆法 此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。 3.4 结构补强法 因超荷载产生的裂缝，裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处在具体施工中，可视情况做如下处理： 3.4.1 对于一般混凝土现浇板表面的龟裂，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。 3.4.2 其他一般裂缝处理，可将板缝清洗后用1：2或1：1水泥砂浆抹缝，压平养护。 3.4.3 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，也可以采用环氧胶泥嵌补。 3.4.4 当现浇板出现裂缝面积较大时，应对现浇板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时可在现浇板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。 3.4.5 通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于0.3mm的，可采用结构胶粘扁钢加固补强，板缝用灌缝胶高压灌胶。

参考文献：[1]纪午生，建筑施工工长手册[M].北京：中国建筑工业出版社.1994.

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