1引言
房屋主体结构裂缝是建筑行业长时间存在的技术困难,微小裂缝变形不会太多影响结构应用性能,但倘若变形严重,势必引起主体结构失稳,乃至诱发安全事故。近些年,混凝土裂缝科研成果较多,为强化对混凝土裂缝的理解,预防巨大病害,结合实质项目进行分析非常必要。
2 项目概况
周口开元万达广场住宅项目位置于周口市开元大道南侧、春晖路东侧、南六路北侧。用地面积7.7万m²,总建筑面积29.4万m²,其中地上建筑面积约23.86万m²,地下建筑面积5.54万m。其中包括34层高层住宅11栋(11号~13号、16号东单元、17号~23号),25层高层住宅1栋(16号西单元),27层高层住宅1栋(15号),1栋幼儿园及1~2层商场若干,1层地落车库。主楼结构为框架剪力墙结构。
3 房屋主体结构混凝土裂缝成因
在混凝土结构中裂缝能分成微观与宏观两种,前者指没法经过肉眼观察的病害:骨料和水泥石黏合处缝隙;水泥石内部裂缝;骨料中的裂缝,其分布缺乏规则性及连续性。后者是能直接观察到的缝隙,尺寸一般能达到0.05mm,且后者应由前者发展形成。因为混凝土结构内裂缝几乎必然显现,仅有尽将其掌控在准许区间内,才可避免变成真正的病害。混凝土结构裂缝成因一般表此刻:首要,外边荷载,属于广泛情况,由结构重点应力导致的;其次,结构次应力,通常是由于主体结构现实工况和设计周期的假设模型存在差异引起;最后,变形应力,包含沉降、温度与收缩等变化,引起结构变形,继而显现应力,在应力高于结构抗拉强度后便会形成裂缝。
3.1 温度裂缝
混凝土结构变形后,相连部分以及结构内部均受其影响。倘若混凝土结构截面尺寸偏大,内部温湿度易显现不均匀分布状况,引起结构内各部分相互制约。项目施工中,混凝土结构尺寸大、材料运用量多,水化热过大结构会面临大幅温度起伏及收缩应力,可见,温度收缩应力便是导致主体结构显现裂缝的重要原因。由此形成的结构缝隙,包含表面与贯通两类。前者是由于结构内外散热效果存在差异,产生温度差,结构内部承受压应力,外表则要抵抗拉应力,在超出混凝土抗压强度后即显现裂缝。而贯通裂缝则是因混凝土结构强度达到必定水平后,温度慢慢下降,降温差异引起结构变形,加之混凝土失水诱发收缩变形,由此产生的拉应力大于结构抵抗强度,易形成贯通裂缝
3.2 收缩裂缝
高强度的混凝土结构,初期收缩比较显著,原由是此类混凝土材料内30%~60%上下的矿物细掺合料取代了传统水泥,而减水剂运用量达到胶凝原料整体的1%~2%,总体水胶比处在0.25~0.4能够优化混凝土结构。而该类混凝土材料亦存在消极影响,易加强收缩裂缝的形成概率。高强度混凝土结构收缩裂缝有不同形式,按照裂纹产生时间,大致判断出实质成因。如塑性裂缝一般是在混凝土浇筑完工后的数小时至十余小时形成;温度裂缝通常在浇筑后的2~10d;自收缩裂缝则需待混凝土硬化之后的数日至几十日产生;干燥裂缝一般在1年上下产生。
1)塑性收缩。高强度混凝土水胶比小,自由水分不足,其他掺合料针对水分拥有很强的敏锐度,因此此类结构通常不泌水,结构表面的失水速度较高,因此呢,高强度混凝土结构更易出现收缩裂缝。
2)温度收缩。在混凝土强度标准偏高的主体结构中,水泥添加量相对偏多,水化热更加显著,升温速度快,总体变化幅度为35~40℃,再加上材料初始温度,最后温度达到70~80℃。而混凝土热膨胀系数大约是10×10-6/℃,在温度下调2~25℃后,混凝土结构会由于承受巨大应力显现冷缩,引起结构开裂。
3)干燥收缩。结构吸附水损失后易诱发干缩。
4)自收缩。混凝土结构内的相对湿度会在水化热产生过程中持续下降,亦便是“自干燥”,引起水分不饱和,形成负压,引起混凝土结构显现自收缩。
4 掌控主体结构混凝土裂缝办法
4.1 恰当挑选混凝土原料
1)选取水化热程度处在较低水平的水泥材料制作混凝土,如粉煤灰、矿渣硅酸盐等水泥。混凝土由水化热反应引起热量积聚,形成温差应力。针对大体积混凝土结构,通常选取矿渣硅酸盐水泥,结合相关数据述明,此类水泥3d水化热为180kJ/公斤,而普通硅酸盐水泥则达250kJ/公斤,故改用矿渣硅酸盐能使水化热大幅下降。
2)减水剂选取木质素磺酸钙,其持有极高的分散性与黏结性等优良。在拌制混凝土中,可当成一种外加剂,其运用量在水泥量的0.25%~0.3%倍,借此能少添加10%~14%的水,达到掌控水化热的目的,降低释放热量的速度。
3)粉煤灰外掺料。拌制混凝土中加人适量粉煤灰,拥有润滑效果,优化混凝土材料传送与黏塑等特性。另一,粉煤灰可取代部分水泥,实现掌控水化热的程度。添加粉煤灰的混凝土结构,后期强度显著提高,但亦要重视粉煤灰的实质用量,以避免结构表面形成细纹。
4)骨料挑选。混凝土材料一般是连续级配,以此保准其和易性,实现用较少的水与水泥就能达到抗压必须。在该工程中,粗骨料粒径标准是20~40mm,而细骨料以中砂为主,且重视骨料含泥量,不可超过1%。
4.2 把控混凝土入模的温度
建筑主体结构混凝土施工通常是在春秋两季,或温度相对偏低的时段,以此降低混凝土浇筑时期的温度。倘若是高温季节,需采取必要措施调节浇筑施工温度,现场要搭建关联设备。针对人模温度的调控可尝试借助以下方式实现。
1)混凝土材料中粗骨料用量能达到50%上下,因此掌控粗骨料温度,可有效降低拌制出料的实质温度。根据相关数据述明,粗骨料温度下降5℃上下,混凝土出料温度大约能下调1℃。因此呢在拌制施工中,施工人员可适当喷洒冷水,掌控骨料温度。而在实质操作中,必要对洒水量进行有效掌控,以避免因为含水量“失去控制”,提高混凝土落度,乃至诱发离析的问题。为防止出现该类状况,经过混凝土协同比实验,灵活调节拌制原料投人量。
2)水泥原料保留空间要有良好的通风,水泥温度应在60℃以内。
3)拌制混凝土中的水体亦应进行冷却处理,掌控在5℃上下。
4.3 实施全过程测温
在设置测温点时要遵循以下原则。
1)保准测温点能够表现混凝土结构温度场与变化状况。
2)在主体结构的各个部分与中心位置、厚度差异过渡区与结构边缘等位置,容易显现显著约束应力的位置,应适当加强测温点的部署密度。
3)测温点要避开阳光直射的位置,以避免影响温度参数收集结果的准确度。按照关联施工技术标准,混凝土表面温度和自然环境温差应在20℃以内,因此在测绘混凝土内部温度中,亦要记录大气温度变化。
4)保温层部分的测点,需设置在混凝土结构与保温层之间,收集层内的数据变化。根据混凝土结构项目的施工规范,结构表面40~80mm处,内部温差要掌控在25℃以内。相应测温部署点如图1所示。
测温操作从混凝土浇筑到后期拆掉保温层,最少需20d。本项目中,测温频率可参见表1。
4.4 优化建筑结构设计
在房屋主体结构设计中需思虑方法本身的完整性与实效性,以此实现从基本上加大对裂缝病害的掌控力度。为此,设计师需按照不同施工节点可能形成的应力状况调节房屋结构,并对因应力变化形成裂缝的部分实行精细预测,利用加强对应力的制约,掌控裂缝威胁范围。详细的设计处理中,除了思虑结构裂缝本身外,还需全面提高主体结构刚度,保准混凝土结构拥有足够的荷载能力,防止由于载荷以及结构承重能力的设计误差,埋下形成裂缝的隐患。同期,在利用荷载强度加强对主体结构裂缝掌控的同期,设计师还要关注地基沉降的问题,对此可专门制订沉降缝处理方法。如结合项目区的各类环境前提,在易出现裂缝的位置运用完整的钢筋混凝土体系,并提高地基稳定性,控制裂缝生长。
5 结语
为有效提高对混凝土裂缝的管控,应注重结构本身的设计,且要结合详细实验进行分析,挑选合适材料。在施工过程中重点掌控温度前提。经过提前降低拌制混凝土的原料温度、用其他物料代替水泥等方式,降低混凝土浇筑时期的温度水平,同期,为加强现场掌控的精细度,施工人员要在适当的位置布设测温点,即时采集主体结构各部分的温度数据,以便调节施工方法与管理计划。总体来看,虽然混凝土裂缝在所难免,但在保证各项施工前提稳定的状况下,裂缝能处在可控状态,利用防范措施控制裂缝发展返回外链论坛:http://www.fok120.com/,查看更加多
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