混凝土结构中几个主要受力部位的裂缝及控制

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。一、高层建筑施工中几个特殊部位的裂缝分析1、大体积基础混凝土板高层建筑中随着高度的不断增加，地下室愈做愈深，底板也愈来愈厚，厚度在3m以上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构，整体要求高，一般一次性整体浇筑。国内外大量实践证明，各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大，集聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，这样在混凝土内部产生压应力，在外表面产生拉应力，由于此时混凝土的强度低，有可能产生表面裂缝。在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快，混凝土弹性模量低，徐变的影响大，所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时，将在混凝土内部产生裂缝，最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题，必须进行合理的温度控制。混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值，并有一定的安全系数。为计算温差，就要事先计算混凝土内部的最高温度，它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3～7天。混凝土内部的最高温度Tmax可按下式计算：Tmax＝To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)(1)式中：T0——混凝土的浇筑温度(℃)W——每m3混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)Q——每kg水泥水化热(J/kg)C——混凝土的比热r——混凝土的密度ξ——不同厚度的浇筑块散热系数(见表1)不同厚度的浇筑块散热系数表1------------------------------------------------厚度(m)1.01.52.02.53.03.54.0＞4.0ξ0.230.350.480.610.730.830.951.0跨------克------协------滚------唱------连------将------旺------萄联实测资料棉显示，当基础肌板厚大于射2皆米卖时，上述公式缎的相对误差早在鸭0.1筒%烤～源1.3箱%咸之间，在计算亭温差后，即可挥计算出降温阶民段混凝土内部振的温度应兆力和σ叉(符2)xmax卵千优材σ具xma里x诸＝秃E问α铜△艺T(1-(1妨)/(cos复h手剂β铁L/2))H煎(t滩,锡τ越)疏……占…谣(隶2)察式中看：眯E铃—诸—绒混凝土的弹性禁模印量榜(宣N/mm2)反旺α—班—笔混凝土的线膨捞胀系态数盒(白10-5/前℃紧)技△件T灰——动温启差押(特℃鬼)切L游—伴—客板线长魄(镇mm)缩β松＝片C棕x魂／妙HE奏H盆—锁—课板粘厚预(mm)坦H洞＞们0.2L灯时，姐取图H丈＝茅0.2L裂剂C办x葬—递—茫地基水平阻力放系欲数篮(臭N/mm3)坊饮H(银t泥，芳τ哲)棵…复考虑徐变后的视混凝土松驰系巴数菊，林史其中党，抬t柳—跟—菌产生约束应力吧时的龄期唐，理τ—世—飘约束应力延续萍时间膊。武边注意同期互内由于混凝土秋收缩引起的应瓜力应转化为当额量温差，计入撒△柔T划一并计选算演σ表xma毯x严。午柳由眠(1黎)季、偿(2损)愿分析可知：为快避免裂缝出现估，主要是减少赠△返T杯。可采用合理威选用材料，降岭低水泥水化热路，优化混凝土亲集料的配合比和，控制水灰比送，减少混凝土勺的干缩，具体握控制措施见后取。如有可能，握减少浇筑长判度械L缝，增加养护时延间减少降温速最率以相应减少夜松驰系数对控项制贯穿裂缝也似有一定的意义廉。猾封洽玉2型、地下室混凝叛土墙板及楼板典的裂缝分傅析珠符地下室墙荐板的裂缝产生馆与基础大体积伏混凝土裂缝产天生的原因有相普同之处，即混筛凝土在硬化过史程中由于失水强会产生收缩应会变，在水泥水那化热产生的升戒温达到最高点穷以后的降温过现程会产生温度掠应变。但又有廊其特点：一是津墙板受到基础赴、外围楼板受抗到地下室外墙胃的极大约束，屿这种约束远大缝于桩基对基础磁的约束，产生垒贯穿裂缝的机落率大。二是内捏墙板及楼板受臣环境温度影响抓较大。三是内挪外温差小，产捡生表面裂缝的比机率小。四是过养护困难，散悠热快、降温速氧率大，混凝土穿的松驰徐变优叛势难以利用，洋在气温骤变季冲节尤应注意惑在计算板内最残大拉应力时仍择可利用公斧式狠(2喷)控，但有以下几拾点应注意妈：捷芹窜幅1)效H嚼取环0.2L索，没L倾为整浇长度垮；兵战论览2)C童x倦取值应大既于局1.5N/m炉m贩3馅因为连接部位感有较强钢筋约歉束勉；规释胖萍3贩)缸计算温差牺△膀T疫时，要考虑底五板及外将墙芽(晶兼作围护情况芹下猜)漆紧靠土体，受届环境温差小，痛而被它们约束辫的墙板及周边阿楼板在施工过抖程中基本同外淋界温度同步变敢化葛。饭浓获煤4呈)浓若底板墙板施纺工间隔过长、循外墙兼作围护降时，则在计算燕混凝土收缩时练应注意约束体向与被约束体的遭收缩期不同，不收缩量也不相磨同吊。末载待达3灌、高强混凝土叨裂缝分看析来耻目前高层络建筑中已广泛掠使狭用贿C4跳0听～右C6软0息中高强混凝土棚，随着材料科凝学的迅速发展蔑，赞C8喘0婚～食C12估0嘉的高强混凝土箱在具体工程中拦已有应用。由平于高强混凝土继采用的配合比竭设计多为低水含灰比、高标号档水泥、高水泥汁用量、使用高晨效减小剂及掺蒙加超细矿粉。源这样其收缩机立制与普通混凝阁土就有所不同逼。庆苍高强混凝故土由于其水泥厦用量大多昼在蚂45盖0短～位600kg/轿m3常)往，是普通混凝香土善的荷1.库5技～剑2孝倍。这样在混驱凝土生成过程妥中由于水泥水猎化而引起的体做积收缩即自缩斜就大于普通混司凝土，出现收浊缩裂缝的机率玉也大于普通混京凝土旱。喝润高强混凝驼土因采用高标津号水泥且用量擦大，这样在混蓬凝土硬化过程忍中，水化放热也量大，将加大董混凝土的最高社温升，从而使薄混凝土的温度想收缩应力加大谣。在叠加其他炉因素的情况下胃，很有可能导崖致温度收缩裂州缝。由于高强何混凝土中水泥帅石含量是普通烦混凝土赠的尽1.哀5售倍，在硬化早叛期由于水分蒸顺发引起的干缩纠也将大于普通串混凝土婶。膨岔二、裂缝势的控制措壁施桥川立孔1勉、设计措宿施缸熊清如1腐)咬增配构造筋提算高抗裂性能，距配筋应采用小灭直径、小间距位。全截面的配犯筋率应旧在柜0.舰3馅～疮0.5恋%刊之间绒。控她驻插2毯)垃避免结构突变镰产生应力集中敌，在易产生应楚力集中的薄弱沃环节采取加强辫措施饶。估树烧更3热)侮在易裂的边缘早部位设置暗梁村，提高该部位治的配筋率，提色高混凝土的极湾限拉伸际。诚县忆辅4本)惕在结构设计中愚应充分考虑施搁工时的气候特疏征，合理设置煤后浇缝，在正瓶常施工条件下素，后浇缝间傲距河2迷0夫～羽30犹m爽，保留时间一便般不小谦于纠6超0娃天。如不能预盈测施工时的具厦体条件，也可盲临时根据具体饮情况作设计变勉更备。析览飘炼2感、施工措无施钓族误项1傲)田严格控制混凝该土原材料的的伞质量和技术标餐准，选用低水托化热水泥，粗车细骨料的含泥迈量应尽量减界少枕(栏1尾～驼1.5锡%扯以夫下管)做。闪剩裳痒2者)伞细致分析混凝狸土集料的配比艇，控制混凝土寇的水灰比，减美少混凝土的坍保落度，合理掺摊加塑化剂和减第少剂烛。炊亩环购3赚)贸浇筑时间尽量梨安排在夜间，椅最大限度降低啊混凝土的初凝异温度。白天施肠工时要求在沙瘦、石堆场搭设剥简易遮阳装置裹，或用湿麻袋删覆盖，必要时派向骨料喷冷水奉。混凝土泵送神时，在水平及砌垂直泵管上加堪盖草袋，并喷虏冷水晴。品戏译街4忍)蛇根据工程特点效，可以利用混退凝土后期强度墙，这样可以减爸少用水量，减易少水化热和收妨缩。输屈于5篮)丹加强混凝土的馅浇灌振捣，提爹高密实度萝。伙姻采瓣6钥)观混凝土尽可能段晚拆模，拆模怒后混凝土表面剩温度不应下降鹅15查℃缓