梁板柱混凝土构件常见裂缝原因浅析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

梁板柱混凝土构件常见裂缝原因浅析

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：崔佳1 王强2 金洋3

[导读] 摘要：本文介绍了混凝土结构梁，板，柱的常见质量事故类型，分析了它们的成因和处理方法，并详细说明了混凝土结构工程质量的对策。

        1.山东聊建集团有限公司山东聊城 252000；
        2.山东聊建第八建设有限公司山东聊城 252000；
        3.营特国际工程咨询集团有限公司山东济南 250000；
        摘要：本文介绍了混凝土结构梁，板，柱的常见质量事故类型，分析了它们的成因和处理方法，并详细说明了混凝土结构工程质量的对策。现代科学中的大量工程实践和混凝土强度的中尺度研究表明，结构的裂缝是不可避免的，这是材料的特征。形成可见裂纹的原因很复杂。主要原因是设计不当，混凝土材料缺陷，施工质量问题等。
        关键词：混凝土裂缝分析原因
        一、前言
        尽管我国的建筑结构设计水平，建筑技术和管理水平得到了很大的发展和提高，但每年总有相当数量的工程质量事故。它们可能是由于技术薄弱。施工水位有待进一步提高。由于设计考虑不佳或完全错误；或由于滥用材料和自然灾害（例如地震）造成的。
        工程质量事故分析可以使我们了解事故的因果关系，对事敞原因分析湑楚，从原因分析中得到教益，总结经验教训，防止同类事故重复发生，确保建筑物安全使用，另外，还可在处理过程中改进设计和施工工艺，提高技术人员的业务水平，从而促进加固技术水平的提高因此，为了避免造成不必要的财产损失和人员伤亡，对存在质量问题的工程进行可靠性鉴定，进行适当的加固处理是非常必要的。
        二、混凝土结构工程常见质量事故类型与事例
        （一）混凝土强度不足
        1. 混凝土强度不足的原因
        （1）混凝土原材料质量差，如水泥出厂期过长或受潮变质，粗、细骨料级配不良或含泥量较多，外加剂质量不稳定等。
        （2）混凝土配合比不当，如配合比设计计算错误，随意套用配合比，用水量加大，砂石含水率未调整等。
        （3）施工工艺问题，如混凝：拌制不佳，运输条件差，振浇筑方法不当，捣不够密实，养护不到位等。
        （4）试块管理不善，如试块制作不符合要求，试块未进行标准养护等。
        例如江苏某高校一座教学楼为十层框剪结构[7]，基础采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，当工程主体结构完成一半左右时，发现有13组试块强度达不到设计要求，最低试块强度只有设计强度的56%，于是对涉及构件进行钻芯取样，测定构件实际强度，均满足设计要求，判定这是一起试块强度不足事故，不危及实际结构安全，无需对结构进行加固补强处理。
        2. 混凝土强度不足对梁、板、柱构件的影响及处理方法
        对混凝土梁板类受弯构件而言，其正截面强度与混凝土强度有关，但影响幅度不大，但对斜截面抗剪承载力影响程度较大。当构件的抗弯、抗剪承载力下降不足5%或承载力变形满足设计要求时可利用其后期强度或不作处理；当构件的抗弯、抗剪承载力下降幅度超过5%或承载力或变形验算不满足设计要求时应对其进行加固处理。进行加固处理前应确定其为少筋梁、适筋梁还是超筋梁，少筋梁可选用在受拉区增加钢筋的加方法，适筋梁可视具体情况选择合理的加固方法，般可采用预应力加固法、粘钢加固法、改变传力途径法、粘贴碳纤维法、加大截面法等，超筋梁一般选用增大受压区截面或采用增设支点法加固；对斜截面承载力不足的情况可采用腹板加厚法、加箍法和増设钢箍套法进行加固处理。
        （二）混凝土结构构件的裂缝类型
        混凝土结构构件的裂缝是材料中一种不连续的现象，是普遍的技术问题。混凝土结构中的拉应力是产生裂纹的必要条件。当结构中的主要拉应力达到当时的混凝土抗拉强度时，不会立即发生裂纹，而是当应变达到极限拉应变时才会出现裂缝。
        1.混凝土梁裂缝
        （1）混凝土梁延主筋裂缝，这种裂缝一般出现在梁下部侧面或底面主筋部位，通常是由于钢筋锈蚀造成的。
        （2）混凝上梁集中荷载处斜向裂缝，这种裂缝多出现在主次梁结构的体般会在主次梁的交接处，次梁下部两侧出现斜向裂缝。
        （3）混凝土梁垂直裂缝或斜向裂缝，垂直裂缝出现在梁的跨中居多，斜向裂缝多发生在梁的两端。
        （4）混凝土连续梁裂缝，这种裂缝多出现在连续梁的支座负弯矩处。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        （5）混凝土框架梁、圈梁、基础梁的裂缝，这类裂缝多出现在梁跨中位置，也有的岀现在梁端部位，且大部分贯穿整个梁截面，多数呈斜向缝。
        2.混凝土柱裂缝
        （1）柱延顺筋方向的裂缝，这种裂缝多延纵向主筋位置，裂缝长度、宽度会随时间而不断扩大，也是由于钢筋锈蚀膨胀造成的。
        （2）混凝上柱纵向劈裂裂缝，这种裂缝多出现在柱的中部，有时也会出现在柱的端部和柱根部。
        （3）混凝土柱型裂缝，一般是由地震作用或严重撞击引起的剪切型裂缝。
        （4）混凝土柱一侧水平裂缝，这种裂缝一般出现在偏心受压柱中。
        3.混凝土板裂缝
        （1）板表面龟裂缝，一般是由于水灰比过大或保湿太差造成的表面不规则的裂缝。
        （2）板而起皮爆裂，一般是由于水泥安定性不合格或使用了活性骨料的反应所致。
        （3）板面横向裂缝和纵向裂缝，横向裂缝每隔一段距离就出现一条，缝款大小不等，纵向裂缝可能是由于混凝土水灰比略大造成的。
        （四）混凝土结构构件产生裂缝的原因
        混凝土结构构件产生裂缝的原因有很多，大致可归结为材料自身的原因、施工工艺不当、设计不合理和环境方面的不良因素四个方面。
        1.材料原因
        水泥安定性不合格、水泥水化热过高引起的过大温差致使混凝土构件产生温度变形、骨料中含泥量过高或含碱骨料，外加剂使用不当，混凝士拌合物下沉等都会使混凝土结构构件产生裂缝。
        2. 施工工艺不当
        搅拌和运输时间过长、泵送混凝土过量增用水泥及加水、浇筑速度过快、振搗不实、模板攴撑下沉或变形过大、模板拼接不严漏浆漏水、构件运输吊装或堆放不当、拆模过早、养护不到位致使早期失水过多、养护初期受冻等。
        3.设计方面的原因
        设计承载力不足、构件计算简图与实际受力情况不符（刚性节点按简支进行内力分析）、设计中未考虑某些重要的次应力（收缩应力、温度应力）、细部构造处理不当（板角漏放构造筋）等。
        4.环境方面的不良因素
        如高温、高热、冻融循环及腐蚀介质作用均会导致混凝土构件产生不同程度的裂缝。
        某办公楼为一栋16层高层建筑，框剪结构，施工至五层时，发现地下室混凝土墙和二、三层楼面梁、板出现不同程度的裂缝，地下室裂缝呈竖向分布，二层梁裂缝大部分集中在跨中和主次梁节点附近，三层较二层更为严重，板底存在不规则裂缝，有的已经贯穿，梁的裂缝形态分布与二层基木相同，但数量更多。经分析，地下室墙体裂缝和二三层板的裂缝是由于混凝土中水泥含量较高，产生的干缩裂缝，二、三层梁的裂缝使由于拆模时仅以试块强度作参考，未考虑以上楼层通过支撑传来的结构和施工荷载。对地下室墙体和三层板的非结构受力裂缝采用结构胶注浆处理，梁采用粘钢加固处理。
        5.运营养护的影响因素
        在运营过程中，由于管理不当，如在使用过程中超过设计荷载的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等灾害；桥梁处于地理环境恶劣等情况，最终都会导致混凝土产生裂缝。
        三、结束语
        在混凝土结构中，裂缝是常见的疾病。产生裂纹的原因很多，本文简要分析其中的一些原因。如何控制混凝土结构中的裂缝的发生也应从三个方面进行实施：事前预防，事中控制，事后预防以及混凝土裂缝的加固方法。首先，必须在设计过程中确保足够的强度储备；其次，在施工过程中必须控制原材料的质量和配合比，施工环境条件，施工工艺等。在维护阶段，应集中精力纠正已发生的裂缝。判断并采取有针对性的措施来应对，我们可以用一半的努力实现乘数效应。因此，对工程质量的责任比泰山更重要。
        参考文献
        [1]路用混凝土构件绿色养生——智能喷淋水循环系统机理研究和前景应用[J]. 项海燕.交通世界. 2018(Z2).
        [2]水运工程大型混凝土构件施工钢模板设计实例研究[J]. 郭代明,刘琪.中国水运(下半月). 2014(08).