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混凝土结构表面产生裂缝的原因(2)

发布时间:2013-11-29   |  所属分类:建筑设计:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

3.4骨料粒径的影响

为满足泵送的要求,商品混凝土都采用粒径较小的骨料,减少粗骨料的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束,而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此,商品混凝土粗骨料的粒径相对较小,一般为5mm-20mm,骨料表面积增加,附着在骨料表面的水泥浆量也随之增大,这直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。在混凝土的组成材料中,由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分,因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的,使得混凝土的抗拉强度降低,易出现裂缝。

3.5粗细骨料含泥量的影响

骨料的含泥量越高,混凝土的收缩性就越大,也越容易造成开裂。因为泥的出现弱化了骨料与水泥石之间的粘结面,降低了界面的粘结强度,也就降低了混凝土的抗拉强度,导致商品混凝土出现裂缝、特别是硬化过程中的早期裂缝。据有关资料统计,骨料的含泥量增加1%,混凝土的强度就会降低5%。因此,应限制骨料的含泥量。

3.6外加剂的影响

为保持良好的工作性能和可泵性,在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂,其中大多是兼有减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。实践经验证明,对外加剂掺量如不能严把质量关,就可能对混凝土强度产生带来极大的负面影响,从而使混凝土结构在外力的作用下产生裂缝。

从以上分析来看,大致可以对商品混凝土产生收缩裂缝的因素概括为以下:骨料直径越细,砂率越高,收缩越大;水泥活性越高,颗粒越细,表面积越大,收缩越大;水泥用量越大,用水量越大,表现为水泥浆量越大,收缩越大。

笔者工作经历表明,在对商品混凝土裂缝产生因素分析中,不可忽视的一个因素是由于商品混凝土供应厂家缺乏质量意识导致的。由于建筑市场的飞速发展,大量商品混凝土公司应运而生,其内部质量管控水平参差不齐。对于个别质量控制水平不高的厂家,当供货任务繁忙时,即容易出现供应的商品混凝土坍落度大幅波动、混凝土和易性差、混凝土强度不复核要求等严重影响施工质量的情况。

笔者在某工程监理旁站过程中,曾有一个晚上退回近10车混凝土坍落度过大的经历。根据当时现场情况判断,其混凝土坍落度过大,并不是按设计水灰比同时增加水和水泥用量产生的,而是片面增加用水量,使水灰比失调。这意味着水化反应结束后将存在着不需要的水分,在逐渐硬化的混凝土毛细孔中,含水量过大将减弱混凝土的强度,而在大量水分蒸发的过程中,会扩大混凝土内部毛细孔并局部连通,最终将产生较多裂缝。

4、设计方面的原因

4.1构件截面尺寸、配筋等设计不合理

这是造成构件的承载力和刚度不足、变形过大而产生裂缝的原因。由此造成的垂直裂缝,通常出现在梁、板结构弯矩最大的地方,对柱裂缝则出现在中部,而斜裂缝则通常发生在剪力最大的部位。一般来说支座附近较多,由下部开始,多数沿45°角向跨中上方延伸。

另外,地下室外剪力墙板配筋抗弯强度往往足够,但由于疏忽考虑钢筋合理的间距分布对约束混凝土干缩裂缝的作用,导致外墙板钢筋规格和间距过大,导致墙体出现裂缝。

4.2构件的构造筋配置不足

在设计中,往往只对正常使用的荷载情况进行验算,未考虑构件浇筑过程中产生的各种变形因素,而这种变形恰恰对构件的影响很大。商品混凝土因为坍落度大,引起的变形也大,再加上变形的存在,其出现裂缝的几率自然要比普通混凝土大。工作实践中,部分住宅楼现浇板中,板跨中的上部钢筋未部分拉通,且板角未留置放射筋,以致造成裂缝的产生。这种裂缝多由混凝土在硬化过程中的收缩变形和缺少相应部位的构造钢筋约束所产生。

4.3结构沉降产生裂缝

这类裂缝通常是因基础的刚度不足,或者地基的压缩变形不一致而发生不均匀沉降,或者设计在沉降缝设置、后浇带设置时未很好的考虑该问题,从而使上部结构发生较大变形,这种变形所形成的拉应力超过了结构的抗力,从而引起裂缝。

5 使用过程中的原因

混凝土构件不正确的使用也会引起各种裂缝的产生。如在有关构件上堆放过多的荷载,或者是局部改变了承重体系,超过了结构的承载力而引起裂缝。这在住宅的装修过程中表现尤为突出,由于很多用户不具备建筑类专业知识,故往往根据自身使用需要,在楼板上随意砌筑承重分隔墙,在楼板上随处开洞等,这些都给楼板出现结构裂缝造成了可能。

另外,当结构长期处于高温环境中,会引起水泥与骨料间的粘结力减弱,水泥石也因脱水而内部产生空隙,使粘结力与弹性模量降低,这也增加了混凝土出现开裂的可能性。另外,混凝土结构在酸、碱、盐的长期侵蚀下,也会产生裂缝。

5 结束语

普通混凝土结构按照规范的规定,是允许带裂缝工作的,但裂缝的宽度、深度及所处的位置要符合不影响结构性能和使用功能的要求。对裂缝是否有害的判定要十分谨慎,作为一名有经验的监理工程师,要善于思考,根据专业知识及实际经验,做出正确判断查处混凝土裂缝原因,从而为对症下药解决问题奠定基础。

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