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鋼筋混凝土結構

時間:2022-11-26 19:17:38

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鋼筋混凝土結構,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:鋼筋混凝土;建筑施工;機理;因素;防腐措施

有資料顯示造成鋼筋混凝土結構破壞的主要原因是腐蝕,長期各界以來對鋼筋混凝土結構防腐工作重視程度一直不高,這導致鋼筋混凝土結構出現外觀缺陷、安全性下降、耐久性降低等情況,最終造成人力和資金巨大的浪費。應該站在科學發展的高度,在已有鋼筋混凝土施工經驗的基礎上,對鋼筋混凝土腐蝕的機理進行分析,對鋼筋混凝土腐蝕的主要因素進行歸納,精心進行鋼筋混凝土施工的每個操作,找到有效控制鋼筋混凝土結構防腐的措施,為鋼筋混凝土結構防腐、企業進步和社會健康持續發展服務。

1 鋼筋混凝土腐蝕機理分析

鋼筋混凝土腐蝕是一個綜合性、長期性的物理化學和生物過程,根據目前國際上通行的機理分析,本文提出如下幾種鋼筋混凝土腐蝕機理:

1.1 鋼筋混凝土腐蝕的物理機理

其一,鋼筋混凝土外界的侵蝕作用,鋼筋混凝土環境中的侵蝕性介質長期與混凝土接觸,造成混凝土中可溶性和可揮發性物質溶解和揮發,導致鋼筋混凝土結構的破壞。其二,鋼筋混凝土內部的結晶作用,鋼筋混凝土是一種具有孔隙的建筑材料,環境中的水分、鹽類沿著孔隙形成結晶,引起鋼筋混凝土的膨脹和酥軟,典型的代表是東北地區鋼筋混凝土結構的凍融破壞。

1.2 鋼筋混凝土腐蝕的化學機理

首先,改變性質類腐蝕,鋼筋混凝土在化學腐蝕過程中產生了新的物質,而新物質的力學性能和化學性能的改變,使鋼筋混凝土強度和功能發生降低或改變。其次,流失類腐蝕,鋼筋混凝土結構在化學腐蝕過程中產生易溶于水或易揮發的物質,溶解或揮發的周圍的環境中,引起鋼筋混凝土結構的改變。最后,復合類腐蝕,在鋼筋混凝土中原材料與腐蝕性介質發生反應生成新物質,在混凝土的毛細孔中結合水而形成體積較大的晶體,造成水泥石脹裂破壞。

1.3 鋼筋混凝土生物腐蝕的機理

在鋼筋混凝土結構中受到植物根莖的侵蝕、硫化細菌的侵擾,導致鋼筋混凝土結構裂縫擴大和生物腐蝕。

1.4 鋼筋腐蝕的機理

由于混凝土中鋼筋材質的原因,其表面總有可能形成電位差電,為電化學腐蝕提供了可能,特別是在潮濕環境下會造成鐵銹的產生,不但對鋼筋混凝土結構產生形變的危害,而且使關進的力學性能降低。

2 鋼筋混凝土腐蝕的主要因素

2.1 鋼筋混凝土密實性對腐蝕的影響

鋼筋混凝土的密實程度直接影響著混凝土毛細孔隙的大小、數量和分布,特別是在普通硅酸鹽水泥鋼筋混凝土施工中,混凝土密實性對腐蝕的速度、程度和深度有直接的影響。

2.2 鋼筋混凝土中硫酸鹽的影響

鋼筋混凝土受硫酸鹽的作用下可以生成鈣釩石,鈣釩石呈針柱狀晶體,又稱之為“水泥桿菌”,其體積比原物質增加了近三倍,產生鈣釩石的膨脹性破壞

2.3 鋼筋混凝土中鎂鹽的影響

鋼筋混凝土在鎂鹽的作用下生成氫氧化鎂,降低了鋼筋混凝土的堿性,導致水泥石的粘結力下降,混凝土的強度大大降低.

2.4 鋼筋混凝土中氯鹽腐蝕

鋼筋混凝土外部氯離子一般通過滲透、擴散等方式侵入混凝土中,生成易溶的氯化鈣,引起鋼筋混凝土表面的潰散,此外,氯化鈣的水合物對鋼筋混凝土有高強度的腐蝕性。

2.5 鋼筋混凝土堿性骨料反應

該反應首先是骨料在孔溶液表面作用下形成硅醇基,接著使活性硅質骨料逐漸溶解,發生嚴重的堿骨料反應。

2.6 鋼筋銹蝕

首先,鋼筋混凝土順筋開裂的產生,鋼筋在銹蝕過程中,體積會膨脹,對混凝土造成巨大的膨脹應力,使混凝土沿鋼筋產生順筋裂縫。其次,鋼筋與混凝土的粘結力下降,隨著鋼筋銹蝕反應的發生,鋼筋與混凝土之間的粘結力將發生下降,鋼筋混凝土結構發生變形,引發鋼筋混凝土結構局部或整體失效。最后,鋼筋有效面積減小,鋼筋在銹蝕過程中,鋼筋能夠承受荷載的有效面積減小,實際承載力下降。

3 鋼筋混凝土結構的防腐措施

3.1 做好鋼筋混凝土原材料的選擇工作

首先,做好水泥的選擇工作,水泥是混凝土的重要組成部分,其性質對混凝土結構耐久性有著重要影響。其次做好外加劑的控制工作,使用外加劑時,除了要看到它有利的一面,還要重視其不利的一面,嚴格控制外加劑中的有害雜質含量,積極推廣技術成熟的外加劑產品,慎用技術不成熟的外加劑。其三,控制礦物摻合料用量,應該在實踐的基礎上加強對各種礦物摻合料的綜合性能研究,科學合理確定礦物摻合料的用量。其四,特種鋼筋的選用,建議選擇特種不銹鋼筋和環氧涂層鋼筋,它們也可以大幅度提高鋼筋混凝土的抗腐蝕能力,盡管特種鋼筋的價格較貴,初期成本投入較大,但其長期的耐腐蝕性足以彌補初期成本的投入。

3.2 提高鋼筋混凝土保護層的厚度

適當增加鋼筋保護層厚度,能顯著降低鋼筋腐蝕速率,提高混凝土的耐久性.因為增加保護層厚度可以降低陰極區的氧離子以及有害離子氯離子和鎂離子在混凝土中的擴散系數

3.3 噴涂鋼筋阻銹劑

鋼筋阻銹劑能抑制、阻止并延緩鋼筋腐蝕的電化學過程,禁止使用亞硝酸鹽類鋼筋阻銹劑,制訂鋼筋阻銹劑的技術標準,

3.4 在特殊部位實行陰極保護技術

土壤腐蝕環境介質通常具有良好的導電性,對鋼筋混凝土基礎設施的下部結構做好陰極保護工作,阻止鋼筋混凝土中鋼鐵構件的電化學的腐蝕速度。

參考文獻

[1]尤勇,馬飛,丁示波.淺談鋼筋混凝土結構腐蝕機理及防腐措施[J].北方交通.2010,(2).

[2]孫俊,劉彥東,王成.有機鋼筋混凝土阻銹劑的研究[J].混凝土.2010,(2).

[3]王春福,王瑜玲.鋼筋混凝土氯離子腐蝕機理與防護措施[J].商品混凝土.2010,(3).

第2篇

關鍵詞:鋼筋混凝土結構 病害產生原因 病害處理方法 病害防護措施

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2011)008-024-02

1 前言

近年來,為了促進人類社會的文化和經濟生活的繁榮與發展,鋼筋混凝土結構得到了廣泛發展。同時,鋼筋和混凝土作為重要的建筑材料,其結構的安全性也已成為人們日益關注的重點,嚴重事故會帶來巨大的損失和災難。鋼筋混凝土結構病害一旦發生,其有效使用年限將會大大縮短,鋼筋銹蝕、混凝土保護層剝落等現象提早發生,需要立即進行病害整治和加固維修處理,尤其是鋼筋銹蝕引起鋼筋混凝土建筑物過早破壞已成為全世界普遍關注的重大災害之一。

2 病害產生的現象及原因

(1)表層缺陷:鋼筋混凝土結構因設計和施工階段的不合理,如混凝土在攪拌過程中攪拌時間不夠,未拌和均勻,導致混凝土和易性差,振搗不密實,或者使用表面不光滑或粘附水泥漿渣等雜物末清理干凈的模板將會產生的蜂窩、麻面等現象。因施工質量差所引起,如灌筑時鋼筋保護層墊塊發生位移或墊塊太少或漏放墊塊,鋼筋將會緊貼模板,在結構設計時鋼筋選配不當,使得鋼筋布置過密,或施工時混凝土離析,砂漿分離,石子成堆,嚴重漏漿,又未進行振搗亦能產生露筋、孔洞等現象。未經處理的施工縫、變形縫,未清除水泥表層薄膜,未清除松散混凝土面層,或者混凝土澆灌高度過大,未設串筒、溜槽,造成混凝土離析,底層交接處未灌接縫砂漿層,易產生縫隙、夾層現象。混凝土澆筑后養護不良,發生脫水現象,使混凝土強度下降,或模板吸水膨脹使混凝土邊角拉裂,拆模時,邊角處被粘掉或者邊角受到外力或重物撞擊,或保護不好,導致棱角被碰掉以及模板未涂刷隔離層,或涂刷不均,易發生缺棱掉角的破壞現象。此外,混凝土澆筑后,表面來進行掃平壓光,造成混凝土表面粗糙不平,模板的支撐面松軟、松動、不足或泡水等,新澆灌混凝土將發生不均勻沉降,混凝土強度未達到設計標準時,上人操作或運料,也將使混凝土表面出現不平或印痕。

(2)混凝土碳化:在大氣環境下,二氧化碳或酸雨與混凝土中可溶堿性Ca(OH):和水泥中水化物發生反應,轉化成不可溶的碳酸鈣,這樣,原本高堿性的混凝土堿含量降低,容易使混凝土產生裂縫,導致大氣中的O2和H2O透過裂縫接觸到鋼筋表面,與鋼筋發生電化學反應。隨著時間的推移,鋼筋混凝土中的裂縫持續加寬加大,最終引起混凝土保護層的徹底開裂甚至剝落。

(3)鋼筋銹蝕:鋼筋銹蝕是作為電化學過程發生的,鋼筋自身性能、混凝土性能、外界環境都與之有著密不可分的關系。當混凝土裂縫區達到0.3mm以上時,鋼筋就會雖未暴露但以開始發生腐蝕,鋼筋的腐蝕使得鋼筋的有效面積大大減小,而生成的氧化鐵體積要比銹蝕前膨脹數倍,在迫使混凝土保護層開裂的同時有害物質也進入混凝土內部,對鋼筋的腐蝕速度又大大提高。氯鹽作為最易促使混凝土中鋼筋鈍化的物質,當鋼筋周圍混凝土空隙中氯濃度超過臨界時(0.1%),鋼筋便會開始生銹。因此,氯鹽是危害鋼筋混凝土耐久性最危險的物質之一。

(4)侵蝕性介質腐蝕:鋼筋混凝土結構中侵蝕性介質腐蝕主要指Ca(OH)2、水合鋁酸鈣(3CaO?2Al2O3?3H2O)等物質,它們容易與侵蝕性介質接觸并發生反應,工程中最常見的是氯鹽的腐蝕和硫酸鹽的腐蝕。氯鹽腐蝕主要因環境中大量的游離氯離子與混凝土中的水合鋁酸鈣(3CaO?2Al2O3?3H2O)接觸反應,生成易溶解物質使混凝土的體積大幅膨脹,最終破壞混凝土結構。硫酸鹽的腐蝕還可能出現鈣釩石破壞和石膏膨脹破壞等現象。

(5)凍融破壞:此破壞一般常發生在溫度較低的北方地區,因水分混滲入混凝土的孔隙和裂縫,當溫度降至0℃以下時,水分因結冰而體積膨脹,孔隙避受壓脹裂變形,當溫度再次升高后,冰結晶融化,又會產生拉力拉扯孔隙,經過數次反復混凝土孔隙變大,并串通為裂縫,裂縫又隨著多次凍融而不斷增加,并逐漸擴展甚至連接為一個整體,以致混凝土強度逐漸降低,最終造成混凝土結構整體的破壞。

3 有效的處理方法及防護措施

由于荷載效應的不同,結構的破壞形式也各不相同且往往由幾種形式共同組合而成,多種破壞形式使得鋼筋發生侵蝕。因此,對于結構病害的處理和防護措施應該全面的從根本原因以及共同性質等問題上去解決。

(1)混凝土防護措施:1)選用適當的補強混凝土或砂漿。混凝土遭到破壞產生裂縫時,原有的強度和承載能力變弱甚至喪失。良好的和易性可以保證混凝土不會開裂,較高的粘結力和相似的膨脹系數可以滿足結構要求的抗彎強度或抗拉強度,這些都是選擇補強的混凝土或砂漿的基本要求。此外補強混凝土或砂漿還要與既有混凝土構件要有較高的粘接力、較高的密實度以及抗化學侵蝕的性能。2)改善結構材料的防水性能和混凝土的密實度。水和空氣是發生病害的常見載體,通過混凝土表面裂縫以及毛細孔道滲入到達鋼筋位置,從而侵蝕鋼筋發生反應。而且當裂縫越大,侵蝕的速度也會變得愈發加快。經過實驗及理論的研究,病害的處理和防治應包括改善施工所用材料的抗防水性能和提高密實程度兩個方面。具體的做法,可以用前期埋設注漿嘴,然后再利用高壓注漿的方法封堵混凝土裂縫,也可以注入新研發的滲透結晶型材料打入混凝土內部孔隙,并與混凝土中活性物質發生物理化學反應,最終生成凝膠物質,達到封堵裂縫作用。3)混凝土保護層的厚度的適當增加和改善。在GB/T50476-2008混凝土結構耐久性設計規范中,明確指出了混凝土保護層應具有的最小厚度,比原來規范中有了很大的提高,作為防止混凝土發生侵蝕破壞的最主要手段,可以通過提高鋼筋遇到有害物質時間來延緩鋼筋腐蝕。利用以上種種手段使鋼筋的有效使用年限得到大幅度提高。

(2)鋼筋防護措施:1)常用阻銹劑,常用阻銹劑大致分為陽極保護、陰極保護和復合型三種。由于施工條件、施工質量的不同以及在運營過程中養護的問題。混凝土本身在施工及運營中,不可避免的會產生裂縫,鋼筋也自然會因裂縫滲入物質而產生侵蝕。對于侵蝕不嚴重的鋼筋混凝土結構,可用涂刷常用阻銹劑的方法保護鋼筋免受進一步腐,摻入混凝土的阻銹劑不會降低混凝土透氣性,也不會減弱水分蒸發。2)MC[阻銹系列,MCI是世界金屬阻銹技術領先水平的CoSec公司的系列產品,可摻于混凝土、砂漿中,也可涂于混凝土表面,甚至可通過混凝土孔洞注入,其使用方式靈活多樣,可對需要特別防護的部位以及鋼筋已經銹蝕,但混凝土尚未剝落和嚴重開裂的結構使用。

(3)混凝土表面的防護層處理:可以通過增設防護層的方式保護處于惡劣環境下的鋼筋混凝土結構。鋼筋混凝土結構在正常使用狀態是存在微小裂縫的,因此設計也是按允許有裂縫設計考慮的。所以,為使其具有遇濕固化能力,表面防護層宜采用滲透結晶型混凝土防水材料。當有新的裂縫出現于混凝土結構表面,并有水滲入時,未反應的顆粒狀涂層還可繼續與內部物質反應生成新的凝膠,可以自動實現修補小型裂縫功能。

第3篇

關鍵詞:鋼筋混凝土;腐蝕監測;監測技術

鋼筋混凝土結構中的鋼筋腐蝕是很復雜的過程,它在很大程度上受到結構所暴露的環境條件與混凝土之間相互作用的影響。近年來,對結構修復的目的都在于避免水和有害物質。雖然對環境條件的檢測和數據評估的技術不斷進步,但由于人們對新建的已修復過的結構中鋼筋腐蝕的監測工作重視不夠,在這一領域的技術方法和應用經驗仍較少。本文主要闡述對鋼筋混凝土結構進行監測的目的,并介紹各種不同的監測方法。

1 監測目的

對鋼筋混凝土結構的腐蝕進行監測有各種不同的目的,它取決于結構的狀況和為保護結構所要采取的具體措施:⑴新建結構,主要是鋼筋開始腐蝕的時間和引起腐蝕的原因(氯離子濃度,PH值,混凝土的濕度)。⑵已修復過的結構,主要包括修復工作的有效性和持久性、特殊的修復方法或使用產品的經驗以及產生腐蝕的原因。⑶既有結構,主要包括腐蝕速率和產生腐蝕的原因。另外,通過監測可以獲得用于評估腐蝕風險的間接信息。確定監測系統的類型和所要研究的參數,應考慮以下因素:⑴結構的重要性(靜力學,美學,使用性能等);⑵產生腐蝕的原因(氯離子、碳化等);⑶結構所有者是否愿意安裝監測系統,以及所需的成本。

2 監測技術的類型

對鋼筋腐蝕進行監測可采取不同的方法,可以采取整體測量法,也可以采取局部測量法。局部測量法分為如下兩種:⑴埋入結構中(傳感器、參比電極);⑵移動式設備,但它們不適于整體性測量。表2-1中列出了幾種重要的腐蝕監測方法。

3 用于混凝土的傳感器

目前,裝在混凝土中用于腐蝕監測的傳感器系統的發展與應用越來越廣泛。根據工作原理的不同,傳感器測量法分為直接法和間接法。直接法可用來測量電化學參數,如腐蝕電位、宏電池電流和極化電阻;間接法則可測量混凝土因為腐蝕過程而產生的聲發射、電解質析出或者微裂紋等方面的破壞信息。用于腐蝕監測的各種傳感器見表3-1。

人工陽極是指埋入已被氯離子侵入的混凝土或砂漿中的活性腐蝕鋼筋。為了測量宏電池電流,將人工陽極和結構中的鋼筋墊片之間用導線連通,建議在安裝之前稱一下陽極鋼筋的質量,這樣可在隨后得到實際的質量損失、點蝕孔的深度和陽極區域的具置。采用絕緣鋼筋對陽極周圍的混凝土性能沒有改變。在安裝定位后,腐蝕鋼筋與墊片截面接觸部分要被切除。膨脹環陽極、陽極釘系統和陽極階梯系統都是用來測定超過氯離子臨界濃度的初始時間的監測系統。用聲發射法可以將因發生腐蝕過程而導致的混凝土微裂紋記錄下來。由于混凝土的電阻率與其濕度有關,在評價腐蝕危害時混凝土濕度也是一個重要參數。

完全令人滿意的傳感器是不存在的,每個傳感器系統都有它的優缺點。混凝土結構的設計者或者業主必須明確監測的目的,并弄清楚需要獲得哪些方面的信息才能幫助其對結構的腐蝕情況實施有效的監控。

4 連續監測/在線監測

連續監測/在線監測就是把傳感器裝置植入混凝土結構中,對需要的參數(如氣候、溫度等)進行連續監測。在較短的時間間隔(幾分鐘到幾小時),且有規律地重復的情況下,可將短期內和長期內各參數的變化全部監測到。

5 未來發展趨勢

今后裝備在線監測儀器的鋼筋混凝土結構的數量將會越來越多,因為對腐蝕的在線監測是一種理想的預警系統,它能幫助人們針對具體的結構確定最佳的修復時間和修復方法,因而能明顯地減少維修費用,這一點對于那些因為造價高或處于靜載荷下不便于修復的重要建筑物尤為重要。因為費用較高,這項技術還未作為標準的控制方法推廣使用,為了達到這個目的,需進一步開展以下研究工作:⑴降低監控系統產品的生產和安裝費用;⑵簡化數據記錄儀的安裝;⑶無線化傳輸數據。

[參考文獻]

[1](瑞士)漢斯?博尼,編著.蔣正武,龍廣成,孫振平,譯.鋼筋混凝土結構的腐蝕[M].北京.機械工業出版社,2009 .

第4篇

【關鍵詞】鋼筋混凝土;裂縫;變形;分析

一、鋼筋混凝土結構構件的裂縫分析

(1)判明結構性裂縫的受力性質:結構性裂縫,根據受力性質和破壞形式進一步區分為兩種:脆性破壞和延性破壞。脆性破壞裂縫是危險的,應予以足夠重視,必須采取加固措施和其他安全措施。延性破壞裂縫是否影響結構的安全,應根據裂縫的位置、長度、深度以及發展情況而定。如果裂縫已趨于穩定,且最大裂縫未超過規定的容許值,則屬于允許出現的裂縫,可不必加固。(2)查明裂縫的寬度、長度、深度:鋼筋混凝土結構構件的裂縫按其表征可分三種:表面細小裂縫,即縫寬很小,長度短而淺;中等裂縫,其寬度在0.2mm左右,長度局限在受拉區,裂縫已深入結構一定深度;貫穿性裂縫。縫寬超過0.3mm,長度伸到受壓區,裂縫已貫穿整個截面或部分截面。結構性裂縫不僅表征結構受力狀況,還會影響結構的耐久性。裂縫寬度愈大,鋼筋愈容易銹蝕,意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞,使用壽命已近終結。裂縫深度也是表征之一,通常表面裂縫多是非結構性裂縫,貫穿性裂縫多是結構性裂縫,容易使鋼筋銹蝕,危險性較大,根據危險性,采取必要的加固措施。(3)判明裂縫是發展的還是穩定的:鋼筋混凝土結構構件裂縫按其擴展性質,通常分三種:穩定裂縫,即裂縫的寬度、長度保持恒定不變;活動性裂縫,該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態和周圍溫度、濕度變化而變化;發展裂縫,裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。鋼筋混凝土結構在各種荷載作用下,在受拉區允許在裂縫出現下工作,也就是說裂縫是不可避免的,只要裂縫是穩定的,其寬度不大,符合規范要求,并無多大危險,屬安全構件。但裂縫隨時間不斷擴展,說明鋼筋應力可能接近或達到流限,對承載力有嚴重的影響,危險性較大,應及時采取措施。

二、鋼筋混凝土結構構件的變形分析

結構在長期使用中,由于荷載、溫度、濕度以及地基沉陷等影響,將導致結構變形和變位,變形不但對美觀和使用方面有影響,且對結構受力和穩定也有影響。較大變形往往改變了結構的受力條件,增大受力的偏心距,在構件斷面、連接節點中產生新的附加應力,從而降低構件的承載能力,引起構件開裂,甚至倒塌。結構變形的測定項目應針對可疑跡象,根據測定的要求、目的加以選擇,但最大的撓度和位移必須檢測。變形的鼉測應與裂縫量測結合起來,結構過度的變形,可產生對應的裂縫,過大的裂縫又可擴大結構的變形。另一方面還需看變形是穩定的還是發展的,變形發展很慢或基本穩定是正常的。結構過度變形是結構剛度不足或穩定性不足的標志,它并不直接反映結構的強度。影響結構變形的主要因素,如斷面尺寸、跨度、荷載、支座形式、材料質量等,也影響到結構的強度。因此進行安全鑒定時,還應和裂縫、結構構件穩定等結合考慮。

三、鋼筋混凝土結構構件的防裂變措施

(1)由于高層建筑砌塊體積較大、砌體又設置拉結筋,所以相應灰縫厚度也有所增加,當一面填充墻體砌筑完成時,墻體的自然沉降會逐漸展開,使墻體上部與主體結構的接觸處產生裂縫,因此填充墻砌至接近梁、板底時,應留一定的空隙,以便任由填充墻自由沉降變形。(2)嚴格按照施工驗收規范的要求進行上下層錯縫組砌。在砌體砌筑前,繪制塊植物區系排列圖,確定皮數桿每層砌筑皮數,水平、豎直灰縫寬度,砌塊的搭接長度,及不同規格砌塊的使用位置等,并且嚴格控制砂漿飽滿度及灰縫的厚度。(3)在墻的高度、厚度、不大于離相交墻或轉角墻允許接縫距離之半突然變化處及門、窗洞口的一側或兩側設置豎向控制縫。(4)正確處理梁、柱與填充墻的接縫。填充墻砌至接近梁、板底時,應留一定空隙170~200mm。等填充墻砌完并間隔1~10d后,墻體變形基本完成,再用同砌體同材料的實心磚斜砌擠緊,傾斜度控制在45°~60°,以使砌體與梁板底緊密結合。為保證柱與填充墻的連接,沿墻高每隔600mm設置拉結筋,且砌筑前一定要排磚,調整好灰縫大小,避免在柱邊出現灰縫偏大或過窄,使柱墻連接不緊密。拉結筋必須放置在砂漿中,預埋在柱上的拉結筋如果與灰縫錯位時,應將鋼筋位置校正或在柱上補焊拉結筋。(5)做好成品保護工作,砌筑后應盡量保證墻體避免撞擊振動,并對其進行及時的養護,以保證砌體強度能夠得到正常的增長。

四、積極運用裂縫修復方法

已經產生的裂縫則必須設法予以修復,否則影響建筑物的觀感和使用功能。填充墻的裂縫一般不影響結構安全,因此在裂縫修復時不必強調強度方面的要求,但對溫度的反復性必須有充分的認識。對已趨于穩定的裂縫可采用手工直接將水泥砂漿進行修補,修補后注意澆水養護。對于因不均勻沉降而導致的較大裂縫則需與結構加固配合進行。通過修復可提高墻體裂縫部位的抗變形能力,在原裂縫位置一般不會再出現裂縫。

第5篇

關鍵詞:混凝土結構;裂縫;鑒定;

中圖分類號:TU37文獻標識碼: A

一、前言

鋼筋混凝土構件裂縫出現的原因很多,有設計上錯誤、原材料性能缺陷、施工質量低劣、環境條件的變化、使用不當、地基不均勻沉陷等等。那么如何鑒定裂縫、分析裂縫、控制裂縫,就成了房屋安全鑒定工作中的重要內容。

二、裂縫的鑒定步驟

1、查明裂縫的寬度、長度、深度:

結構性裂縫不僅表征結構受力狀況,還會影響結構的耐久性。裂縫寬度愈大,鋼筋愈容易銹蝕,意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞,使用壽命已近終結。一般室內結構,橫向裂縫導致鋼筋銹蝕的危險性較小,裂縫以不影響美觀要求為度,而在潮濕環境中,裂縫會引起鋼筋銹蝕,裂縫寬度應小于0.2mm,但縱向縫易引起鋼筋銹蝕,并導致保護層剝落,影響結構的耐久性,應予處理。當裂縫長度較長,深度較深,嚴重影響構件的整體性,往往是破壞征兆。

2、裂縫產生原因

鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因很多,對結構的影響程度也存在較大差異,故只有明確結構受力狀態和裂縫對結構的影響,才能進一步對結構構件進行定性。若屬結構性裂縫,大多由結構應力達不到極限值導致承載力不足而引起,它表明結構開始破壞或強度不足,存在一定危險,故需對裂縫作進一步分析;若屬非結構性裂縫,則往往因自身應力(如溫度應力和收縮應力等)過大而造成,對結構承載力影響不大,可根據結構耐久性、抗滲使用等方面要求采取適當的修補措施。結構性裂縫,根據受力性質和破壞形式進一步區分為兩種:一種是脆性破壞,另一種是塑性破壞。脆性破壞的特點是事先沒有明顯的預兆而突然發生,一旦出現裂縫,對結構強度影響很大,是結構破壞的征兆,屬于這類性質裂縫的有受壓構件裂縫(包括中心受壓、小偏心受壓和大偏心受壓的壓區)、受彎構件的受壓區裂縫、斜截面裂縫、沖切面裂縫,以及后張預應力構件端部局壓裂縫等。脆性破壞裂縫是危險的,應予以足夠重視,必須采取加固措施和其它安全措施。塑性破壞特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆,人們可以及時采取措施予以補救,危險性相對稍小。屬于這類破壞的受力構件的裂縫有:受拉構件正載面裂縫,受彎構件和大偏心受壓構件正載面受拉區裂縫等。此種裂縫是否影響結構的安全,應根據裂縫的位置、長度、深度以及發展情況而定。如果裂縫已趨于穩定,且最大裂縫未超過規定的容許值,則屬于允許出現的裂縫,可不必加固。

鋼筋混凝土結構構件的裂縫主要有以下幾種原因:

1)荷載裂縫。一般多出現在構件的受拉區域、受剪區域或振動嚴重等部位,在荷載作用下變形過大而產生的裂縫。產生的主要原因是結構設計、施工錯誤、承載能力不足等等。鋼筋混凝土結構是由混凝土和鋼筋共同承擔極限狀態的承載力,結構設計師需根據地基情況、靜、動荷載、環境因素、結構耐久性等情況控制荷載裂縫。對結構荷載作用引起的裂縫問題,有兩種情形:第一種情形是設計規范規定很靈活,沒有驗算裂縫的明確規定,任由設計人員自由處理。第二種情形則是設計規

范有明確規定,對于荷載裂縫有計算公式并有嚴格的允許寬度限制,設計師對結構裂縫控制考慮不周,是結構荷載裂縫發生過多的主要原因。

2)溫度裂縫。由大氣溫度變化、周圍環境的影響和大體積混凝土施工時

產生的水化熱等因素造成的,我們習慣上認為:“強度等級越高安全度越大,提高強度等級沒壞處”。有時遷就施工方便,采用高強混凝土,這是一種誤導,導致水泥標號增加,水泥用量增加,使水化熱及收縮量增加。

3)干縮裂縫。這類裂縫是由于材料缺陷引起的,水泥加水后變成水泥硬化體,毛細孔隙中水慢慢溢出,使混凝土產生毛細收縮,引起干縮裂縫。

4)構造裂縫。

結構規模越大,結構形式越復雜,設計人員越喜歡采用鋼筋混凝土現澆超長、超厚、超靜定的結構形式,這種結構形式會導致結構約束應力不斷增大,而往往結構設計中經常忽略較大約束應力要配構造鋼筋的,忽略結構約束性質,因而經常出現構造性裂縫。

5)養護方法不當。目前在混凝土施工中采用的養護方法,基本上是沿用過去簡易的傳統方法,這種方法已遠不適應在較大溫度環境中有收縮變形的混凝土要求。

6)其他原因。有害物質浸入混凝土內部,導致鋼筋銹蝕,使混凝土產生的后期膨脹裂縫。現澆構件因地基或砌體產生過大不均勻沉降;模板剛度不足、支撐間距大、支撐松動、過早拆模等,均可能產生裂縫。

3、判明裂縫是發展的還是穩定的

鋼筋混凝土結構構件裂縫按其發展情況,通常分三種:第一種是穩定性裂縫,即裂縫的寬度、長度保持恒定不變;鋼筋混凝土結構在各種荷載作用下,在受拉區允許帶縫工作,也就是說裂縫是不可避免的,只要裂縫是穩定的,其寬度不大,符合規范要求,并無多大危險,屬安全構件。第二種是活動性裂縫,該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態和周圍溫度、濕度變化而變化,隨時間的推移不斷擴展,說明鋼筋應力可能接近或達到極限,對承載力有嚴重的影響,

危險性較大,應及時采取措施。第三種是發展性裂縫,裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。結構的裂縫會不會擴展,要看構件所處環境是否穩定,環境出現變化,舊的裂縫可能會擴展,而且還會出現新的裂縫,應結合具體情況加以判斷。

三、結語

鋼筋砼結構構件的裂縫影響因素很多,知識面較廣,出現概率高,控制難度大,房屋安全鑒定是一項技術性與政策性相結合、局部性和整體性相結合、實踐經驗與規范標準相結合、必須綜合考慮諸多因素的復雜性技術工作,它需要有更多的專家學者加以研究與發展的高科技課題,本文僅僅是鑒定過程中的點滴體會,還有待深入探討和研究。

參考文獻:

[1]鋼筋混凝土結構設計規范.中國建筑工業出版社,1999.2.

[2]鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進展,2002. 5

第6篇

【關鍵詞】框架結構;抗震設計;加固方法

1 結構的抗震等級

鋼筋混凝土多高層房屋的抗震設計要求,不僅與建筑重要性和地震烈度有關,而且與建筑結構本身潛在的抗震能力有關。近幾年來地震震害及試驗成果反映了一些共同的看法,如框架―剪力墻結構或剪力墻體系的抗震性能,特別是防倒塌能力優于框架結構體系;次要抗側力構件抗震要求可以低于主要抗側力構件,例如框架剪力墻結構中的框架的抗震要求可以低于框架結構中的框架,而其中的剪力墻則應比剪力墻結構中的要求提高;較高的房屋地震反應大,延性要求也高。

在綜合考慮建筑場地的地震烈度、結構類型和防務高度等因素后,將結構劃分成四個抗震等級,設計時根據不同的等級,采用不同的要求,使房屋的抗震設計更經濟合理。

研究表明,框架-剪力墻結構在基本振型地震作用下,框架部分承受的地震傾覆力矩大于底部地震傾覆力矩的50%時,框架-剪力墻結構的變形接近框架結構,框架部分起主要抗側力作用,其框架部分的抗震等級要按框架結構體系采用。

另外,對同一類型結構抗震等級的要求分界,抗震規范主要按一般工業與民用建筑考慮,故對層高特殊的工業建筑應酌情調整。設防烈度為6度,建于Ⅰ ∽Ⅲ類場地上的結構,不需做抗震驗算但需抗震等級設計截面,滿足抗震要求。

不同場地對結構的地震反應不同,通常Ⅳ類場地較高的高層建筑的抗震構造措施與 Ⅰ ∽Ⅲ 類場地相比應有所加強,而在建筑抗震等級的劃分中并未引入場地參數,沒有以提高或降低一個抗震等級來考慮場地的影響,而是通過提高其他重要部位的要求(軸壓比、柱縱筋配筋率控制;加密區箍筋設置等)來加以考慮。

2 多層鋼筋混凝土結構抗震設計

框架結構抗震設計的正確指導思想:(1)塑性效應發生在梁端,底層柱的塑性效應較晚形成。(2)梁柱在彎曲破壞前,避免發生其他形式的破壞,如剪切破壞,粘性破壞。(3)在梁柱破壞之前,節點應有足夠的強度及變形能力。(4)重視非結構構建設計。

3 多層鋼筋混凝土結構抗震加固方法

3.1 結構抗震承載力不滿足要求時的加固方法

結構抗震承載力不滿足要求的加固方法要針對具體部位來選用。

當樓層承載力不足時,可增設抗震墻或翼墻、砌填充墻、抗震支撐、消能支撐等抗側力構件,也可采用現澆鋼筋混凝土套、噴射鋼筋混凝土套加固;當構件承載力不足時,可采用鋼構套、粘貼鋼板、粘貼碳纖維或現澆鋼筋混凝土套、噴射鋼筋混凝土套加固;當原有結構有缺陷時,可采用現澆鋼筋混凝土套、噴射鋼筋混凝土套或細石混凝土修復,構件出現裂縫時,可灌注環氧樹脂漿等補強加固;當填充墻體與框架連接不良時,可增設拉結筋、鋼夾套加固。

3.2 結構總體布置不十分合理時的加固方法

當結構布置不十分合理時,可將單向框架加固為雙向框架;當平面布置不規則而產生明顯的扭轉效應時,可將不規則平面分割成規則平面、增設鋼筋混凝土抗震墻或翼墻、砌體填充墻、抗震支撐、消能支撐等抗側力構件加固;當結構剛度差時,可增設鋼筋混凝土翼墻、砌體填充墻、抗震支撐、消能支撐等抗側力構件加固;當女兒墻超高時,可采用拆矮、內加構造柱、增設斜鋼拉桿加固。

4 多層鋼筋混凝土結構常用加固方法的設計與施工

4.1 增設鋼筋混凝土抗震墻或翼墻

增設的抗震墻或翼墻布置應盡可能滿足均勻、對稱、分散、周邊的原則;抗震墻或翼墻厚不宜小于140mm,分布筋的配筋率不應低于0.2%,雙排布置的鋼筋間距不應大于600mm,直徑不宜小于6mm;抗震墻或翼墻與原框架可采用錨筋連接,或現澆鋼筋混凝土套連接,錨筋直徑可采用10~12ram,與梁柱邊的距離不應小于30mm,與梁柱軸線的間距不應大于300mm;現澆鋼筋混凝土套厚度不宜小于50mm,原有梁柱表面應鑿毛并經清洗后方可澆筑,鋼筋應除銹,錨孔應采用鉆孔成型,漿液應飽滿。

4.2 增設鋼構套

鋼構套加固梁柱時,應在梁的陽角和柱的四角外貼角鋼,并與綴板焊接,加固梁的角鋼不宜小于50ram×6mm,加固柱的角鋼不宜小于75ram×6mm,鋼綴板不宜小于40mm×4mm,間距不應大于40i(i為單肢角鋼回轉半徑),且不應大于400ram;鋼構套與梁柱間采用環氧樹脂化學灌漿或乳膠水泥粘結,梁柱表面應刷洗干凈,角部磨圓,角鋼穿過樓板不得損傷鋼筋,空隙用微膨脹細石混凝土填實,鋼板表面應涂刷防銹漆,或抹25mm厚的1∶3水泥砂漿保護層,或噴射1∶2的水泥砂漿。

4.3 增設鋼筋混凝土套

鋼筋混凝土套加固梁時,應在梁上下端設縱向鋼筋并與柱可靠連接,在縱向鋼筋設置箍筋,箍筋應有一半穿過樓板后彎折封閉,鋼筋混凝土套加固柱時,應在柱周圍設縱向鋼筋并穿過樓板,頂部應在屋面板處封頂錨固,根部應深入基礎錨固,在縱向鋼筋設置封閉箍筋,混凝土宜采用≥C20且大于等于原構件強度的細石混凝土,縱向鋼筋宜采用HRB335,箍筋宜采用HPB300,直徑不宜小于8mm,間距不宜大于200mm,梁柱節點處適當加密;施工時梁柱表面應鑿毛并清理干凈,樓板鑿洞不應損壞鋼筋。

4.4 粘貼鋼板

當環境溫度不超過60℃,相對濕度不大于70%且無化學腐蝕情況下,為彌補原構件鋼筋不足,可在構件表面用特制的建筑結構膠粘貼鋼板,鋼板可采用厚度t=2~6mm的Q235或Mn鋼,粘貼鋼板應采用粘結強度高、耐久性好且有一定彈性的粘結劑,同時采用脹管螺栓連接,粘貼后鋼板表面需進行防腐防銹處理;粘貼鋼板受拉時的錨固長度應≥200t且>600 mm,受壓時應≥150t且>500mm,錨固區宜增設U形箍板或螺栓錨固;被粘混凝土表面應清洗、打磨、洗干,鋼板應除銹、打磨、擦干,之后即可在其表面涂粘結劑,然后用夾具、支撐、脹管等固定并加壓,粘結劑固化后可拆除夾具、支撐,而脹管不拆。

參考文獻:

第7篇

關鍵詞:鋼筋混凝土結構、施工技術、措施

Abstract: combining the construction of concrete building structure characteristics of reinforced concrete structure of the possible problems put forward specific measures and repair measures, reinforced concrete structure construction process including reinforcing bar engineering, template engineering and concrete engineering and so on several aspects of the meeting were analyzed.

Keywords: reinforced concrete structure, construction technology, the measures

中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:

引言:隨著設計和施工水平的提高,多層和高層建筑采用鋼筋混凝土現澆結構的形勢發展很好,由于現澆施工的框架具有整體性好、圍護墻體輕、抗震性好、施工速度快、布局靈活多樣,在許多工程中得到廣泛應用。但是由于施工人員技術素質存在差異,對操作規程了解較少,在施工中容易產生影響質的現象,這些狀況如重視不夠或解決不及時,將會直接影響質量。

一、施工階段鋼筋混凝土結構特性

1、施工工序的復雜性

鋼筋混凝上結構施工,通常包括以下工序流程:準備工作―測量與放樣、模板架立―鋼筋架立―埋件安裝―混凝土澆筑―混凝土養護、拆模等。這些工序工作面的位置是不斷變化的,給施工質量管理控制帶來困難。

2、施工工序產品的過程性

工序產品的過程性是指工序產品不直接構成建筑最終產品,工序產品可能僅是為制造建筑產品的臨時支架,如建筑模板支撐系統,或雖進入最終產品,如混凝土,鋼筋等,但必須與其它工序產品融合構成新的筑產品,并由此造成工序產品的不可替換性。

3、施工工序產品的易損性

鋼筋混凝土結構施工工序產品的易損性是指鋼筋混凝土結構施工期間,前道工序產品作為后道工序產品施工作業的平臺和支架,受后續工序施工作業影響,其品質會遭受破壞。而且,前道工序成果在后道工序實施后,通常會變成隱蔽工程,其缺陷不能及時識別:即使未隱蔽,也會因混凝土的硬化成型,使缺陷的處理異常困難,由此造成現澆鋼筋混凝土建筑結構開裂質量問題,嚴重的發生倒塌事故。

4、施工期鋼筋混凝土結構的時變性

新澆筑的混凝土重力荷載以及施工活荷載,必須通過模板支撐以及二次支撐傳遞到下面先前已澆好的一層或多層樓板,在每一階段,施工荷載都由混凝土時變結構和支撐系統組成的臨時承載系統承擔,這一臨時承載系統的形狀和混凝土材料性能與支模層數、施工周期密切相關,其承擔施工荷載隨施工工序不斷變化。這種由混凝土時變結構和支撐系統組成的臨時承載系統稱為時變結構體系。在一個施工循環內的不同施工工序:混凝土澆筑、混凝土養護、底層支撐拆除,新澆筑樓層上架設模板支撐、鋼筋綁扎等,由于作業性質不同.各工序所需施工設施、材料、施工人員數量差異較大,導致作用于時變結構體系的荷載隨施工工序(即隨時間)不斷變化。鋼筋混凝士結構材料性能的時變性。來自于早齡期混凝土中水泥水化反應還未完成,混凝土未經充分養護,早齡期混凝土強度和彈性模量尚處于發展階段,隨時間逐漸增長,鋼筋混凝土結構構件的受力性能也隨時間變化。建設工程施工質量管理與控制必須考慮鋼筋混凝土結構施工階段的上述特性。鋼筋混凝土結構施工工序產品的易損傷性,要求施工工序質量管理模式向施工循環轉變。鋼筋混凝上結構施工組織設計必須考慮施工階段的時變性特性,加強技術設計強化概念設計。

二、鋼筋混凝土施工技術措施

1.模板工程

1.1基本要求

模板工程采用膠合板、鋼模板、鋼板等材料。安裝應滿足下列要求:模板的接縫不應漏漿;模板與混凝土的接觸面應清理干凈并涂刷隔離劑,但不得采用影響結構性能或妨礙裝修工程施工的隔離劑;澆筑混凝土前,模板內的雜物應清理干凈并澆水濕潤,但模板內不應有積水;對清水混凝土工程應使用能達到設計效果的模板。固定在模板上的預埋件、預留孔洞和預埋鋼管等不得遺漏,安裝必須牢固、位置準確,其偏差應符合規定。應對照建筑、給排水、電氣、暖通等專業的圖紙進行留設,如結構圖與其它專業圖紙矛盾,應通知相關專業協調解決。拆模時間:側模板以不損壞混凝土表面及棱角方可拆模,底模拆除時間按相應規定進行。

1.2模板及其支護系統安裝質量要求

模板的安裝必須準確掌握構件的幾何尺寸,保證軸線位置的準確。模板應具有足夠的強度、剛度及穩定性,能可靠地承受新澆混凝土的重量、側壓力以及施工荷載,應進行強度、剛度、穩定性等計算。澆筑前應檢查承重架及加固支撐扣件是否擰緊。模板的安裝誤差應嚴格控制在允許范圍內,超過允許值必須校正。

1.3模板及其支護系統安裝質量控制措施

所有結構支模前均應由專人進行配板設計和畫出配板放樣圖并編號,余留量由縫模調整;模板就位時應嚴格按照配模圖紙進行安裝;模板及其支撐均應落在實處,不得有“虛”腳出現,安拆均設專人負責;墻、柱腳模板應加墊木和導模,防止混凝土漏漿造成爛根;當梁、板跨度4m 時,其底模應按跨度的1~3‰起拱;安裝墻、柱模板時需有保護措施:模板由塔吊吊裝就位時,已綁扎好的鋼筋很容易損傷模板面,這時需有施工工人在現場扶住模板輕輕就位,避免損傷模板;在靠近模板部位進行鋼筋、鋼管電焊作業時,在施工焊處的模板面應用鐵皮墊隔,防止焊火燒壞模板面;在安裝模板之前,應將各種電管、水管等按圖就位,避免模板安裝好后二次開洞;為防止混凝土在硬化過程中與模板粘結而影響脫模,在澆筑混凝土之前,應在清理過的模板表面上(包括第一次使用的模板)涂刷隔離劑(對隔離劑的基本要求是:不粘結、易脫落、不污染墻、易于操作、易清理、無害于人體、不腐蝕模板);澆搗振搗混凝土時插入式振搗器不能直接碰到板面上,避免磨損、撞壞模板面,同時振搗時間要按規范規定,要適時,以防模板變形。

1.4模板及其支護系統的拆除

模板拆除要預先制定好拆模順序。根據施工現場溫度情況掌握好混凝土達到終凝的時間,當剪力墻體混凝土終凝后強度達到1.2N/mm2(氣20℃左右,8小時),必須及時松動穿墻拉桿,將模板與所澆筑的混凝土墻體脫離,防止混凝土與模板表面粘結,為拆模做好準備。拆模時應注意保護好混凝土邊角。底模及其支架拆除時的混凝土強度應符合設計要求或規范規定;側模拆除時的混凝土強度應能保證其表面及棱角不受損傷。模板拆除時,不應對樓層形成沖擊荷載。拆下的模板要及時清理,清理殘渣時,嚴禁用鐵鏟、鋼刷之類的工具清理,可用模板清潔劑,使其自然脫落或用木鏟刮除殘留混凝土。已拆除并清理干凈的模板和支架應分類堆放在指定位置或及時清運。

2.鋼筋工程

2.1 基本要求

鋼筋進場時,應按規定抽取試件作力學性能檢驗,其質量必須符合有關標準的規定。如鋼筋在施工現場加工制作,則鋼筋加工的允許偏差應符合相關的規定;如由鋼筋加工場制作,則應重點控制好配料單的編寫及半成品到現場后的檢驗環節。鋼筋安裝時,鋼筋的品種、級別、規格和數量必須符合設計要求。鋼筋錨固長度應符合要求且任何情況下不得小于300mm。HRB400 級別縱向受拉鋼筋末端采用機械錨固措施時,包括附加錨固端頭在內可取表4 中錨固長度的0.7倍。構件縱向受力鋼筋的保護層厚度要符合要求且不小于鋼筋的直徑d;板、墻、側壁的分布筋保護層厚度為10;梁、柱中箍筋和構造筋的保護層為15;表5 中基礎按有墊層考慮,無墊層時受力鋼筋的保護層厚度應為70。在澆筑混凝土前,應嚴格按照隱蔽工程驗收程序進行鋼筋工程的驗收。

2.2 鋼筋接頭位置及要求

梁底部鋼筋接頭應設在支座處,上部鋼筋接頭應設在跨中1/3范圍內,且同一斷面鋼筋接頭根數不得超過總根數的50%或25%(綁扎搭接),接頭位置應錯開45d(d 為鋼筋直徑);墻、柱豎向鋼筋接頭應設在每層樓板面處,接頭位置應錯開50d;板底筋接頭應設在支座處,負鋼筋接頭應設在跨中1/3 范圍內,其它短鋼筋則按設計長度配料制作不設接頭。

2.3施工縫處鋼筋處理

現澆鋼筋混凝土樓面一般不留施工縫,如遇天氣、施工組織、水電供應或其他特殊情況不得不留施工縫時,斷面處應增設施工插筋以增加施工縫處的抗剪能力,插筋數量和伸入縫兩側的長度由施工單位會同監理單位確定。板插筋采用Φ12鋼筋,放置于板中部,梁插筋用Φ20的鋼筋放于上、下受力鋼筋位置。

3、混凝土工程

混凝土拌和物和易性的影響因素,水泥用量:在一定范圍內,水泥漿量越多,混凝土拌和物流動性越大,但若漿量過多,不僅流動性無明顯增大,反而加大泌水率,降低粘聚性。水灰比:水灰比不同,則水泥漿的稀稠程度不同,在水泥漿用量不同的前提下,增大水灰比即減少水泥用量或增大用水量,水泥漿將變稀,粘聚性降低,流動性增大,反之則水泥漿變稠,難以灌注搗實。砂率:指砂的用量占砂石用量的百分率。砂率過大,則砂石總表面積增大,拌合物干稠,流動性小如砂率過小,砂漿量不足,不能在石子周圍形成足夠的砂漿層,使塌落度降低并影響粘聚性、保水性。

蜂窩:由于混凝土局部酥松、砂漿少、石子多,石子之間出現空隙形成蜂窩狀孔洞,這種現象就稱為混凝土的蜂窩,其產生原因是:混凝土配合比不準確:混凝土拌制時間太短,未拌合均勻,振搗不密實:下料不當,一次下料過多,未及時振搗又下料,未分段分層澆筑,或是孔隙未堵好,模板支設不牢固,振搗時模板移位,漏漿而導致。對于蜂窩的預防,可針對以上原因,采取以下措施來防止:蜂窩現象的產生:(1)混凝土拌制時,嚴格控制材料配比,經常要檢查:(2)混凝士要拌合均勻,顏色一致,攪拌最短時間應符合規定:(3)在豎向結構中澆筑混凝土,應分段澆筑,在底部可以先筑入水泥砂漿(與混凝土成分相),然后澆筑混凝土,這樣可更好地防治離析現象的產生,并嚴格控制澆筑高度。麻面:也是種經常出現的現象, 主要是指構件表面呈現許多缺漿的小坑而無外漏鋼筋的現象。產生麻面的主要原因有:模板表面粗糙或清理不干凈:或是澆筑混凝土時,木模板沒有澆水濕潤或濕潤不夠,鋼模板隔離劑涂刷不均勻或漏涂,針對以上原因, 可采取以下措施:模板應清理干凈,不得粘有其它雜物:木模板在澆筑前要充分濕潤,鋼模板應涂隔離劑,模板拼接保證嚴密如育縫隙要堵嚴,防止漏漿。混凝士應按照操作規程要求分層均勻振搗密實,嚴防漏搗,每層混凝土應振搗至氣泡全部排除為止。孔洞:是由于鋼筋密集處、預埋件處,混凝土不暢通,未按照順序振搗混凝土。或是由于一次下料過多,混凝土呈松散狀態即形成孔洞。預防孔洞形成的措施有:(1)在鋼筋密集處,應使混凝土充滿模板,振搗有困難時,可以采用人工振搗方式,務必保證混凝土的均勻性:(2)可采用側面開口澆筑方式以防止灌注不滿振搗不實等結果:(3)控制好下料,保證混凝土不產生離析現象;掉角產生的原因有:木模板未濕潤或濕潤不夠,混凝土養護不好,棱角處的混凝土水分被大量吸收:或是拆模時,由于受外力作用或是重物撞擊,棱角有可能被碰掉,根據以上產生原因,可以采用以下幾條措施來預防類似事件的發生:(1)木模板在澆筑前要進行充分濕潤,澆筑后還要進行充分養護:(2)拆除鋼筋混凝土結構側面非承重模板時,混凝土應有足夠強度:(3)拆模時切勿用力過猛、過急,注意保護棱角,吊裝時嚴禁模板撞擊試件的棱角部位。露筋是指結構構件內的鋼筋沒有被混凝土裹住而暴露在外。其產生的原因主要有:混凝土澆筑振搗時,鋼筋的墊塊移位或墊塊太少甚至漏放,鋼筋緊貼模板,致使拆除后露筋,鋼筋混凝土結構斷面較小,鋼筋過密,大石子長在鋼筋上,水泥漿不能充滿鋼筋周圍,使鋼筋密集處產生露筋;或是因材料配合比不當,混凝土產生離析,澆搗部位缺漿或模板嚴重漏漿,造成漏筋:或是由于混凝土振搗不密實:或是由于木模板濕潤不夠,混凝土表面失水過多,拆模過早:或是由于拆模時混凝土缺棱掉角而導致鋼筋露出,針對以上這些導致出現露筋的現象,我們可以采用以下幾條措施來預防出現露筋:(1)澆筑混凝土前應檢查鋼筋位置和保護層厚度是否準確, 如果發現問題應及時修整,受力鋼筋的保護層厚度應滿足規范要求:(2)鋼筋密集處,應當配適當的石子,且應符合粒徑要求:(3)為了防止鋼筋移位,嚴禁振搗棒撞擊鋼筋,在鋼筋密集處可采用帶刀片的振搗棒進行振搗,保護層混凝土應振搗密實。裂縫:任何鋼筋混凝土構件均有裂縫,混凝土裂縫的種類比較多,可能是由于干縮或是溫度變化導致,對于一些有害的裂縫,我們還應該根據其用途性質、所處環境及所裂部位分別采取不同的處理方法。首先,我們先介紹預防有害裂縫產生的一些原則:(1)充分了解設計意圖和技術要求,嚴格遵守施工規范要求:(2)認真分析裂縫產生原因及其性質,根據不同使用要求采取不同方法:(3)裂縫處理后應保證原有的承載能力及其它性能:(4)防止人為地損傷結構和構件,盡量避免大動大補。

4、養護工程

在混凝土澆筑完后,最重要的是及時地進行養護,給混凝土試件表面提供一定的濕度。以保證混凝土能夠建立起自己足夠的強度所需的條件。養護根據其方式不同可以分為自然養護和蒸氣養護兩種方式。自然養護就是將建筑物置于大氣中,通過人工澆水以保證其所需的濕度,經過一定時間,使構件逐漸建立強度,而最終達到預定的強度要求。蒸氣養護是指在預制構件廠生產試件時采用的一種養護方式,這種構件能夠在更適合的環境中建立強度,但這是僅限于預制構件廠采用的一種形式, 現在大部分工地均采用自然養護,每隔一定時間給構件澆水,并且這個時間應符合施工規范中規定的最小時間,還有一定的防止水分蒸發的措施。

結束語:

對于鋼筋混凝土結構的施工,必須根據設計、規范及工程具體情況,。同時在施工過程中嚴格按照施工技術,對產生的問題及時處理,并采取一定的補救措施,以確保鋼筋混凝土結構的施工質量。

參考文獻:

[1] 何艷;鋼筋混凝土結構施工技術的應用;廣西碧園房地產開發有限公司,廣西桂林,5300022010(26)

第8篇

關鍵詞:混凝土結構;裂縫成因;預防措施;處理方法

一、鋼筋混凝土結構裂縫的成因

1.1 設計因素

1.1.1設計結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,易產生構件裂縫。

1.1.2設計中對構件施加預應力不當,造成構件裂縫(如偏心、應力過大等)。

1.1.3設計中構造鋼筋配置不當(配筋率過少)等引起構件裂縫(如墻板、樓板)。

1.1.4設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。

1.1.5設計中采用的混凝土等級過高,造成水泥用量過大,對收縮不利產生混凝土裂縫。

1.1.6各種結構縫設置不當等因素導致混凝土裂縫。

1.2 施工因素

1.2.1混凝土混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產生的直接或間接成因。

1.2.2水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫產生的重要原因。

1.2.3模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、拆模過早或為搶工期提前受荷等都可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太小或太大,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

1.2.4混凝土養護。混凝土澆筑后,沒有及時覆蓋,造成表面失水過快,抹平壓實不夠,早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易產生裂縫。

1.2.5避免在極端天氣條件下施工,也可以有效減少砼結構的開裂。

1.3 材料因素

1.3.1粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大;集料顆粒級配不良容易增大混凝土收縮,使混凝土產生裂縫。

1.3.2骨料粒徑越細、針片含量越大,混凝土用灰量、用水量增多,收縮量增大。

1.3.3混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當,嚴重增加混凝土收縮。

1.3.4水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。

1.3.5水泥等級及混凝土強度等級原因:水泥等級越高、細度越細、早期強度對混凝土開裂影響很大。混凝土設計強度等級越高,混凝土脆性越大、越易開裂。

1.4 外界因素

1.4.1地基變形

在鋼筋砼結構中,造成開裂主要原因是地基的不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況。

1.4.2溫度變形

砼具有熱脹冷縮的性質,其線膨脹系數一般為1×10-5/0C°,當環境溫度發生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過砼的抗拉強度時,就會產生裂縫。

1.4.3濕度變形

砼在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等,通常是因為養護不良造成。砼的收縮值一般為0.2~0.4‰,其發展規律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決砼的早期干縮問題。

1.4.4結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現裂縫。如:拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30%~40%的設計荷載時,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往在設計荷載的1.5倍以上。在鋼筋混凝土設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2mm~0.3mm,對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現裂縫,需加以認真分析,慎重處理。

1.4.5徐變

砼徐變造成開裂或裂縫發展的例子工程中也和很常見。據文獻記載受彎構件截面砼受壓徐變,可以使構件變形增大2~3倍,預應力結構因徐變會產生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。

1.4.6野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫。

二、鋼筋混凝土結構裂縫預防措施

2.1設計措施

設計部門應明確建筑物的“安全第一”的宗旨,在保證安全的前提下對建筑物的實用性、裝飾性進行改進,不可片面追求建筑物的經濟性和裝飾效果。

2.2施工措施

混凝土的拌制,要嚴格控制原材料計量準確,同時嚴格控制混凝土出機塌落度,要盡量降低混凝土拌合物出機口溫度。

混凝土的澆筑:澆筑過程中要振搗密實,振搗時間應均勻一致以表面泛漿為宜,澆筑完畢后,表面要壓實、抹平,以防止表面裂縫。澆筑混凝土要求分層澆筑,分層振搗,要保證上層混凝土在下層初凝前結合緊密。避免留置縱向施工縫。盡量避開在太陽輻射較高的時間及雨天澆筑混凝土。

混凝土的養護:養護的技術關鍵是設法使砼溫度慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過程中的溫差。以便減小溫度應力,阻力裂縫的產生。

常規養護方法是澆水,對一般混凝土結構,減小表面收縮,防止龜裂是可行的。

2.3 混凝土材料控制措施

近年來,為實現文明施工,提高設備利用率,節約能源,商品混凝土的使用率逐年提高。劇烈的市場競爭,導致商品混凝土質量顯著下降;另一方面承包商在訂購商品混凝土時,應根據工程的不同部位和性質提出對混凝土品質的明確要求,不能片面壓價和追求低價格、低成本而忽視了混凝土的品質,導致混凝土性能下降和收縮裂縫增多。嚴禁不同廠家的混凝土混用。

三、鋼筋混凝土結構裂縫處理措施

裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理,以保證建筑物的混凝土裂縫的修補。其措施主要有以下一些方法:表面處理法、填充法、結構加固法。

3.1 表面處理法

表面處理法適用于對承載力沒有影響的表面裂縫及深進裂縫的處理,用于大面積細裂縫防滲、防漏的處理。

3.1.1表面涂抹水泥砂漿。將裂縫附近的混凝土表面鑿毛,或沿深進裂縫鑿成凹槽,掃除并灑水濕潤,先刷水泥凈漿1層,然后用水泥砂漿涂抹,并用鐵抹壓密抹光。

3.1.2表面涂抹環氧膠泥。用鋼絲刷、砂紙、毛刷清除干凈并洗凈,油污可用二甲苯或丙酮擦洗,如表面潮濕,應烤干燥、預熱,以保證環氧膠泥與混凝土粘結良好。

3.1.3表面涂刷油漆、瀝青。涂刷前,混凝土表面應干燥。

3.1.4表面鑿槽嵌補。沿混凝土裂縫鑿一條V形或U形深槽,V形槽用于一般裂縫的治理,U形槽用于滲水裂縫的治理。槽內嵌水泥砂漿或環氧膠泥、聚氧乙烯膠泥、瀝青油膏等,表面作砂漿保護層。

3.2填充法

填充法適用于修補較寬的裂縫(0.3mm),作業簡單,費用低。寬度小于0.3mm、深度較淺的裂縫,或是裂縫中有充填物、用灌漿法很難達到效果的裂縫,以及小規模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后用修補材料直接作填充處理。

3.3結構加固法

結構補強法適用于因超荷載產生的裂縫,火災造成的裂縫等影響結構強度的裂縫。其中包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處,在具體施工中,可視情況做如下處理:

3.3.1對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發現龜裂時,可用抹壓一遍處理。

3.3.2其他一般裂縫處理,可將板縫清洗后用1:2或1:1水泥砂漿抹縫,壓平養護。

3.3.3當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可以采用環氧膠泥嵌補。

3.3.4當樓板出現裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,必要時可在樓板上增做一層鋼筋網片,以提高板的整體性。

3.3.5通長、貫通的危險結構裂縫,裂縫寬度大于0.3mm的,可采用結構膠粘扁鋼加固補強,板縫用灌縫膠高壓灌膠。

當然,所有的裂縫處理方案,必須經過原設計單位的認可后,予以實施。

【結束語】

鋼筋混凝土結構裂縫是影響建筑物滿足安全性、適用性和耐久性的一個非常重要的方面,建筑物的結構或構件常常由于各種不同的原因導致各種裂縫出現,是不可避免的,其有害程度是可以控制的。因此加強鋼筋混凝土結構出現裂縫原因的分析非常重要,設計、施工、材料等方面因素對鋼筋混凝土結構開裂的影響是相互聯系、相互制約的,必須全面系統的考慮。

綜上所述,對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經過設計、監理、施工及使用方等多方面的配合。

隨著當今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學的不斷發展和建筑技術水平的不斷提高,相信鋼筋混凝土結構裂縫問題將會逐漸得到圓滿的解決。

參考文獻:

[1]中國建筑股份有限公司編.《建筑施工手冊》第五版第3冊.中國建筑工業出版社.2012年12月

第9篇

關鍵詞:鋼筋混凝土結構 裂縫 產生原因 預防措施

一般來說,鋼筋混凝土結構尤其是受彎構件總是帶裂縫工作的,在使用荷載不大的情況下,沒有裂縫隙或結構性裂縫隙非常細微,不易為肉眼所察覺。但實際上,混凝土結構會出現各種各樣比較明顯的裂縫。由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建筑物的外觀、使用壽命等。因此,分析鋼筋混凝土出現裂縫的原因,進而提出預防措施很有必要。

1、鋼筋混凝土常見裂縫原因分析

1.1材料質量及使用方面

水泥、砂、石等材料質量不好或者使用不當。①使用安定性不合格的水泥,在水泥水化后凝結硬化過程中,產生了劇烈的不均勻的體積變化,在構件內部會產生破壞應力,導致強度下降引起開裂。②砂子含泥量控制不嚴,骨料表面附著的黏土、灰塵和有機雜質,影響了水泥的黏結,使泥漿浮在構件表層,構件硬化后便產生網狀干縮裂縫,并降低了混凝土的強度等級。③混凝土中砂石集料含有反應性集料或者含泥量超標時,吸水后體積膨脹,失水后收縮變硬,常造成混凝土構件的破壞和裂縫。

1.2施工不當或質量把控不嚴

(1)混凝土的攪拌、運輸、澆搗、振實各道工序必須嚴格仔細按程序嚴把關,使其達到一定的均勻性和密實程度,質量檢驗合格。混凝土的養護,特別是早期養護質量與裂縫的關系密切,混凝土尚處于未完全硬化狀態時,如干燥過快,則產生收縮裂縫,另外避免在極端天氣條件下施工,水泥在水化及硬化過程中,散發大量熱量,使混凝土內外部產生溫差,超過一定值時,因混凝土的收縮不一致而產生裂縫。

(2)模板支架及操作問題,立模板和支架前,應根據工程結構形式和上部荷載的大小,按規范要求計算確定支架的用材規格和間距大小確定。造成施工時承載力、剛度不足的變形,致使新澆筑的混凝土構件裂縫,嚴重的還會發生坍塌事故。漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等,施工過程中,鋼筋表面污染、混凝土保證層太小或太大,澆筑中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

1.3結構外界荷載的影響

最常見的是鋼筋混凝土梁、板受彎構件,在外界荷載作用下特別是超過設計荷載情況下往往會出現不同程度的裂縫。再例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。在使用過程中,改變原來使用功能,屋面加層、使用不當、增大荷載等均可能會引起出現裂縫。

1.4地基不均勻沉降

在軟土、填土以及各種不均勻地基上建造結構物,沉降較大與沉降較小部位之間,產生相對位移造成開裂,或者地基雖然相當均勻,但是荷載差別過大,結構物剛度懸殊時,都可能由差異沉降變形引起結構裂縫問題

1.5濕度、溫度變化引起的變形

混凝土有熱脹冷縮的特點,當環境溫度發生變化時,就會產生溫度膨脹或收縮變形,由此產生附加應力,當這種應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生裂縫。較為常見的如現澆屋面板上,現澆墻板式結構、現澆框架結構、大體積混凝土的裂縫等。

1.6設計失誤或不當

設計結構時安全系數偏小,配筋不足或截面較小,使梁板成型后剛度差,整體撓度偏大,引起裂縫。再如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小,或者由于計算錯誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當、節點不合理、結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋,或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。

2 鋼筋混凝土裂縫的預防措施

2.1 材料選用、配料、配筋

(1)水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料,級配良好、空隙率小、無堿性反應,有害物質及粘土含量不超過規定。細骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。

(2)配合比設計:應采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。配制混凝土時計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的混凝土必須重新拌勻后,方可澆筑。

(3)鋼筋品種、規格、數量的選用要合理準確。鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的混凝土開裂。

2.2 商品混凝土拌制及施工現場控制措施

(1)在使用商品混凝土之前,應供應商簽訂供應合同。合同中不僅應注明混凝土強度等級與供應時機,更應明確施工實際需要的混凝土的水灰比及坍落度、初凝和終凝的時間等技術指標要求。還要注重對商品混凝土單位的現場質量監控,更要控制商品混凝土配合比下料計量的準確性,確保拌制后并經過運輸的混凝土的水灰比及坍落度、初凝和終凝的時間等技術指標滿足施工現場的實際需要。

(2)在澆筑混凝土前按施工方案認真模板及支架的剛度、強度及穩定性,并澆搗過程中監控模板的變形情況。

2.3 模板工程

(1)模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。

(2)模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。

(3)合理掌握拆模時機,拆模時間過早,應保證早齡期混凝土不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養護介入時機。

2.4 混凝土澆筑

(1)混凝土澆筑時應防止離析現象,振搗應均勻、適度。

(2)加強混凝土的早期養護,并適度延長養護時間,在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養護,在澆水養護有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保濕材料等方法。

2.5、 設計構造

(1)建筑平面選型時在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單.

(2)合理布置縱橫墻,縱墻開洞應盡可能小。

(3)控制建筑物有長高比,長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。

(4)合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。

(5)減少地基的不均勻沉降,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋深,不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。

(6)適當加強基礎的剛度和強度。

(7)層層設置圈梁、構造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫,即使出現了裂縫,也能阻止其進一步發展。

(8)正確地設置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應合適,構造要合理,可以和結構縫合并設置。

2.6、 施工技術到位

(1)加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到現場驗收,對較復雜的地基,設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探,當探出有不利的地質情況時,必須先對其加固處理,并經驗收合格后,方可進行下一步施工。

(2)開挖基槽時,要注意不擾動其原狀結構。

第10篇

【關鍵詞】建筑工程; 鋼筋混凝土; 裂縫

引言

如果說地基是建筑工程中的基礎與前提,那么鋼筋混凝土結構在建筑工程中則屬于主體,是建筑物的支撐架構。混凝土最明顯的缺點就是它的抗拉強度低,是抗壓強度的十分之一,在不大的拉應力下會出現裂縫。本文首先分析幾處典型的裂縫,并針對裂縫提出相應的處理技術。

1 建筑典型裂縫總結

1.1 基礎大體積混凝土底板的裂縫

基礎底板做為高層建筑中主要的受力構件,自然有很高的要求。在大體積混凝土澆筑后積聚在內部的水泥水化熱提升了混凝土的內部溫度,從而在內部產生了壓應力,在表面生成拉應力,而此時的混凝土強度低,表面極容易產生裂縫。在降溫階段由于地基的約束導致新澆混凝土不能自由收縮。升溫階段快,混凝土不具備充足的彈性模量,漸變影響不大,相應的在此階段產生的壓應力大于拉應力。但若兩者差值過大,勢必形成內部裂縫甚至貫穿裂縫。所以,進行合理的溫度控制是解決上述問題的良方。在擁有一定的安全系數的前提下,混凝土溫度控制的主要目的在于使因溫差產生的拉應力始終小于同期混凝土抗拉強度的標準值。

1.2 地下室混凝土墻板及樓板的裂縫

地下室墻板裂縫的產生是由于混凝土硬化失水產生收縮應變,在混凝土內部水泥水化熱產生的升溫達到最高點以后,降溫過程會產生溫度應變,這點與基礎大體積混凝土裂縫產生的原因有相同之處。但地下室墻板由于其特殊性也有自身的特點:1)墻板與墻板分別受到基礎和地下室外墻的遠大于樁基對基礎的極大約束力,更容易產生貫穿裂縫;2)溫度對內墻板及樓板有較大影響;3)內外溫差大易產生表面裂縫,內外溫差小則產生的幾率較低。

1.3 高強混凝土裂縫

隨著科學技術的不斷進步,C80~C120 的高強混凝土在目前的高層建筑中被廣泛使用。高強混凝土科學的配合比設計多為低水灰比、高等級水泥、高水泥用量、使用高效減水劑及摻加超細礦粉,與普通混凝土的收縮機制大不一樣,效果更佳。高強混凝土的水泥用量一般為普通混凝土的1.5~2 倍(約為450~600 kg /m )。這樣相比于普通混凝土,高強度混凝土生成過程中水泥水化引起的體積自然收縮較大,從而加大了出現收縮裂縫的幾率。高強混凝土采用高等級水泥且用量大,在混凝土硬化過程中,水化放熱量提高了混凝土的最高溫,相應地加大了混凝土的溫度收縮應力。在其他因素的共同作用下,溫度收縮裂縫產生的幾率升高。同時,高強度混凝土中的水泥含量較普通混凝土高,在硬化早期由于水分蒸發引起的干縮也較大。

2 混凝土結構在強約束條件下的裂縫分析

2.1 地下室結構

地下室工程中相比于底板和頂板,外墻板是最容易產生裂縫的部位。這主要是因為高層建筑的地下室結構超長,導致外墻板受到遠遠大于地下室底板與頂板所受的來自地下室底板的強大約束。外墻板產生與墻高相當、向兩端漸變的豎向裂縫。受到溫度變化的影響,裂縫一般出現在拆模后不久,且多數為表面裂縫,極少出現貫穿裂縫。

2.2 底層結構

一、二層是受約束最大的上部結構。地下室外墻板與頂板厚度大、配筋密集,地下室結構本身受到地下室基礎、底板、外側土體的約束,因此地下室結構對上部一、二層的約束很大。高層建筑一、二層結構,特別是位于兩個電梯井間(電梯井采用筒體結構)的大梁經常會出現橫向裂縫。在實際的工程中則出現豎向裂縫的幾率較大,這些裂縫都是深度在1~2 cm 以內的表面裂縫,常出現在板下梁的兩側以及梁底跟部。

2.3 頂層結構

按照“約束強變形小、約束弱變形大”的規律,可以發現高層建筑樓層結構越往上所受的約束越小,其水平位移越大,即最遠的頂層結構所受的約束最小,水平位移最大。正是由于頂層上部受到的約束力過小,下部結構約束相比很大,而頂層結構呈現屋面板面大體薄的特點,從而對溫差很敏感。加上屋面板轉角部位同時受到上述兩方面的約束影響,在轉角部位屋面板容易產生八字形裂縫。還有一些屋面南側邊梁受到日照溫差影響,容易產生豎向裂縫。

2.4 屋面女兒墻

屋面女兒墻與地下室外墻板、頂層結構受到的約束情況相似。上部一般按照構造只需要設一道壓頂梁,所以女兒墻受到的上部約束力大大小于下部約束,另外女兒墻的薄壁結構導致其溫差變化大,易出現收縮裂縫。

3 裂縫的處理技術分析

3.1 傳統技術

①減小約束。在給結構留有合理的伸縮空間的前提下,處理超長結構和大地板塔樓結構可以采用后澆帶、伸縮縫來確保混凝土伸縮能力的充分釋放。②加強結構剛度。可以在強約束區提高配筋,減小鋼筋間距和鋼筋直徑,從而達到提高混凝土與鋼筋的協同作用的效果,以提高抗裂能力。③施加預應力。想要防止結構開裂,可以通過施加預應力和減小內部承受的壓力來達此目的。針對樓面結構的橫向裂縫,一般采用調整縱向鋼筋的配置來施加預應力,只有這樣,才能使建筑結構更加穩固。

3.4電沉積新技術

不同使用環境下有許多適用于混凝土裂縫修復方法, 如加固修補、錨固、灌漿、涂覆以及陰極保護等方法。這些裂縫修復方法對提高混凝土結構的耐久性起到舉足輕重的作用。然而將這些方法應用在水環境下鋼筋混凝土結構裂縫的修復中, 仍存在很大的局限性。對水工和海工鋼筋混凝土, 傳統的修補方法很不經濟,將鋼筋混凝土的結構特性與水環境特點相結合, 應用電沉積法修復水工、海工等鋼筋混凝土裂縫, 不僅能解決水環境中鋼筋混凝土裂縫修復這一難題, 大大降低海工、水工混凝土結構裂縫修復成本,甚至可以應用到陸基混凝土結構裂縫的修復上。電沉積法修復鋼筋混凝土裂縫的基本原理是充分利用鋼筋混凝土的特性與水環境條件, 以溶在水或海水中的各類礦物化合物(或加入合適的礦物質)作為電解質, 并以混凝土結構中的鋼筋為陰極, 在混凝土結構附近設置一定面積的陽極, 而后在陰陽兩極之間施加一定的電場, 通過陰極電沉積作用, 在混凝土結構裂縫內和表面生長并沉積一層化合物, 如ZnO ,CaCO3 和Mg(OH)2 等, 從而填充、密實混凝土的裂縫, 封閉混凝土的表面, 以降低混凝土的滲透性。這些無機化合物形成的膜層不僅提供了一種物理上的保護層, 而且也有效降低了混凝土內部氣液介質的遷移。

4 結語

綜上所述,出現裂縫可以根據不同的裂縫類型給出相應的處理技術。建筑施工過程中,難免會出現一些施工問題,除了需要工程管理人員的嚴格監督,專業施工人員的一絲不茍的工作態度及專業技術,仍需要在出現問題是正確分析問題所在并利用自己豐富的經驗做出后期的補救措施,保證建筑物的質量,確保人民的人身與財產安全,促進社會的和諧穩定發展。

參考文獻

[1] 李云.淺談混凝土結構設計規范[J].國學資訊,2010(3).

[2] 張勝.淺析高層建筑混凝土結構技術規程[J].中國科技,201l(2).

第11篇

【關鍵詞】鋼筋混凝土;結構加固;粘鋼加固法

隨著鋼筋混凝土結構加固理論研究方面的不斷深入,各種新型建筑材料不斷涌現,更多的樓房的改造加固也將進一步得到更好的提升,以滿足現代使用要求。建筑物改造與病害處理應用越來越廣泛,其加固施工及加固方案的制定尤為重要。下面,筆者結合工程實例,對鋼筋混凝土結構加固技術的應用進行分析探討。

1、鋼筋混凝土結構加固方法的分類及適用范圍

1.1直接加固的一般方法

1.1.1加大截面加固法

顧名思義,就是用同種材料來增大原構件的截面面積,并配以適當的鋼筋,從而達到提高結構構件承載力的目的。該方法的主要特點是加固效果好,施工工藝簡單、經濟,并具有成熟的設計和施工經驗,適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固。其缺點是現場濕作業工作量大,養護期較長,增大截面有時影響建筑物的外觀和使用功能。

1.1.2置換混凝土加固法

該法的優點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點;適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。

1.1.3粘結外包型鋼加固法

該法也稱濕式外包鋼加固法,一般是將角鋼外包于構件的四角(或二角),角鋼間用扁鋼焊接形成整體鋼構套的加固方法。適用于截面尺寸不允許加大或需要大幅提高承載力的結構構件中,一般用于梁、柱的加固。受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,當用化學漿液外包鋼時,型鋼表面溫度應低于60℃,當環境有腐蝕性介質時,應有可靠的防腐措施。

1.1.4粘貼鋼板加固法

它是利用結構膠將鋼板粘貼于構件表面,從而達到提高結構承載力的一種方法。該法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業,對生產和生活影響小,且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平,且環境溫度不高于60℃,相對濕度不大于70%,當環境有腐蝕性介質時,應采取防護措施。適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。

1.2間接加固的一般方法

1.2.1預應力加固法

該法能降低被加固構件的應力水平,不僅使加固效果好,而且還能較大幅度地提高結構整體承載力,但加固后對原結構外觀有一定影響;適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固,但在無防護的情況下,不能用于溫度在600℃以上環境中,也不宜用于混凝土收縮徐變大的結構。

1.2.2增加支承加固法

它是在結構構件中增設支點來減小結構跨度和內力或改變其受力狀態,提高其承載力的一種方法。其優點是受力明確,簡單可靠,適用于梁、板、桁架、網架等水平結構的加固。其缺點是有時可能會給使用空間帶來一定限制,影響建筑外觀。

2、粘鋼加固法在實際工程中的應用

2.1加固的原因

陽江市某單位地庫為框架結構,建筑面積約為574m2,現地庫上為停車場。根據甲方要求,欲將地庫改為活動室,在改造過程中,發現地下室頂板抹灰脫落,鋼筋嚴重銹蝕,并與混凝土脫離工作。據此又對梁、柱進行查看,發現梁端部出現斜裂縫、縱向沿鋼筋走向灰皮開裂;鑿開后,有輕微銹蝕,鋼筋與混凝土的粘接已破壞。柱已出現縱橫向井字裂縫,鑿開后有輕微銹蝕,鋼筋與混凝土的粘接已破壞。根據檢測中心提供的部分地庫頂板、梁、柱的檢測報告,發現柱砼強度較低,最低為C6,梁砼強度最低為C17,板砼強度最低為C22,混凝土碳化深度最大已達65mm。

2.2加固設計

2.2.1樓板加固

根據現場察看情況,板可采用粘鋼法進行加固。加固前需將銹蝕鋼筋鑿掉,將砼破損部分全部清除,露出新的刨面,以保證連接。考慮到地庫上方已做為停車場,因此在加固時,不再考慮板的連續性。采用粘鋼法時,在板下用JCN建筑結構膠粘貼:短向5mm厚×45mm寬鋼板,每米5條;長向5mm厚×35mm寬鋼板,每米5條。鋼板采用16錳鋼,并伸至每邊的梁端,短向鋼板置于外側。

2.2.2梁的加固

梁加固前,首先應對梁的實際高度進行嚴格仔細地核實,如梁的高度能滿足h=600mm,則只需對梁進行強度加固;如梁的高度不能滿足h=600mm,則還需對梁進行剛度加固,即將梁高加至h=600mm。采用粘鋼法時,在梁的底部可粘貼兩層6mm厚250mm寬鋼板或在梁兩側面分別粘貼兩層6mm厚125mm寬鋼板。鋼板采用16錳鋼,并伸至柱端,在鋼板的端部錨固區L=500mm內粘結U型箍板,6條6mm厚35mm寬,長度≥300mm,其它部位間距為150mm。

2.3施工要求及材料要求

2.3.1施工要求

對原混凝土構件的粘合面進行清理,直至露出原構件混凝土基層,并用無油壓縮空氣吹除粉粒。鋼板粘接面,須進行除銹和粗糙處理,打磨粗糙度越大越好,打磨紋路應與鋼板受力方向垂直,其后,用脫脂棉沾丙酮擦試干凈。粘貼鋼板前,應對被加固構件進行卸荷。粘結劑配制好后,用抹刀同時涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板面上,厚度lmm~3mm,中間厚邊緣薄,然后將鋼板貼于頂定位置。粘好鋼板后,用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,如無空洞聲,表示已粘貼密實,否則應剝下鋼板,補膠,重新粘貼。

2.3.2材料要求

本加固法以環境溫度不超過60℃,相對濕度不大于70%及無化學腐蝕的使用條件為限,否則應采取有效防護措施。粘鋼加固基層的混凝土強度等級不應低于C15。對于受壓區粘鋼加固,當采用梁側粘鋼時,鋼板寬度不宜大于梁高的1/3。鋼板表面須用M15水泥砂漿抹面,其厚度:對于梁不應小于20mm,對于板不應小于15mm。加固所用粘結劑,必須是粘結強度高,耐久性好、具有一定彈性。

3、結語

加固設計方法有多種,應根據具體工程情況和加固部分增加的荷載大小、施工條件等來選擇適合的加固方法。當選用粘鋼加固時,其加固效果主要決定于粘接材料和施工質量。由于外部粘鋼加固推廣應用時間不長,其長期抗老化性能尚不清楚,因此,建議其加固的構件超載不能太大,一般小于40%原構件的承載力,否則,宜采取其它加固方法加固應由專業化的施工隊伍施工,以保證質量,施工完后,要按《混凝土結構加固技術規范》有關要求進行檢測。

參考文獻

[1] GB 5001722003,鋼結構設計規范[S].

第12篇

關鍵詞:鋼筋混凝土;結構;短柱;成因;防治

中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:

在多層及高層鋼筋混凝土框架結構中,經常會出現短柱,甚至是極短柱。在建筑物遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震時,短柱很容易發生剪切破壞而造成主體結構破壞,甚至倒塌,違反了“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準設防要求。因此,為了避免短柱發生脆性破壞,要提高短柱的延性和抗震性能。

一、短柱的定義

鋼筋混凝土框架的短柱是指柱的凈高與截面長邊尺寸之比小于4的柱, 即H 0: h0 < 4 (H 0 為層間柱的凈高, h0為柱截面有效高度)。抗震規范中是用剪跨比K來定義短柱K= M /Vh0, 1. 5 < K[ 2. 0時為短柱, K[ 1. 5時為極短柱, (式中:M 為柱端截面組合的彎矩計算值; V為對應的截面組合剪力計算值)。長柱一般發生彎曲破壞; 短柱多數發生剪切破壞; 極短柱發生剪切斜拉破壞。短柱的剪切破壞屬于脆性破壞。在實際工程中出現短柱的原因有2大類, 一是工程設計中的問題, 二是施工中改變原設計。

二、鋼筋混凝土結構中短柱的成因

鋼筋混凝土框架的短柱是指柱的剪跨比小于4 的柱, 即H o/ ho < 4 (H o為層間柱的凈高,ho 為柱截面的高) 。短柱的破壞狀態為脆性破壞。

在實際工程中出現短柱的原因可分為兩大類, 一是工程設計中的問題, 包括新建鋼筋混凝土房屋的抗震設計和原有鋼筋混凝土房屋的加固設計, 二是施工中改變原設計等。

1、抗震設計中出現短柱的情況

(l) 在新建鋼筋混凝土框架結構的設計中, 由于柱網布置不合理, 使少量的框架柱承受的豎向荷載過大,為了控制柱的軸壓比在一定的范圍內而采取較大的柱截面; 還有的因柱混凝土強度等級偏低導致柱的截面偏大等。另外,樓梯間位置由于梯梁對框架柱的約束也會形成短柱。

(2) 在原有鋼筋混凝土框架房屋的抗震加固中, 不適當地采用外包鋼筋混凝土柱截面, 使柱的凈高與柱截面高度之比小于4 而形成短柱。

( 3) 在7 度區的八層以下的和8 度區的五層以下的新建鋼筋混凝土框架房屋中, 可以考慮填充墻的抗側力作用; 而對未設防的這些層數范圍內的鋼筋混凝土框架房屋的抗震加固, 也可采用后填磚抗震墻形成框架填充墻體系的加固方法, 但由于設計不合理, 不能形成后加填充墻與框架梁、柱的整體連接, 而形成短柱。

2、施工中短柱的成因

(1)施工中對鋼筋混凝土框架中的非結構構件與主體結構構件的連接處理不當。如外縱墻墻體與框架柱的連接,在設計圖紙中為柔性連接,但在施工中采用了剛性連接;而且外縱墻又多為窗下裙墻,其剛性連接使得框架柱在窗臺標高處形成了一個剛性支承而形成短柱。由于設計不合理形成的短柱,一般都按《建筑抗震設計規范》采取了沿柱全高箍筋加密;而施工不當所造成的短柱,則連沿柱全高箍筋加密都沒有做到,因此,這種因施工不當而形成的短柱更為危險,其隱患更大。

(2)多跨廠房內部不恰當地用磚墻分割也是形成短柱的原因。有些多跨廠房在原設計中并沒有嵌砌于排架柱的內縱墻,在使用過程中有時出現2個車間共同使用一個多跨廠房等,有的廠房則再用磚砌1.5 m左右嵌砌于排架柱的墻,致使排架柱在縱向的嵌砌墻高以上范圍內形成短柱,在地震作用下,將加重廠房的縱向破壞。

三、鋼筋混凝土結構中短柱的防治

1、 如何避免短柱的出現及破壞

鋼筋混凝土框架中的短柱,其破壞狀態為脆性,其抗震性能比較差,在新建鋼筋混凝土房屋的抗震設計和現有鋼筋混凝土房屋的抗震加固中應盡量避免;在施工中應杜絕不符合設計思想而形成的短柱,只有這樣才能從根本上提高鋼筋混凝土房屋的抗震性能和工程質量。如果同一樓層中均為短柱(如高層建筑的設備層),各柱之間抗側剛度不很懸殊,這種情況下按規范進行內力分析和截面設計構造,結構安全是可以保證的。所以應避免在同一樓層中出現少量短柱,對于不可避免的短柱,應采取構造措施提高其延性。

2、短柱的抗震設計

當按剪跨比判定柱子不是短柱時, 按一般框架柱的抗震要求采取構造措施即可; 確定為短柱后, 就應當盡量提高短柱的承載力, 減小短柱的截面尺寸,采取各種有效措施提高短柱的延性, 改善短柱的抗震性能。

( 1) 使用復合螺旋箍筋。框架柱的抗剪能力是應該滿足剪壓比限值和“強剪弱彎”要求的, 柱端的抗彎承載力也是應該滿足“強柱弱梁”要求的。對于短柱, 只要符合“強剪弱彎”和“強柱弱梁”的要求, 是能夠做到使其不發生剪切型破壞的。采用復合螺旋箍筋主要是提高柱體的受剪承載力, 使混凝土在反復循環受剪后, 不致剪切滑移, 改善其變形能力。這是因為復合螺旋箍筋加強了箍筋對混凝土的約束作用, 提高了柱核心混凝土的抗壓強度, 增大了其極限壓應變, 從而改善了柱的延性和耗能能力。

( 2) 符合抗震構造措施: 在此僅將短柱需特別注意的地方提出來, 其它未盡之處應滿足《抗規》中關于框架柱的抗震構造要求。縱筋要求: 宜對稱配置, 且每側的配筋率不宜大于1. 2% ( 一級) , 5抗規6. 3. 8; 箍筋直徑及間距要求: 最低四級抗震時, 直徑應不小于8 mm;且應全高加密, 間距及直徑滿足《抗規》表6. 3. 7- 2的要求且間距不大于100 mm, 肢距不大于200 mm;體積配箍率要求: 體積配箍率不應小于1. 2% 且同時應滿足《抗規》第6. 3. 9 條不小于f c / f yv 的要求; 軸壓比限值: N / f cA 應滿足《抗規》表6. 3. 6 要求; 當采用PKPM軟件電算時, 截面的受剪承載力已經驗算, 但抗震構造措施設計需人工加強, 特別需要注意的是箍筋,除全高加密外, 體積配箍率應滿足要求。

( 3) 采用分體柱。由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多, 在地震作用下往往是因剪切而失效, 其抗彎強度不能完全發揮。因此, 可人為地削弱短柱的抗彎強度, 使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度, 采用分體住就是這一目的,這樣, 在地震作用下, 柱子將首先達到抗彎強度, 從而呈現出延性的破壞狀態。

( 4) 采用型鋼混凝土柱。型鋼混凝土柱是在型鋼外包普通鋼筋混凝土而形成的組合結構。型鋼通常采用扎制或由鋼板焊接拼制而成的工字形、口字形、十字形截面。由于型鋼混凝土柱充分發揮了鋼與混凝土兩種材料的特點, 具有截面尺寸小、自重輕、延性好及經濟效率高等特點, 如果在高層或超高層鋼筋混凝土結構下部的若干層采用鋼骨混凝土柱, 可大大減小柱的截面尺寸, 顯著改善結構的抗震性能。

( 5) 采用鋼管混凝土柱。鋼管混凝土是將混凝土填入鋼管內而形成的組合結構, 是套箍混凝土的一種特殊形式。常見的有圓鋼管混凝土和方鋼管混凝土, 在軸心受壓荷載作用下, 混凝土三向受壓, 延緩了受壓時的縱向開裂; 另一方面, 混凝土的存在可以避免或延緩薄壁鋼管過早地發生局部屈曲。因此, 通過兩種材料組合相互彌補了彼此的弱點, 充分發揮彼此的長處, 從而使鋼管混凝土具有很高的承載力, 大大高于組成鋼管混凝土的鋼管和核心混凝土承載力之和, 并且使混凝土的塑性和韌性性能大為改善。與傳統的鋼筋混凝土結構相比它具有承載力高、重量輕、塑性韌性好、耐疲勞、耐沖擊、施工方便及經濟效率高等諸多優點。

總之,為保證短柱結構的安全, 在設計施工中應嚴格執行國家建筑抗震設計規范, 采取切實可行的構造措施, 防止短柱破壞。 在施工中遇到用戶提出修改設計出現短柱問題時, 應及時進行妥善處理, 有針對性地采取措施, 保證結構安全。

參考文獻:

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