畢程鋼
(吉林省白山市建筑工程勘察設(shè)計(jì)院,吉林 白山 134300)
1.1 設(shè)計(jì)原因
1.1.1 結(jié)構(gòu)斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。
1.1.2 構(gòu)件受力不當(dāng),造成構(gòu)件的裂縫。
1.1.3 設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過少或過多等引起構(gòu)件裂縫。
1.1.4 設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。
1.1.5 設(shè)計(jì)的混凝土等級過高,用灰量過大,對收縮不利。
1.2 材料原因
1.2.1 粗細(xì)骨料含泥量過大、顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配,引起混凝土收縮增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
1.2.2 骨料粒徑越細(xì)、針片含量越多,混凝土單方用灰量、用水量增多,收縮量增大。
1.2.3 外加劑、摻和料選擇或摻量不當(dāng),增加混凝土收縮。
1.2.4 水泥品種原因,根據(jù)六大水泥的特性,靈活掌握選用原則。
1.3 混凝土配合比設(shè)計(jì)原因
1.3.1 設(shè)計(jì)中水泥等級或品種選用不當(dāng)。
1.3.2 配合比中水灰比(水膠比)過大。
1.3.3 單方水泥用量越大、用水量越高,表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大,收縮越大。
1.3.4 配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差,導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性差,增加收縮值。
1.3.5 配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。
1.4 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因
1.4.1 現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r,振搗或插入不當(dāng),漏振、過振或振搗棒拔出過快,影響混凝土的密實(shí)性和均勻性,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。
1.4.2 高空澆注混凝土風(fēng)速過大、烈日暴曬,混凝土收縮值大。
1.4.3 對大體積混凝土工程,缺少二次抹面或在表面增加石子,易產(chǎn)生表面收縮裂縫。
1.4.4 大體積混凝土水化熱計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫措施不到位,引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大,混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
1.4.5 現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。
1.4.6 現(xiàn)場模板拆除不當(dāng),引起拆模裂縫或拆模過早。
1.4.7 現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)(超張、偏心),引起混凝土張拉裂縫。
1.5 使用原因(外界因素)
1.5.1 構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫。
1.5.2 使用荷載超負(fù)荷。
1.5.3 野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫。
1.5.4 周圍環(huán)境影響,酸、堿等對構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫。
1.5.5 意外事件,火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。
2.1 設(shè)計(jì)方面
2.1.1 設(shè)計(jì)中的“抗”與“放”。
設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活運(yùn)用“抗與放”結(jié)合、或以“抗”為主、或以“放”為主的設(shè)計(jì)原則。
2.1.2 設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時,應(yīng)考慮加強(qiáng)措施。
2.1.3 積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。在常見混凝土裂縫中,有相當(dāng)部分是由于混凝土收縮造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮。
2.1.4 重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。
2.1.5 對于大體積混凝土,建議在設(shè)計(jì)中采用60天齡期混凝土強(qiáng)度值作為設(shè)計(jì)值,采用摻合料,減少水泥用量。
2.2 材料選擇和混凝土配合比設(shè)計(jì)方面
2.2.1 根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。
2.2.2 選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
2.2.3 積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑已作為混凝土的第五、六大組份,可起到降低水泥用量和水化熱,改善混凝土工作性能和降低成本的作用。
2.3 現(xiàn)場操作方面
2.3.1 澆搗工作:振搗捧要快插慢拔,正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
2.3.2 混凝土養(yǎng)護(hù):在混凝土裂縫的防治工作中,養(yǎng)護(hù)工作尤為重要,特別要加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)避免產(chǎn)生早期裂縫。
2.3.3 混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題,采取必要的降溫和保溫措施,避免混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。
2.3.4 避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。
2.3.5 地下混凝土結(jié)構(gòu)需盡早回填土。
2.3.6 夏季應(yīng)注意混凝土澆搗溫度,采用低溫入模、養(yǎng)護(hù)。
2.4 以瑞光熱電工程汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)為例,該基礎(chǔ)底板長為47.2m,寬為14.45m,高3m,底板面積約670平方米,混凝土約2040m3。主要采取了如下抗裂技術(shù)措施。
2.4.1 優(yōu)選原材料。水泥選用低水化熱的32.5級礦渣硅酸鹽水泥,減少混凝土凝固過程中的水化熱;粗細(xì)骨料選用含泥量低、級配良好的骨料,減少了因收縮變形應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫;加入一定量的粉煤灰減少水泥用量,同時也減少了水用量,既降低了水化熱,也減小了收縮應(yīng)力。
2.4.2 控制好混凝土質(zhì)量。泵送混凝土坍落度控制在120~140mm;加入1.7%高效減水劑UNF-3B,降低了水灰比,減小了收縮應(yīng)力,改善了混凝土的和易性。
2.4.3 控制混凝土澆筑溫度?;A(chǔ)底板澆筑時間為2009年9月底,溫度較為適宜,不會產(chǎn)生混凝土、模板及泵罐車暴曬現(xiàn)象,混凝土溫度較為理想。
2.4.4 采用現(xiàn)場攪拌,運(yùn)輸距離較近,縮短了運(yùn)輸時間,澆筑順序合理,卸料及時,減少了混凝土在運(yùn)輸及澆筑過程中坍落度損耗,保證了混凝土的和易性。
2.4.5 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)及測溫工作。為防止混凝土內(nèi)外溫差過大,造成溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫,應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的施工情況和環(huán)境氣溫,采用了“蓄水法”進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)。具體做法是:先在混凝土表面覆蓋雙層麻袋,澆水濕潤。待混凝土初凝后,在基礎(chǔ)周圍砌擋水,蓄水深10厘米,養(yǎng)護(hù)28天。
測溫工作在混凝土澆筑完畢后開始進(jìn)行,測溫頻率按持續(xù)28天考慮。基礎(chǔ)混凝土澆筑后,中心最高溫度發(fā)生在第四天,最高溫度55.1℃?;炷林行呐c表面溫度升降基本同步上升,在前10天溫差始終保持在8℃至17℃左右,遠(yuǎn)低于不安全溫差25℃,后18天溫差保持在5℃左右,溫差控制較理想。
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