裂缝控制论文合集12篇

时间:2023-03-25 11:32:02

裂缝控制论文

裂缝控制论文篇1

1裂缝的性质

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

温度裂缝

温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。

干缩裂缝

烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。[KG-*2]只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。

1.3温度、干缩及其它裂缝

对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。

2砌体裂缝的控制

2.1裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。

2.2裂缝宽度的标准问题

实际上建筑物的裂缝是不可避免的。此处提到的墙体裂缝宽度的标准(限值),是一个宏观的标准,即肉眼明显可见的裂缝,砌体结构尚无这种标准。但对钢筋砼结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性,如裂缝宽度对钢筋腐蚀,以及外部构件在湿度和抗冻融方面的耐久性影响。我国到现在为止对外部构件(墙体)最危险的裂缝宽度尚未作过调查和评定。但根据德国资料,当裂缝宽度≤0.2mm时,对外部构件(墙体)的耐久性是不危险的。

对砌体结构来说,墙体的裂缝宽度多大是无害呢?这是个比较复杂的问题。因为它还涉及到可接受的美学方面的问题。它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋砼结构,裂缝宽度>0.3mm,通常在美学上是不能接受的,这个概念也可用于配筋砌体。而对无筋砌体似乎应比配筋砌体的裂缝宽度标准放宽些。但是对于客户来讲二者是完全一样的。这实际上是直观判别裂缝宽度的安全标准。

3现有控制裂缝的原则和措施

长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想,这些构想、措施有的已运用到工程实践中,一些措施也引入到《砌体规范》中,也收到了一定的效果,但总的来说,我国砌体结构裂缝仍较严重,纠其原因有以下几种。

3.1设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施

长期以来住房公有制,人们对砌体结构的各种裂缝习以为常,设计者一般认为多层砌体房屋比较简单,在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,绝大部分引用国家标准或标准图集,很少单独提出有关防裂要求和措施,更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。因为裂缝的危险仅为潜在的,尚无结构安问题,不涉及到责任问题。

3.2我国《砌体规范》抗裂措施的局限性

我认为这是最为重要的原因。《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条,一是第5.3.1条:对钢砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可采取设置保温层或隔热层;采用有檩屋盖或瓦材屋盖;控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见,它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长在结构中出现竖向裂缝,它一般不能防止由于钢砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。

由此可见,《砌体规范》的抗裂措施,如温度区段限值,主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋,基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2~0.4mm/m,无筋砌体的温度区段不能越过10m;对配筋砌体也不能大于30m。在这方面,国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验,值得借鉴:一是在较长的墙上设置控制缝(变形缝),这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。如英国规范对粘土砖为10-15m,对砼砌块及硅酸盐砖一般不应大于6m;美国砼协会(ACI)规定,无筋砌体的最大控制缝间距为12-18m,配筋砌体控制缝间距不超过30m。二是在砌体中根据材料的干缩性能,配置一定数量的抗裂钢筋,其配筋率各国不尽相同,从0.03%~0.2%,或将砌体设计成配筋砌体,如美国配筋砌体的最小含钢率为0.07%,该配筋率又抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。

关于在砌体内配置抗裂钢筋的数量(含钢率)和效果,是普遍比较关注的问题。因为它涉及到用钢量和造价的增幅问题。

4防止墙体开裂的具体构造措施建议

本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究成果的基础上,结合我国当前的具体情况,提出的更具体的抗裂构造措施。它是对“防”、“放”、“抗”的具体体现。笔者认为这些措施可根据具体条件选择或综合应用。该措施已反映到我院为大庆油田砌块厂编制的《砼砌块建筑构造图集》中。

4.1防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施

4.1.1屋盖上设置保温层或隔热层;

4.1.2在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;

4.1.3当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;

4.1.4建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。

4.2防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:

4.2.1设置控制缝

4.2.1.1控制缝的设置位置

(1)在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;

(2)在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;

(3)在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;

(4)在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;

(5)竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;

(6)控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;

(7)控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。

4.2.1.2控制缝的间距

1对有规则洞口外墙不大于6mm;

2对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;

3在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m;

4.2.2设置灰缝钢筋

1在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;

2在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;

3灰缝钢筋的间距不大于600mm;

4灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;

5灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm;

6对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38;

7灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;

8灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;

9灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理;

10当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm;

11不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于6m;

12设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

4.2.3在建筑物墙体中设置配筋带

1.在楼盖处和屋盖处;

2.墙体的顶部;

3.窗台的下部;

4.配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;

5.配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于2ф12,对250~300mm厚墙不应小于2ф16,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;

6.配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;

7.配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;

8.当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;

9.对地震设防裂度≥7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于410;

10.设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m;

4.3也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。

参考文献

裂缝控制论文篇2

一、商品混凝土现浇板裂缝出现的主要问题

(1)原材料的选用与检验环节失控;(2)混凝土配合比设计中试配的次数不够,未经过收获试验进行论证;(3)混凝土生产运输和泵送过程发生中断且时间较长,质量失控;(4)钢筋配置的现行标准不能满足商品混凝土的抗裂要求;(5)现浇板中管线设置部位不合理出现的问题;(6)混凝土浇筑、养护及拆模施工过程中出现的问题。

二、相应的对策

1.严把原材料的质量与检验关

(1)水泥:必须具有出厂质量说明书(合格证),并对其品种、级别、包装、出厂日期进行检查,现场采样经试验合格后方可使用;亦采用水化热较低、早期强度低、含碱量低、抗裂性能好的矿渣硅酸盐水泥;同一构件,同一施工部位亦采用同一厂家、同一品种、同一强度等级的水泥。

(2)粗细骨料:粗骨料进场后,应按批检验其颗粒级配、含泥量、泥块含量、压碎指标及针片状颗粒含量,必要时还应检验其他指标;粗骨料最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm。

(3)钢筋进场后,进行外观检查并检查合格证,按照见证取样规定进行送样,检验结果应满足设计要求。

(4)拌制水:宜采用饮用水,水质应符合JGJ63混凝土拌合用水标准的规定,未经检验不得使用。

(5)外加剂:必须具有出厂质量证明书,并按批验收合格后分类存放,不得混放和混入杂物,选用时应根据混凝土性能要求及施工条件,结合混凝土原材料性能、配合比以及对水泥的适应性能等因素通过试验确定其掺量;在保证混凝土强度的前提下,可加入水泥用量的2.5%缓凝减水剂,减少水泥用量,降低水灰比、减少水化热,从而减少混凝土的自收缩。

2.优化混凝土配合比

(1)根据设计要求进行多次试配,并进行收缩试验,通过对比确定最终配合比;配合比中水灰比不宜大于0.6,水泥用量不宜小于300kg。(2)采用引气型外加剂,其混凝土含气量不宜大于4%,以免降低混凝土强度。(3)当发现原材料质量有较大变化时,应重新进行试配,调整配合比;根据具体的施工条件,确定适宜的坍落度,病派人现场检测,符合要求后方可使用,并建立监控资料。

3.严把混凝土生产质量关

(1)上料人员要严格按照混凝土配合比进行原材料的计量,确保计量的准确性;搅拌混凝土时,按照投料顺序进行搅拌,搅拌时间根据搅拌工艺及搅拌设备确定,拌合要均匀,以保证混凝土有良好的和易性。(2)混凝土在运输和泵送过程中,严禁往运输车筒体和泵机料斗内任意加水;混凝土运至现场时,如拌合物出现离析或分层现象,应使搅拌筒高速旋转,进行二次搅拌;混凝土泵送应连续进行,如必须中断,中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕允许的延续时间,且不得超过混凝土的初凝时间;如停泵超过15min,应每隔4~5min开泵一次,每次使泵正转或反转两个冲程,防止输送管内混凝土拌合物离析或堵塞。

4.增大配筋率,以增加结构抗裂性

(1)当现行标准不能满足商品混凝土抗裂要求时,可按现有标准增大配筋率,用以增加结构抗裂性;在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距易取为150mm~200mm,病应在板的未配筋骨表面布置温度收缩钢筋,板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%;温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行布置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或锚固。(2)优先选用延性较好的钢筋,若选用I级钢,张拉率不得大于6%;加强钢筋成品保护,浇筑人员不得直接踩在钢筋网片上,要设置架空板使浇筑人员与钢筋网片隔离,设置马登将钢筋垫起,保证钢筋无弯曲、位移变形。

5.混凝土板中线管设置部位的处理

现浇板线管必须倾斜轴线方向设置,特别要避开横向布置;每隔1m设置40mm小马登,保证线管与钢筋可靠隔离;线管上部距上表面10mm处设置间距200mm的宽铅丝网片,加强现浇板混凝土薄弱部位的抗裂性。

6.加强混凝土浇筑及养护过程中的监控

(1)针对商品混凝土现浇板伸缩较大的特点,浇筑混凝土时每隔30m左右设置后浇带。(2)混凝土浇筑中,下落高度不超过1.5m,混凝土不得成堆,及时出料、及时成活,以免产生离析现象,使得现浇板配料不均;严格按照操作规程进行施工,选择熟练的混凝土振捣工人,掌握好振捣时间,以保证混凝土振捣均匀、密实,避免漏振、欠振,并做好混凝土施工记录。(3)混凝土浇筑成型后,应及时覆盖塑料薄膜,避免水分蒸发;浇筑1h~2h后对混凝土二次振捣,以消除收缩裂纹及表面泌水,2h~3h后进行二次压面,并适时用木抹子磨平搓毛2遍以上。(4)混凝土养护时间不得少于7d,对有抗渗要求的混凝土养护时间不得少于14d;留置混凝土同条件试块,并设专人检测混凝土强度增长情况,在其强度未达到1.2Mpa时,不得在其上踩踏或安装模板及支架。(5)严格按照GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中的强度要求确定模板拆除时间,拆模时要轻拿轻放,不得对楼层形成冲击荷载,拆除的模板和支架要分散堆放并及时清运。超级秘书网

三、效果验证

1.采取以上对策进行商品混凝土的施工,取得了良好的经济、社会效益以及质量效果,受到了建设单位、监理单位的一致好评,为创优工程奠定了基础。

2.通过在日照市水木清华小区中的运用,针对商品混凝土收缩性较大的特点从结构设计、原材料控制到施工过程中的控制等各个环节入手,减少和预控了商品混凝土的收缩,增强其抗裂性。

裂缝控制论文篇3

(1)现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝

现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝是两种常见的裂缝形态。现浇钢筋混凝土楼板是指钻孔、模板制立安装、配胶、灌胶、插筋钢筋制作绑扎、浇灌混凝土。从这之中我们可以看到混凝土对于楼板的重要性,但是正是由于混凝土的存在,这种建筑结构也比较容易出现裂缝问题。在建筑结构施工的过程中,由于现浇钢筋混凝土都是在户外施工,所以它受到温差的影响比较大,于是就会出现温差裂缝,温差裂缝不仅出现在施工当中,当建筑物构建好以后也会显现出来。太阳直射东西方向,所以在建筑物的东西方向和楼层顶部由于早晚温差的关系,出现了混凝土人力不可抗拒的热胀冷缩物理变化,裂缝就自然而然的存在了。建筑结构选择现浇钢筋混凝土楼板的一个重要原因就是它的承载能力好,可以节约一些建筑资金,对于消费者来说也降低了购买建筑物的成本,但是由于现浇混凝土在预制的时候绝大多数为孔板,在它改为现浇板后,墙体刚性硬度则相对增大,与之相对应的就是楼板刚性硬度相对减弱,这样就很容易在一些地方出现截面处突变,产生了结构裂缝。

(2)现浇钢筋混凝土楼板的其它裂缝形态

现浇钢筋混凝土除了有温度裂缝和结构裂缝两种最常见的裂缝形态外,还有其他的裂缝形态,这些裂缝形态也颇让人感到头疼。构造裂缝是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂(以下简称PVC)管在混凝土厚度不一的情况下产生的。简而言之就是混凝土在形成构造作用力大小不一的情况下发生了变化导致墙体会出现构造裂缝。与构造裂缝相对应的就是收缩裂缝。风化、热胀、冷缩、压实、失水等因素作用下形成的裂缝叫非构造裂缝,即为收缩裂缝,现浇钢筋混凝土在塑性、硬化、碳水和失水收缩的过程中就很容易形成收缩裂缝。人们通常情况下不太理解构造裂缝和非构造裂缝的收缩裂缝,但是消费者在验收建筑物的时候会注意到一些特别形状的物理裂缝。在楼板的缝隙中间和东西方向的墙角会出现类似于四十五度角的倾斜裂缝。在楼道的中间和PVC的填埋处会出现纵横交错的裂缝。不仅这样,在建筑物中还会发现一些不规则的裂缝,这种裂缝类似于蜘蛛网的形状。

2控制裂缝的分措施

现浇钢筋混凝土之所以会出现以上的裂缝,是由于多种原因所造成的,这其中不仅有无法避免的自然物理现象,也有原材料的问题,当然和施工设计也有着重大的关联,我们要控制裂缝,就要从这些方面去入手分析,寻找解决措施,给予消费者一个良好的建筑物。

(1)控制现浇钢筋混凝土的温度裂缝和结构裂缝

正如前文所说,现浇钢筋混凝土之所以会出现温度裂缝和结构裂缝和热胀冷缩的物理现象有着密切的关联。但是我们依然可以控制温度裂缝和结构裂缝,热胀冷缩和物质的比热容以及质量和体积还有温度存在关系。解决现浇钢筋混凝土的比热容问题是非常简单的,只需要运用好的原材料加上合理的材料配制,调制出比热容比较小的混凝土。根据科学研究的钢筋混凝土比热容配方,接着再根据当地的温度差制造小比热容的钢筋混凝土,就可以缩小温度裂缝差。在进行建筑构造时,要充分认识到墙体和楼板之间的关联性,尽量减少结构裂缝带来的不利影响。在进行建筑时应该选用好的原材料,用电子计算机科学的计算墙体和楼板之间承受力的差值,在施工时,先在施工附近种植绿色植物,减少温差的影响,把裂缝的缝隙控制在一定的标准范围内。所以,通过以上的办法就可以解决大的温度裂缝的结构裂缝问题。

(2)控制现浇钢筋混凝土的其它裂缝问题

对于现浇钢筋混凝土所出现的其它裂缝问题,例如构造裂缝、收缩裂缝、倾斜裂缝、纵横裂缝和不规则裂缝。只有解决和减少这些裂缝,人们才能感觉到建筑物的安全。要解决构造裂缝和收缩裂缝首先要预留一定的后浇带,设置隔热保温措施。“后浇带”是在现浇钢筋混凝土形成物理裂缝时,进行第二次浇灌,达到补充的作用,但是有了隔热保温措施,他们在温差变化不大的情况下下不会产生大面积的收缩裂缝。建筑师和建筑工人在建造建筑物时应该有良好的职业道德,对于施工工艺还要有一个控制措施。在PVC的安装和短钢筋网的铺设过程中要小心翼翼,寻找楼道和墙体以及楼板的最合适处,加强施工技巧的使用,使他们的受力方向保持一个协调性和安全性,这样就可以很好的解决屋面出现的纵横裂缝、倾斜裂缝和不规则裂缝问题。

裂缝控制论文篇4

2采用高性能混凝土施工技术

本工程混凝土最大输送距离达300m,最大输送高度为60m,为满足泵送混凝土和体育场复杂特殊造型的施工要求,我们大量采用了高性能混凝土施工技术。在体育场北区配置了l台意大利进口的大型现代化搅拌站,产量为90m’/h;南区配置了自动上料和自动称量系统的混凝土搅拌站2座,产量为30~50m3/h。针对本工程的需要,配制高性能混凝土时为了优选原材料和配合比,我们应用“双掺”技术,除提高混凝土的可泵性外,还有意识地预先通过试验确定低收缩率的混凝土配合比,同时减少水泥用量,降低混凝土的水化热和改善其收缩性能。

2.1优选原材料

选用优质的原材料,如底板施工中采用连续级配骨料,增大混凝土的密实度。严格控制混凝土出机和人泵坍落度,随不同施工阶段的设计要求与天气变化情况跟踪调整配合比,详见表1。

2.2采用“双掺技术

在本工程施工中,地下室底板使用KFDN-SP8外加剂,看台楼层等混凝土结构根据具体情况,选用HPM一2高效缓凝减水剂、FE—C2外加剂等,这些高效外加剂具有高减水率和良好的保塑性能。掺外加剂混凝土与基准混凝土的减水效应比较如图1所示。

根据本工程的具体情况,我们分别选用黄埔电厂、广州发电厂等的I级或Ⅱ级粉煤灰,采用粉煤灰这种活性的水硬性材料代替部分水泥,补充泵送混凝土中的细骨料,提高混凝土的抗渗性、耐久性和流动性,并改善其可泵性和降低水化热,从而提高混凝土的后期强度。

2.3配合比选择

混凝土的配合比决定了混凝土的强度、抗渗性、和易性、坍落度、水泥用量、水化热大小、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率等性能指标。根据结构的不同特点和设计要求、气候条件,掺人粉煤灰的影响以及施工现场的生产管理状况,采用不同技术指标,由实验室试配确定。

(1)地下室底板施工阶段根据现场条件,对底板混凝土提出以下指标:①坍落度12—14cm;②初凝时间6—8h;③掺加高效减水剂,超量掺加I级粉煤灰,减少水泥用量,降低水化热;④通过试验选定收缩率较小的配合比。为了确保混凝土具有高性能,我们提前对混凝土配合比进行了大量反复多次的试验,取得十几组试配数据,测试了不同配合比混凝土的收缩率及收缩与龄期的关系,并采用钢环试验方法测试混凝土的长期收缩情况。测定混凝土收缩率后,有意识地模拟浇筑一块混凝土试件进行试验,测试其温度变化和收缩率,确定了表2的配合比,其收缩率为0.12%0,且在14d后基本上不再收缩。实践证明,本配合比是成功的,用I级粉煤灰代替部分水泥,大大减少了水泥用量和降低了水化热,在确定了收缩率较小的配比后,据此收缩率确定底板分块的最大长度为45m,相邻块之间混凝土浇筑的时间间隔为14d。

(2)看台楼层选择不同的水泥和多种外加剂进行配合比试验研究,对外加剂的适应性进行对比试验,得出针对不同阶段和不同施工部位的优化配合比。北区采用深圳产FE—C2外加剂掺量为1.6%,黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰掺量为22%,既满足了混凝土的强度要求,又具有良好的可泵性和经济性。南区采用HPM一2高效缓凝减水剂和黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰得出的配合比,即:水泥:混合材:砂:石:水:外加剂=l:0.23:2.17:3.20:0.53:0.016,水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加剂用量分别为332,722,1063,176,77,5.28~m3,水胶比0.44%,含砂率40.4%,坍落度145mm,质量密度2370kg//m3,初凝n,-Jl''''~q5—8h,终凝时间8—10h。

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1.引言

大体积混凝土由于水泥凝结硬化过程中释放出大量的水化热,形成较大的内外温差,当温差较大超过25℃时,混凝土内部的温度应力有可能超过混凝土的极限抗拉强度从而产生温度裂缝,同时混凝土降温阶段如果降温过快,由于厚板收缩,又受到强大的摩阻力,可能导致收缩贯穿裂缝。此外,混凝土本身的收缩也可能造成裂缝的产生。因此大体积混凝土存在的主要问题是裂缝的控制。

2.大体积混凝土的概念

目前国内对于大体积混凝土尚无一个明确的定义。我国有的规范认为,当基础边长大于20m,厚度大于1m,体积大于400m3时称大体积混凝土;有的则认为混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大,导致裂缝的混凝土为大体积混凝土。

3.大体积混凝土的主要类型

目前主要根据混凝土的种类和要求的性能进行分类。按照混凝土种类主要分为不含钢筋的素混凝土、含钢筋的钢筋混凝土或掺入钢纤维的钢纤维混凝土;按照要求的性能主要分为干硬性混凝土、低流态混凝土、高流态混凝土和常态混凝土等。

4.大体积混凝土的特点及施工技术要求

大体积混凝土结构厚、体形大、钢筋密、一次浇注量大、施工时间长、施工工艺要求高、受环境影响大,浇注完毕后,由于体积过大,造成混凝土水化热大,温度场梯度大,混凝土“内热外冷”极易产生裂缝。工程实践证明,大体积混凝土施工难度比较大,混凝土产生裂缝的机率较多。

5.大体积混凝土裂缝的主要类型

5.1干缩裂缝

混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。

5.2塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细,且长短不一,互不连贯状态。常发生在混凝土板或比表面积较大的墙面上,较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm.从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状,深度一般3~10cm,通常延伸不到混凝土板的边缘。

5.3沉陷裂缝

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混凝土出现沉陷裂缝。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。

5.4温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇注后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成混凝土内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

6.大体积混凝土裂缝的材料控制技术

6.1水泥的合理选取

优先选用收缩小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。

6.2骨料的合理选取

选择线膨胀系数小、岩石弹性模量低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料,这样可以获得较小的空隙率及表面积,从而减少水泥的用量,降低水化热,减少干缩,减小了混凝土裂缝的开展。

6.3尽可能减少水的用量

水对混凝土具有双重作用,水化反应离不开水的存在,但多余水贮存于混凝土体内,不仅会对混凝土的凝胶体结构和骨料与凝胶体间的界面过度区相的结构发展带来影响,而且一旦这些水分损失后,凝胶体体积会收缩,如果收缩产生的内应力超过界面过度区相的抗力,就有可能在此界面区产生微裂缝,降低混凝土内部抵抗拉应力的能力。再者,大体积混凝土一般强度都不是很高。

7.混凝土凝结硬化过程的控制

宏观上,硬化混凝土在约束条件下,收缩变形会产生弹性拉应力,拉应力的近似值最初可假定为杨氏模量和变形的乘积,当诱导拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土材料就会开裂。但事实上,由于混凝土是一种兼具粘性和延展性(徐变)的复杂相组成的非均质材料,一些应力被徐变松弛所释放,混凝土是否产生裂缝是徐变应力松弛后的残余应力所决定。

8.外加剂与掺合材料的控制

8.1粉煤灰

混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱集料反应,减少新拌混凝土的泌水等。这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同时会显着降低混凝土的早期强度,对抗裂不利。试验表明,当粉煤灰取代率超过20%时,对混凝土早期强度影响较大,对于抗裂尤其不利。

8.2硅粉

(1)抗冻性:微硅粉在经过300~500次快速冻解循环,相对弹性模量隆低10~20%,而普通混凝土通过25~50次循环,相对弹性模量隆低为30~73%.(2)早强性:微硅粉混凝土使诱导期缩短,具有早强的特性。(3)抗冲磨、控空蚀性:微硅粉混凝土比普通混凝土抗冲磨能力提高0.5~2.5倍,抗空蚀能力提高3~16倍。

8.3减水剂

缓凝高效减水剂能够提高混凝土的抗拉强度,并对减少混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形等性能起着极为重要的作用。

8.4引气剂

引气剂除了能显着提高混凝土抗冻融循环和抗侵蚀环境的能力外,能显着降低新拌混凝土的泌水,提高混凝土的工作度,降低混凝土的弹性模量,优化混凝土体内微观结构,提高混凝土的抗冻性能。

9.结语

大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素有几种:一是结构型裂缝,由外荷载引起的。二是材料型裂缝,主要由温度应力和混凝土的收缩引起的。目前控制和解决的重点是温度应力引起的混凝土裂缝。

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提要:本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施的基础上,结合我国当前国情,针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议,该措施已引入我院编制的大庆油田砌块建筑构造图集。关键词:砌体结构 裂缝控制措施1 裂缝的性质 引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。温度裂缝 温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。干缩裂缝烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。[KG-*2]只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。1.3 温度、干缩及其它裂缝 对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤 灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。2 砌体裂缝的控制2.1 裂缝的危害和防裂的迫切性 砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要

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根据工程实践和统计资料显示,砌体结构常见裂缝分为三大类:一类是温度裂缝、一类是干燥裂缝也称干缩裂缝以及两者共同作用产生的裂缝和其它裂缝。

1.裂缝产生的原因、部位、特征

1.1温度裂缝产生的原因、部位及特征

温度的变化会引起材料的热胀冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,会对墙体产生温度裂缝,由于混凝土顶板的温度比其下墙体温度高得多,混凝土的线膨胀系数又比砌体大得多,故混凝土顶板与墙体之间存在温度变形差,变形差在砌体中产生很大的拉力和剪力,剪应力在墙体内分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小使墙体产生裂缝。其常见部位是混凝土平屋面下两端的墙体上,门窗洞口边的正八字斜裂缝、顶层纵横墙交接处的阶梯形裂缝、混凝土屋面与墙体交接处或顶层圈梁与墙体间沿灰缝的水平裂缝、以及水平包角裂缝、屋顶女儿墙的不平裂缝。这些裂缝经过一个冬夏这后,会渐渐稳定不再继续发展,但仍会随着温度变化而略有变化。

1.2干缩裂缝产生的原因、部位及特征

对于混凝土砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。例如混凝土小型砌块是由碎石或卵石为粗骨料制做而成的,本身就具有混凝土的脆性,同时又存在着干缩的重要特性,在自然养护28天后,其干缩只能完成50%左右,干缩率为0.3—0.45mm/m,相当于25——40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。对于轻骨料砌块来说干缩变形更大。免费论文。干缩变形的特征早期发展很快,以后渐渐减慢,几年后才能完成。但干缩后的材料受潮后仍会发生膨胀,脱水后会再次发生干缩变形,只是较第一次干缩变形小,约为第一次的80%左右,但仍会产生干缩裂缝。免费论文。烧结粘土砖及其它材料的烧结制品,其干缩变形虽然很小且变形完成也比较快,但在潮湿环境下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形,其产生的裂缝同样属于干缩裂缝。干缩变形引起的裂缝在建筑上分布较广,数量较多。裂缝的程度也比较严重,如房屋内外纵墙中间对称的倒八字裂缝,建筑底部一至二层窗台过的斜裂缝或竖向裂缝,在屋顶圈梁下的水平裂缝和水平包角裂缝,各楼层的窗过梁两端裂缝,窗台两角斜裂缝,大片墙面上的底部重,上部轻的竖向裂缝,不同材料结合处的裂缝等。

1.3温度、干缩共同作用引起的裂缝及其它裂缝

无论是烧结类砌体还是非烧结类砌体,在建筑物上都存在着温度、干缩共同作用下的裂缝。这两种裂缝的组合因具体条件不同而呈现的裂缝也不同,其裂缝较单一因素裂缝更为严重。另外,设计上的疏忽,材料质量不合格,施工质量差,操作的过于简单,砌体强度不足等因素而产生的裂缝也是裂缝的重要因素。对于新型墙体材料没有针对性的构造措施,砌体表面杂物清理不彻底,材料堆放没有相应的技术措施,工人技术水平差,都会造成墙体水平裂缝。

2砌体裂缝的控制

2.1设计方面控制

提高设计者的设计理论水平,实践、实验能力。根据裂缝的性质及影响因素有针对性的做出预防和控制裂缝的措施,在重视强度的同时增加抗裂构造措施,将多发裂缝区域抗裂措施加以说明,并明确交底,细化设计说明 ,提供相应的抗裂节点详图,尽可能的将可避免的裂缝消灭在设计当中。

2.2施工方面控制

施工前技术人员应仔细阅读图纸,做好施工前交底,砌筑工人持证上岗,加强学习,提高砌筑工人技术水平。所用材料必须提供进场合格证、准用证及复试报告。严格按照操作规程施工配制砂桨。原材料必须符合要求。施工配合比必须计量准确,拌制砂桨的和易性良好,稠度控制在50—70mm。建立工序交接检查,质量专检,报检制度,杜绝野蛮施工,偷工减料现象,确保砌体质量。

3控制砌体裂缝的具体措施建议

3.1在控制裂缝观念上引入“防”、“放”、“抗”相结合的思想观念,使设计者在重视强度的同时, 同样重视抗裂构造措施,将先进的切实可行的构造作法编入《砌体规范》。

3.2控制混凝土屋面的温度变化与砌体干缩变形引起的墙体裂缝,应在屋面放置保温隔热层,在屋面设置排气道,将潮汽有效排出,找平层上设置控制缝,其间距不应大于6m,在挑檐板长度方向设置不大于10m的分隔缝,缝宽不小于20mm,用弹性油膏嵌缝,除温度伸缩缝外,宜在墙体适当部位设设置控制缝,其间距不宜大于30m。

3.3控制主要由墙体材料的干缩引起的裂缝应在砌体上设置竖向控制缝

控制缝位置宜设在建筑物的一、二层和顶层;按墙体的高度、厚度有变化处;门窗口的一侧或两侧;距相交墙转角墙允许接缝距离的一半处。控制缝应作成隐式,与墙体灰缝一致,其宽度不大于12mm,内嵌弹性密封材料,控制缝间距不应大于8m或墙高的三倍; (无洞墙体)不应大于6m, (有洞墙体)不应大于4.5m

3.4在楼盖和屋盖处、墙体的顶部、窗台的下部设置直径不小于2ψ16,间距不大于2400mm也不小800mm的配筋带。在墙洞口上、下第一道和第二道灰缝;楼盖标高以上;屋盖标高以一的第二或第三道灰缝设置纵筋,直径不小于25,横筋间距不大于200mm的钢筋焊接网片,间距不大于600mm,伸入洞口每侧长度不小于600mm的灰缝钢筋。免费论文。配筋带及灰缝钢筋应通长设置,锚固在相交墙或转角墙内,其锚固长度不小于400mm,保护层上下不小于3mm,外侧不小于15mm,并应进行防腐处理。

参考文献:

1 肖亚明,砌体结构裂缝与控制问题研究综述,第三届全国工程学术会议论文集,1994

2 范振方,砌体结构的局部配筋对裂缝控制和伸缩缝间距影响的讨论,《工程建议标准化》,1996

3 配置灰缝钢筋砌体的裂缝控制,第10届国际砌体会议论文集,1994

4 《砌体设计规范》

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1 裂缝的成因及分类

在多层砌体结构建筑物中,墙体裂缝多有发生,裂缝出现的时间因不同的建筑物而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1-3年内;缝宽不等,较宽者有,严重者形成贯穿性裂缝。砌体结构裂缝问题已经是一个普遍性的问题,它不仅影响了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,缩短了使用年限,而且对抗震也是极为不利的,尤其是在住宅商品化的今天,这个问题已日益引起开发商和居民的普遍关注,因此,如何控制砌体结构房屋墙体开裂的问题是摆在工程技术人员面前的新课题。产生裂缝的原因是多方面的,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等,归纳起来主要有两方面:一是由外荷载(包括静、动荷载)变化引起的裂缝,二是由变形引起的裂缝(主要有温度变化,不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂缝),根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上由于温度应力和变形而产生的裂缝具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律,裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种:

1.1 八字形裂缝 主要出现在横墙与纵墙两端部,此种裂缝属正八字形的热胀裂缝,随温度升降而变化,其原因是由于设计与施工中的缺陷,使屋面保温层的热阻减少甚至失败,致使屋面板温度变形大于砌体温度变形,当产生一定的温度应力的,屋面板的推力就传给墙体,并因墙体温度附加应力在房屋两端较大,当砌筑吵浆强度较低时,则易发生剪力产生的主拉应力,当超过砌体抗拉极限时,墙体即出现八字形开裂。

1.2 倒八字形裂缝 属冷缩裂缝,主要出现在纵横墙两端的窗洞口处,尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大,当房屋收缩变形大于墙体时,在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂缝,使墙体开裂

1.3 水平裂缝 多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差,屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力,由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低,使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂缝。

1.4 垂直裂缝 主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化,墙体受到楼板的拉力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂,或因冷缩变形,在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝土上梁端和楼板错层外,引起墙体重直开裂。

1.5 X形裂缝 多数沿砌体灰缝开裂,主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成,而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。

2 砌体裂缝的控制

2.1 裂缝的危害和防裂的迫切性 砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。

2.2 裂缝宽度的标准问题 实际上建筑物的裂缝是不可避免的。此处提到的墙体裂缝宽度的标准(限值),是一个宏观的标准,即肉眼明显可见的裂缝,砌体结构尚无这种标准。但对钢筋砼结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性,如裂缝宽度对钢筋腐蚀,以及外部构件在湿度和抗冻融方面的耐久性影响。我国到现在为止对外部构件(墙体)最危险的裂缝宽度尚未作过调查和评定。但根据德国资料,当裂缝宽度≤0.2mm时,对外部构件(墙体)的耐久性是不危险的。

3 控制裂缝的原则和措施

长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想,这些构想、措施有的已运用到工程实践中,一些措施也引入到《砌体规范》中,也收到了一定的效果,但总的来说,我国砌体结构裂缝仍较严重,纠其原因有以下几种。 转贴于

3.1 设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施 长期以来住房公有制,人们对砌体结构的各种裂缝习以为常,设计者一般认为多层砌体房屋比较简单,在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,绝大部分引用国家标准或标准图集,很少单独提出有关防裂要求和措施,更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。因为裂缝的危险仅为潜在的,尚无结构安问题,不涉及到责任问题。

3.2 我国《砌体规范》抗裂措施的局限性 我认为这是最为重要的原因。《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条,一是第5.3.1条:对钢砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可采取设置保温层或隔热层;采用有檩屋盖或瓦材屋盖;控制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时间和防止雨淋。未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见,它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长在结构中出现竖向裂缝,它一般不能防止由于钢砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。

由此可见,《砌体规范》的抗裂措施,如温度区段限值,主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋,基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2~0.4mm/m,无筋砌体的温度区段不能越过10m;对配筋砌体也不能大于30m。

参考文献

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Abstract: through the analysis of the brick house wall temperature crack this general technical problems and analyzing the main reasons, and puts forward the specific temperature crack control of the preventive measures.

Keywords: wall body, temperature crack, the preventive measures

中图分类号:P412.11文献标识码:A 文章编号:

砖混结构墙体裂缝是住宅工程的通病,根据裂缝形成的原因不同,住宅墙体裂缝可以分为沉降裂缝、温度裂缝等多种。以下就温度裂缝的技术问题进行简单的阐述。

1、温度裂缝产生的特点

温度裂缝一般在住宅建成后1-2年出现,受外部环境的影响,裂缝逐渐扩大,一般要经过3年左右的时间才基本稳定。温度裂缝主要表现为八字型裂缝和水平线性有规则裂缝。八字型裂缝一般出现在顶层纵墙的两端,严重时发展到房屋的1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角线方向展开。水平裂缝一般出现在平顶屋檐下或顶层圈梁底面标高处,沿外墙顶部断续分布,两端较中间严重。在转角处,纵横墙水平裂缝相交形成包角裂缝。另外,外窗洞口上皮砖标高处也较易出现水平裂缝。温度裂缝的分布特点为:两端重,中间轻;南朝向重,北朝向轻;两侧重,东侧轻;外窗洞口大者重,外窗洞口小者轻;屋面保温者重,外窗洞口小者轻;屋面保温长者重,建筑长度短者轻;裂缝从顶层向下延伸,严重时向下延伸多个楼层,多条斜向裂缝呈近乎平行方向延伸。

2、温度裂缝产生的原因

2.1 施工质量差引起的墙体裂缝。按规范要求,砌块水平灰缝的砂浆饱满度不得低于90%,竖向灰缝饱满度不得低于80%。然而,在实际施工中,由于对砌块灰缝铺设的饱满度不够重视,往往会出现瞎缝、透明缝,这就使得砌筑的砌体抗拉、抗剪强度大大降低,在砌体干缩和温差作用下在墙体中引起温度应力,使得墙体开裂。

2.2 屋面温差引起的墙体开裂。在夏季,屋面与墙体之间存在较大的温差。当温度高的混凝土屋面膨胀时,温度低的墙体会约束屋面变形,在屋面与墙面的接触面上引起水平剪应力,使墙体产生斜裂缝或八字形裂缝。

2.3 钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同引起的裂缝。当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙体砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。

2.4 温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩引起的裂缝。由于室内外温差过大,引起钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异也可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等墙体薄弱部位发生竖向贯通裂缝。这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周围裂缝。

3、裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。

4、温度裂缝预防措施

3.1 在施工中严把质量关,严格控制砌筑砂浆的配合比及砌筑工艺,确保砌体砂浆的饱满度,控制各抹灰层间隔时间和厚度。在保证砌体的砌筑质量前提下,确保砌体的抗剪强度,减少温差裂缝的产生。

3.2 优先选用保温隔热性能好的保温材料,同时增加保温层厚度,满足热工规范的要求,以减小屋面与顶层墙体的温差,达到有效控制温度应力的目的。同时,在施工中应合理安排屋面保温层施工。由于屋面结构层施工完毕至保温层施工,中间有一段时间间隔,因此屋面施工应尽量避开高温季节。

3.3 应合理布置屋面圈梁及顶层墙体的构造柱,屋面板应设置伸缩缝,使温度变形应在一定范围内得到有效调节、释放,减小屋面与墙面的接触面之间水平剪应力。

4、结论。虽然在住宅墙体温度裂缝产生的原因较多,但是通过严格执行规范,从材料、设计、施工各方面层层把关,采取有效的控制措施,温差裂缝是可以防止的。

参考文献

肖亚明,砌体结构裂缝与控制问题研究综述,第三届全国工程学术会议论文集,1994

苑振芳,砌体结构的局部配筋对裂缝控制和伸缩缝间距影响的讨论,《工程建议标准化》1996.2期

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Abstract: cracks is a common phenomenon in the project, this paper analyzed the causes of masonry structure, and put forward the corresponding control measures.

Keywords: masonry structure crack; Reason; Control measures

前言

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。 1、砌体结构裂缝的几种原因

1.1 温度裂缝。温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。 1.2 干缩裂缝。烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙两端对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。1.3 温度、干缩及其它裂缝。对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤 灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。 2、防止墙体开裂的具体构造措施建议 2.1 防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:(1)屋盖上设置保温层或隔热层;(2)在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m;(3)当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝; 2.2 防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一: 2.2.1 设置控制缝 2.2.1.1 控制缝的设置位置。(1) 在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;(2) 在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;(3) 在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;(4) 在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;(5) 控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝; 2.2.1.2控制缝的间距。(1)对有规则洞口外墙不大于6mm;(2)对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;(3)在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m; 2.2.2 设置灰缝钢筋。(1)在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;(2)在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;(3)灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;(4)灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;(5)灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm; 2.2.3 在建筑物墙体中设置配筋带。(1)在楼盖处和屋盖处;(2)墙体的顶部;(3)窗台的下部;(4)配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;(5)配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于50d和600mm;(6)配筋带钢筋应弯入转角墙约束区锚固,锚固水平段长度不应小于25d和300mm;(7)当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置; 2.3 也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。

参考文献:

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中图分类号:TU755 文献标识码:A

水池作为特种结构, 广泛应用于给水排水工程的净水处理厂或污水处理厂、住宅小区、厂矿和企事业单位二次加压供水的清水池, 以及对缺水贫困山区和西部干旱地区人畜饮水起重要作用的蓄水池( 水囤、水窖) 等。水池设计除满足工艺要求外, 还应考虑水池的安全性、适用性、耐久性和经济合理性。钢筋混凝土因其较好的防水、防腐蚀、抗渗透和抗压性能,常被选做水池结构的材料。考虑到水池的抗渗防裂性能对其正常使用及运转有着至关重要的作用, 因此,钢筋混凝土水池的结构设计必须重视裂缝的控制。

一、工程概况

临安污水厂某接触氧化池,矩形水池,长52m,宽40m,池底标高±0.000,池深4.5m,敞开,池顶设走道,设计使用年限50年;主体混凝土材料C30,抗渗等级S6,受力钢筋HRB335;基础采用冲击成孔灌注桩。

二、钢筋混凝土水池裂缝成因

钢筋混凝土结构在受力状态下出现裂缝是一种普遍存在的现象, 如混凝土在荷载作用下的拉应力或是温度收缩引起的拉应力等而出现的裂缝。一般而言, 钢筋混凝土结构是带裂缝工作的。混凝土的受拉形变往往伴随着裂缝的产生, 当裂缝宽度控制在不影响结构件的受力性能、使用性和耐久性时, 这些裂缝是正常的结构裂缝, 无需处理;仅当裂缝发展到一定宽度, 才会影响到结构的安全、使用和耐久性, 这种裂缝可称为破坏性裂缝。破坏性裂缝一旦出现, 必须进行相应的处理。

(一)荷载作用下引起的裂缝

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。对水池结构来说, 荷载偏差一般容易由下列因素造成: 水池在各种工况下的水位变化、空满情况、地质资料、水温及气温等各种环境参数等的基础资料有误或设计中遗漏某种极端工况; 结构建模有缺陷, 造成内力计算值与实际受力状况有较大偏差; 设计中对一些内力和变形控制点、应力集中点把握不准, 或忽视了次要构件对内力分配的影响; 计算不细致或漏算等。

(二)混凝土收缩和温湿差变形造成裂缝

混凝土在其硬化期间放出大量水化热, 使得混凝土结构内部的温度不断上升, 以致在结构表面引起拉应力; 在其后期的降温收缩过程中, 又由于受到支座及周边混凝土的约束而在混凝土结构中出现拉应力。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。在水池设计中一般表现为壁面温( 湿 )差。中面季节温差产生的温度应力一般可通过设置伸缩变形缝或在混凝土中添加外加剂, 以及采用设置加强带、后浇带等措施解决, 此类方法一般还能同时消减水化热的影响。壁面温 (湿 )差一般由于池壁两侧接触的介质具有不同的温度和湿度, 从而形成的壁面温差和湿差, 使得温 (湿 )度较低一侧的结构受拉, 从而产生裂缝。这种壁面温 (湿 )差应作为一种荷载作用, 在结构设计中应进行相应的结构裂缝验算。

(三)由于材料质量和构造不良造成的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂所组成,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。此部分主要由施工阶段控制,此处不再赘述。

三、本工程中钢筋混凝土水池裂缝的控制

(一)规范对裂缝的计算方法

根据文献[1]、[2]的规定, 在进行钢筋混凝土水池设计时,裂缝控制应通过抗裂度验算、裂缝开展宽度验算和构造措施来实现。对轴心受拉或小偏心受拉构件, 应按不出现裂缝进行抗裂度验算。此时, 构件的抗裂性能主要由混凝土抗拉强度和构件受拉截面大小决定。对受弯或大偏心受拉 (压 )构件, 应按限制裂缝宽度控制。而在钢筋混凝土水池结构的设计中,以此类工况最多。

[1]、[2]、[3]推荐的裂缝宽度验算公式如下:

(1)

(二)本工程控制裂缝的措施

根据[1]、[2]、[3]的规定,本工程中的裂缝控制值取0.2mm。在底板、池壁板的计算中,分别按照此限制进行控制,计算公式详见式(1)。

同时,本工程中设置后浇带,以使裂缝控制在规范限值内。后浇带构造见图1。

四、结 论

本文结合工程实际,对钢筋混凝土水池裂缝的成因进行论述,在对水池结构进行裂缝计算后,并引入后浇带的构造做法,使钢筋混凝土水池裂缝控制在[1]、[2]、[3]的限值之内,并最终达到控制裂缝的目的。本法可作为一般钢筋混凝土水池工程的设计参考。

参考文献:

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1引言

建筑结构在其使用过程中承受两类作用,静荷载、动荷载和其它荷载,称为直接作用;温度、收缩、不均匀沉降等则称为间接作用(即非荷载作用)。调查资料表明,由荷载引起的裂缝仅占20%左右,尚有约80%的裂缝是由非荷载作用引起的。构造配筋对裂缝发生发展的控制作用往往由以下两点来定性解释:一方面,配筋可以提高混凝土的极限拉伸应变,从而提高混凝土的抗裂能力,这一点目前已经得到普遍认可[1,2],另一方面,配筋可以有效的减小开裂处混凝土的应变集中从而有效控制裂缝宽度[3],因为裂缝的宽度与结构开裂过程中所释放的拉应变成正比,一旦开裂,必然在开裂区附近形成应变集中,应变集中程度越高,在相同条件下,裂缝宽度越大[4]。

为了能为裂缝控制设计提供理论依据,构造钢筋对非荷载裂缝的控制不能仅仅停留在定性的阐述上,必须从定量的理论上加以研究,这就涉及到混凝土的应力应变分布规律、裂缝宽度随配筋率的变化规律等内容。

2构造配筋控制裂缝的产生

配筋能否控制或者延迟裂缝的产生曾经是一个比较有争议的问题。一种观点认为,配筋对混凝土的极限拉伸没有影响,反而加大了混凝土的自约束应力;另一种观点则认为,配筋可以提高混凝土的极限拉伸,在配筋率较低的情况下,配筋引起的自约束应力是很小的,可以忽略不计。所以,问题的关键是,配筋能否提高混凝土的极限拉伸;另一方面是配筋是否会引起一个过大的自约束应力,从而导致裂缝的过早出现。

文献[1][2][4][5]中认为配筋可以提高混凝土的极限拉伸,从而提高混凝土的抗裂能力,文献[1]给出了合理配置构造配筋混凝土极限拉伸的经验公式

(1)

式中,为配筋后的混凝土极限拉伸;

为混凝土抗裂设计强度;p为截面配筋率;d为钢筋直径(cm)。

上述公式为经验公式,各参数无量纲代入。上式可以用来估算配筋对混凝土极限拉应变的贡献。分析公式可见合理配筋就是要“细、密”。故配筋可起到有效控制裂缝产生的作用。

3构造配筋控制裂缝的开展

在楼板开裂之后,配筋的主要作用表现为对裂缝发展的控制作用,即不同的配筋率对已有裂缝宽度的控制作用和对次级裂缝的限制作用[6]。

3.1钢筋和混凝土的滑移规律

假定两端的固支约束构件受到温降值为的非荷载温降作用,则钢筋和混凝土的单元应力分布如图1。

图2给出了混凝土应力在长度方向上的分布规律。可以看出:①混凝土在裂缝附近存在一个应力过渡区,在该过渡区之外,混凝土的应力分布是非常均匀的,这与许多学者的基本假设是吻合的。②应力均匀区中,混凝土的应力大小与钢筋和混凝土图3混凝土应力在长度方向上分布规律与滑移刚度有关,滑移刚度越大,混凝土应力越大。因此,对要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

图3给出了应力均匀区的混凝土应力随着配筋率增加的变化情况,可以看出:①随着配筋率增加,混凝土内的应力明显增加。这就使得混凝土可能在已有裂缝的邻近区域很快地达到混凝土的极限抗拉强度,从而引起次级裂缝。这样,随着配筋率的增加,钢筋混凝土构件的裂缝间距变小了,裂缝变密。②类似于图3,的增加提高了应力均匀区的混凝土应力。

图4给出了应力均匀区的混凝土应力和所配置的钢筋直径之间的关系(配筋率为1.0%)。从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

3.3裂缝宽度随配筋率的变化规律

由于钢筋的中截面并没有位移,所以裂缝宽度其实就是混凝土在整个长度方向的滑移总和,即

图5给出了混凝士的裂缝宽度随配筋率的变化规律。可以看出:①裂缝的扩展宽度和裂缝的配筋率近乎成线性关系,说明增加配筋对控制裂缝的扩展,效果是明显的。②在相同的配筋率条件下,增加钢筋和混凝土之间的滑移刚度可以减小裂缝宽度。

4结论

要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

参考文献:

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.197~208.

[2]赵国藩,李树瑶.钢筋混凝土结构的裂缝控制[M].北京:海洋出版社,1991.67~71.

[3]林宗凡.钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度允许值的直接控制[J].工业建筑,1988,6(11):41~47,53.

[4]G.CreazzaandS.Russo.ANewModelforpredictingCrackWithDifferentPercentagesofReinforcementandConcreteStrengthClasses.MaterialsandStructures,Vol.32,August-September1999,520~524.

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