超長鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板的裂縫控制

1、<p>　　超長鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板的裂縫控制</p><p>　　摘要：鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫是最常見的問題之一，根據(jù)工程中處理裂縫的經(jīng)驗以及溫度應(yīng)力的本質(zhì)，工程界提出了“抗”與“放”的裂縫控制原則，通常根據(jù)這兩種方法來解決因未設(shè)置伸縮縫而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。“抗”與“放”的原則在實際工程中應(yīng)用比較普遍，本文主要從設(shè)計、材料和施工等多個方面對其進(jìn)行了具體的闡述和討論。 </p><p&g

2、t;　　關(guān)鍵詞：超長鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板；裂縫控制；后澆帶；預(yù)應(yīng)力 </p><p>　　Abstract: cast-in-place reinforced concrete slab is one of the most common problems, according to the nature of crack treatment project experience and temperature s

3、tress, engineering circle has put forward "the principle of crack control resistance" and "release", usually based on the two kinds of methods to solve the resulting from the expansion joints shall no

4、t set temperature force. "Resistance" and "release" principle in the practical engineering application is relatively common, this articl</p><p>　　Keywords: long cast-in-place reinforced c

5、oncrete floor; crack control; post-pouring belt; prestressed </p><p>　　中圖分類號：TU375文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2104（2013） </p><p><b>　　1、引言 </b></p><p>　　鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板由于整體性好、耐久性好和抗震性能好

6、等優(yōu)點，近年來已廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑與民用工程。但是，鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板，尤其是超長樓板經(jīng)常會出現(xiàn)一些裂縫，這些裂縫在混凝土澆筑成型初期往往是無方向性的，并且長度和寬度都較小，對構(gòu)件沒有構(gòu)成危害，但隨著混凝土齡期的增長，在外荷載和環(huán)境溫度的反復(fù)作用下，裂縫逐漸變大，從而引起鋼筋腐蝕，構(gòu)件抗裂安全度降低，構(gòu)件有效截面積減小等。對于裂縫的控制工程界提出了“抗”與“放”的原則，通常根據(jù)這兩種方法來解決因未設(shè)置伸縮縫而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。 </

7、p><p>　　所謂“抗”就是在結(jié)構(gòu)中加入一定的壓力來抵抗溫度變化帶來的拉應(yīng)力，具體說來就是使結(jié)構(gòu)材料具有足夠的抗拉強(qiáng)度和極限拉伸來抵抗約束內(nèi)力。其方法有很多，預(yù)應(yīng)力方法就是一個典型代表。在對溫度應(yīng)力進(jìn)行計算以后，有針對性地設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋，通過張拉在樓板中預(yù)先引入一定程度的壓應(yīng)力來抵消因混凝土收縮而引起的拉應(yīng)力，這種方法對解決平均溫度應(yīng)力較有效，能達(dá)到限制裂縫寬度的目的。其他方法有選用高強(qiáng)材料、使用膨脹劑、摻加纖維、

8、組合結(jié)構(gòu)(如鋼管混凝土)等等。 </p><p>　　所謂“放”就是使材料和結(jié)構(gòu)具有大的變形能力以減小構(gòu)件間的相互約束，也就是說通過減少或減弱結(jié)構(gòu)的約束條件來達(dá)到釋放溫度應(yīng)力的方法。首先，可以在保證結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上通過減小豎向構(gòu)件如墻、柱的側(cè)向剛度，使得原來側(cè)向變形較大的柱子對上部樓層側(cè)向變形的約束程度降低，以達(dá)到大幅度減小梁柱、樓板結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力。其主要方法有設(shè)置伸縮縫、安裝橡膠支座、設(shè)置滑動層、將柱一分為二

9、減小構(gòu)件尺寸等等。 </p><p>　　采用“抗”的措施時，必須有足夠的強(qiáng)度設(shè)備;然而采用“放”的措施時需有充分的變形余地。工程中，一般較多采用“抗放兼施，以抗為主”。在采取具體的防治方法時，主要從三個方面考慮:結(jié)構(gòu)的設(shè)計，材料的選取以及施工方法的選擇。 </p><p><b>　　2、設(shè)計方面 </b></p><p><b>

10、　　2.1 結(jié)構(gòu)型式 </b></p><p>　　超長混凝土結(jié)構(gòu)的選型對裂縫的發(fā)展有很大的影響?；炷翗前辶芽p主要是溫度應(yīng)力引起的，合適的結(jié)構(gòu)型式可以減小溫度應(yīng)力，減少裂縫的發(fā)展，所以，承重框架布置在受溫度應(yīng)力影響最大的方向和結(jié)構(gòu)長度相對較短的方向上。超長結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力歸因于約束，那么要控制應(yīng)力，首先要先從約束著手。邊柱的抗側(cè)剛度較其他柱對約束貢獻(xiàn)較大，對于超長混凝土框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量采用大柱網(wǎng)，若有

11、條件，在邊柱可設(shè)置橡膠支座。 </p><p><b>　　2.2 配筋 </b></p><p>　　在控制混凝土裂縫問題上，加強(qiáng)配筋也是目前比較可行的現(xiàn)實途徑之一。超長混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因是結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力超過了結(jié)構(gòu)的極限抗拉應(yīng)力。所以，一方面可以采取減小應(yīng)力的方法來控制裂縫的開展，另一方面也可以采取提高結(jié)構(gòu)的抗拉能力來防止裂縫的產(chǎn)生。為了控制超長混凝土結(jié)構(gòu)裂縫

12、的出現(xiàn)，對現(xiàn)澆板除應(yīng)配置滿足構(gòu)件承載力及構(gòu)造要求的鋼筋外，在結(jié)構(gòu)允許的范圍內(nèi)，盡量采用直徑細(xì)、根數(shù)多的方法，即細(xì)筋密配，增強(qiáng)構(gòu)造配筋，以控制混凝土收縮裂縫的發(fā)生。 </p><p>　　2.3 設(shè)置后澆帶 </p><p>　　目前對于超長混凝土裂縫控制的問題，工程上多采用設(shè)置后澆帶來解決?，F(xiàn)澆混凝土構(gòu)件通常在硬化過程的初期就會完成大部分干縮變形量，在正常情況下，混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后再發(fā)生

13、的變形量就很小了。因此，在施工過程中可以在適當(dāng)位置留置后澆帶，在大部分變形量完成后再用高一個標(biāo)號的混凝土澆筑后澆帶，就可以最大限度地避免有害裂縫的出現(xiàn)。后澆帶應(yīng)貫穿整個橫斷面，設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較小的部位。小跨梁開間或受力較小的部位，后澆帶一般設(shè)置在梁跨三分之一處。平面布置時，梁應(yīng)平行于后澆帶以免產(chǎn)生太多斷梁。按高規(guī)規(guī)定，后澆帶間距為30m-40m，具體工程應(yīng)綜合考慮建筑物長度、氣候和結(jié)構(gòu)的約束情況等。 </p><p&

14、gt;<b>　　3、材料方面 </b></p><p>　　3.1 水泥的選擇 </p><p>　　混凝土強(qiáng)度和耐久性的增強(qiáng)主要取決于水泥的性質(zhì)，當(dāng)使用不合格的劣質(zhì)水泥配制混凝土?xí)r，常導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的裂縫和破壞，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制水泥的質(zhì)量。同時，水泥的品種對混凝土的收縮影響較大，水泥的含量不同，收縮量大小也有差異。從降低收縮量的角度考慮，我們一般可選用粉煤灰水泥或

15、者普通硅酸鹽水泥，不易選擇早強(qiáng)水泥，忌選擇細(xì)度太細(xì)或標(biāo)號太高的水泥。另外，混凝土中的水泥用量也會對混凝土的收縮產(chǎn)生影響。目前，在高層建筑中經(jīng)常通過增加水泥用量來提高強(qiáng)度等級，這必然增大水泥的水化熱，從而加劇超長樓板的溫度收縮，裂縫開展嚴(yán)重。 </p><p>　　3.2 骨料的選擇 </p><p>　　合理選用粗骨料的粒徑和顆粒級配，可以降低粗骨料的空隙率?；炷林?，骨料主要起約束作用，

16、因此提高骨料質(zhì)量，增加粗骨料數(shù)量，適當(dāng)降低砂率有利于減少混凝土的收縮，其中提高骨料質(zhì)量是基礎(chǔ)。我們易選擇彈性模量較大的骨料(粗骨料)，如白云巖、石灰?guī)r、石英巖，忌用砂巖，不要為了滿足泵送施工流動性的要求而選擇粒徑太小的骨料，那樣容易造成收縮量的增加。 </p><p><b>　　3.3 合理配料 </b></p><p>　　從增加極限拉應(yīng)變和降低收縮方面考慮，需如

17、下配料:水灰比小、水泥用量較少，粗骨料含量較大。目前廣泛應(yīng)用的泵送商品混凝土的供料方式以及強(qiáng)度等級對配料的要求卻與上述原則矛盾。然而，“雙摻技術(shù)”是解決這一矛盾的有效辦法?！半p摻技術(shù)”就是在混凝土中摻加粉煤灰和減水劑。粉煤灰的微珠效應(yīng)和火山灰活性效應(yīng)，優(yōu)良性質(zhì)的粉煤灰在一定摻量下(水泥重量15%-20%)混凝土強(qiáng)度增加，密實度增加，收縮變形有所減少，泌水量降低，坍落度損失變小。 </p><p><b>

18、;　　4、施工方面 </b></p><p>　　4.1 確保混凝土施工質(zhì)量 </p><p>　　混凝土施工質(zhì)量對超長混凝土結(jié)構(gòu)樓板是否開裂十分重要。若混凝土質(zhì)量好，70m 長的混凝土結(jié)構(gòu)也不會開裂(不采取其他手段);相反質(zhì)量不好，30m 長也會裂得十分嚴(yán)重。在建筑材料上，降低水泥用量、正確的水灰比、骨料的級配好、保證砂石質(zhì)量、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等等都能減少混凝土的收縮量，確?；炷恋?/p>

19、施工質(zhì)量。同時，加強(qiáng)混凝土的攪拌和振搗，提高混凝土的密實度。 </p><p>　　4.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù) </p><p>　　無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)作為一種主動抗裂措施，運用在超長結(jié)構(gòu)中可以取得比較好的效果。施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，特別是超長混凝土結(jié)構(gòu)，在齡期5天左右張拉部分預(yù)應(yīng)力筋(約20%)，待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后結(jié)合結(jié)構(gòu)施工順序再張拉全部預(yù)應(yīng)力筋， 這樣可增強(qiáng)梁板剛度。通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋使

20、得混凝土中產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力，可基本抵消混凝土的溫度應(yīng)力和混凝土收縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而達(dá)到擴(kuò)大溫度伸縮縫間距不設(shè)后澆帶的目的。 </p><p>　　4.3 混凝土添加劑的選擇和樓板的澆筑時間 </p><p>　　混凝土早期膨脹大，后期的收縮也大，混凝土更易開裂。考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全，膨脹不需太大且在硬化14d 基本結(jié)束?？梢赃x用膨脹率不大但后期收縮小的添加劑。同時使用添加劑時，應(yīng)注意其對混

21、凝土養(yǎng)護(hù)的要求。溫度應(yīng)力對混凝土結(jié)構(gòu)的影響主要是溫度下降引起的混凝土開裂，所以超長混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的時間以較冷的季節(jié)為好。 </p><p><b>　　5、結(jié)束語 </b></p><p>　　混凝土裂縫形態(tài)多種多樣， 混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因也較為復(fù)雜。從裂縫的起因分析，可以分為為:混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫、混凝土的塑態(tài)裂縫、混凝土變形約束裂縫、混凝土化學(xué)反應(yīng)脹裂。針對裂

22、縫形成的不同原因，有目的性的采取預(yù)防處理辦法，從設(shè)計、材料和現(xiàn)場施工管理等方面做到嚴(yán)格控制和規(guī)范施工，就一定可以有效的緩解鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的發(fā)生。 </p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　[1] 王鐵夢. 建筑物的裂縫控制. 上海： 上?？萍汲霭嫔?，1987. </p><p>　　[2] 趙國藩. 鋼筋

23、混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制. 北京： 海洋出版社， 1991 </p><p>　　［3］康慶，吳勝興.超長鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)季節(jié)性溫差作用分析. 建筑結(jié)構(gòu)新進(jìn)展[C].中國水利水電出版社，2003(11)． </p><p>　　［4］彭江，徐志全，閻培渝.大體積補(bǔ)償收縮混凝土中的膨脹劑的使用效能. 建筑材料學(xué)報，2003，6(2):147-152． </p><p>