时间:2022-07-21 19:15:48
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇措施钢筋,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1混凝土中钢筋锈蚀机理及影响因素
1.1混凝土中钢筋锈蚀机理钢筋未被腐蚀的混凝土是呈高碱性的,其pH值一般在12.5左右,当混凝土中含有少量的Na2O、K20时,pH值可能会大于13。在高碱性环境中,钢筋很容易发生氧化作用,表面生成一层很薄的氧化膜。主要成分为水化氧化物nFe2O3•mH2O,它是一种致密、稳定的共格结构,水和氧气不能渗透过去,使混凝土中钢筋处于钝化状态,能够有效阻止混凝土中钢筋的锈蚀,因此被称为钝化膜。混凝土中钢筋锈蚀只有在这层钝化膜遭到破坏的情况下才可能实现。钢筋表面钝化膜破坏的原因有两个:一是混凝土中性化;二是足够浓度的游离CI—扩散到钢筋表面。当钝化膜发生破坏后,混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学过程。(1)混凝土中性化作用。碳化使混凝土孔溶液中的Ca(OH)2含量逐渐减少,pH值逐渐降低,当pH值下降到11.5左右时,钝化膜不再稳定;当pH值降至9~10时,钝化膜的作用完全被破坏,钢筋处于脱钝状态,锈蚀就有条件发生了。一般大气环境下混凝土中性化的过程非常缓慢,视保护层厚度等因素不同,一般要数年甚至数十年才能达到钢筋表面。由于部分碳化区的存在,钢筋经历了从饨化状态经逐步脱钝转化为完全脱钝状态的过程。(2)CI—作用。当钢筋表面的混凝土孔溶液中的游离CI—浓度超过一定值时,即使在碱度较高,pH值大于11.5时,CI—也能破坏钝化膜,从而使钢筋发生锈蚀。因为CI—的半径小,活性大,溶液吸附在位错区,晶界区等氧化膜有缺陷的地方。CI—有很强的穿透氧化膜的能力,在氧化物内层(铁与氧化物界面)形成易溶的FeCI2,使氧化膜局部溶解,形成坑蚀现象。如果CI—在钢筋表面分布比较均匀,这种坑蚀现象便会广泛地发生,点蚀坑扩大、合并,发生大面积的腐蚀。(3)混凝土中钢筋锈蚀的电化学机理。混凝土中钢筋锈蚀的发生必须具备三个条件:一是钢筋表面存在电位差,构成腐蚀电池;二是钢筋表面钝化膜遭到破还,处于活化状态;三是钢筋表面有电化学反应和离子扩散所需的水和氧气。
1.2混凝土中钢筋锈蚀的影响因素(1)钢筋锈蚀不仅与混凝土保护层厚度、混凝土密实度有关,还涉及到混凝土的组成、空隙中液相的pH值、环境的湿度、温度、有害离子含量及混凝土含水量等相关。(2)环境湿度是影响钢筋锈蚀速度的重要因素,相对湿度低,钢筋腐蚀速率减慢。试验和分析数据结果表明,相对湿度达到80%时,钢筋锈蚀的速率最快保护层厚度的加大,钢筋锈蚀速度减慢。(3)钢筋锈蚀速度与混凝土液相pH值有着密切的关系。在不同的温度和不同pH值的影响下,钢筋的锈蚀情况也会出现明显的差别。(4)有害离子(如氯离子等)会严重的影响对钢筋的锈蚀,其含量的多少也就会影响到钢筋锈蚀速度的快慢。
2钢筋锈蚀的防御措施
2.1基本防腐蚀措施根据混凝土中钢筋锈蚀的影响因素可知提高混凝土的密实度、增加混凝土的保护层厚度是最基本的防止钢筋锈蚀的措施,从而达到提高混凝土结构耐久性的目标。(1)增加保护层厚度,可以推迟由碳化引起的钢筋锈蚀;还可以减缓氧气扩散,减慢由氧气扩散控制的钢筋锈蚀;同时还可以减缓氯离子在混凝土中的渗透量。(2)适当增加混凝土的搅拌时间和振捣力度等方法最大限度提高混凝土的密实度,降低混凝土的孔隙率,减缓混凝土的碳化速度,减缓有害离子的传递速度甚至可以阻止有害离子的扩散。(3)控制混凝土中的最大水灰比和最小水泥用量,在混凝土中掺入适宜的减水剂,减小混凝土中水的含量。
2.2防腐蚀的附加措施(1)添加钢筋阻锈剂。钢筋阻锈剂是混凝土外加剂的一种,添加钢筋阻锈剂是钢筋锈蚀长期防护的有效措施之一,掺入混凝土或灌浆中能提高混凝土结构自身的保护能力,使钢筋表面的钝化膜更为完整、致密。但是,必须注意的是采用阻锈剂同时应使用低渗透性混凝土,以防止阻锈剂流失。(2)环氧涂层钢筋。常用的钢筋表面涂层有环氧树脂涂层和镀锌等,其中环氧树脂涂层钢筋应用最为广泛,它是在钢筋表面涂保护膜,隔离钢筋与腐蚀介质的接触。可以与钢筋阻锈剂联合使用,但在复杂的交叉部位,钢筋弯曲时存在较大的应力,会影响到环氧树脂涂层钢筋的粘结性,则不宜使用环氧涂层钢筋。(3)阴极保护。阴极保护常作为一种补助措施来防止混凝土中钢筋的腐蚀。阴极保护可以应用外加电流的方法,也可以将比铁更活泼的金属与铁相连。但是阴极保护应在克服其自身缺陷的条件下采用,否则也会加速钢筋的锈蚀,起到负面的作用。(4)混凝土外涂层。混凝土表面涂层是降低氯离子渗透速度和混凝土碳化速度的有效辅助措施。混凝土外涂层基本上可以分为侵入型和隔离型两种,它可以包括薄涂层、复合型涂层或厚涂层、渗透型涂层等。(5)采用高强度混凝土。高强度混凝土可以降低氯离子在混凝土中的渗透速率,同时还可以增加混凝土的电阻率增加,延迟腐蚀的开始和降低腐蚀开始后的速率。
3结语
虽然钢筋锈蚀会给混凝土建筑物带来严重的危害,但在实际施工中,只要加强领导,严格管理,精心施工,并根据环境的特点和材料的性质,采取相应的措施,是完全能够防止和推迟混凝土中钢筋的锈蚀,从而提高混凝土的适用性和耐久性。
作者:叶振北 单位:贵州建工集团第四建筑工程有限责任公司
关键词:工程质量;钢筋管理;建筑施工;安全
0 引言
随着我国经济的不断增长,建筑行业得到了良好的发展,钢筋是建筑工程中的一种建筑材料,是工程中重要的材料之一。但是,在一些工程因为没有做好钢筋的质量把关工作,导致了施工质量得不到提高,也影响了建筑的投入使用安全。如何做好对钢筋质量的监理工作成为了施工人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1 建筑工地工程使用钢筋存在的质量隐患及问题
1.1 对钢筋“产品生产许可证”的检查
工程上使用的热轧带肋和冷轧带肋的钢筋都是经国家批准取得产品生产许可证的正规厂家生产的合格钢筋,这样的钢筋用于工程上没有问题。 “产品生产许可证”是我检测钢筋进场的标准之一。
1.2 对厂家提供的“产品质量证明书”不合格的确认
1.2.1 说明书中数据显示这批钢筋不合格;
1.2.2 钢筋在出厂检验时,分别对生产的钢筋抽样检测,有的标准未达到就不能完全代表该批次的钢筋合格;
1.2.3 建材经销商弄虚作假,自己编制“产品质量证明书”,有的造假非常逼真,难辨真伪,这就需要工地的各方认真处理,对造假者的产品严加控制。
1.3 冒充正规厂家的产品在市场销售
假冒其“产品质量证明书”公开销售,这种现象在工地就可以见到。
1.4 小厂家生产的不合格钢筋,价格相对偏低
这种现象使得个别施工企业为降低成本使用不合格的钢筋,造成工程中钢筋质量不合格,对工程质量造成隐患。
1.5 正规厂家生产的钢筋价格偏高
这就决定了企业的成本及企业的效益,个别的厂家和建材经销商就在送货的时候做手脚,为达到进场抽样复试合格,他们会采取很多花样。外包装的钢筋和中间的钢筋质量不一样,送检的试样钢筋和现场进货的钢筋不一样,“产品质量证明书”代表的钢筋批次进场,和每次不同批次的钢筋不一样,有的复试报告和钢筋对不上号等。
综上所述,工地上钢筋的不合格已经给建筑工程的结构、特别是高层建筑的结构埋下了工程质量的隐患,如果建设单位、施工单位、监理单位的各方不引起重视,不采取积极有效的措施加以坚决有效的控制,将会造成重大的质量事故,这是要引起重视的。
2 政府主管部门应加强对钢筋的管理,并采取相应有效的措施
对于市场流动和工地的钢筋质量的管理,也是政府主管部门的责任。应当加强对责任单位的行为监督,制定出相应的办法,采取有效的措施,加强对钢筋的控制,加大对施工现场钢筋质量管理的力度。
2.1 控制钢筋的质量从生产厂家抓起
政府的管理部门应严格审查“产品生产许可证”的发放,对待审批的生产厂家的设备、人员、生产能力、技术力量及各种检测设备和厂家的规模等都要认真核实。生产厂家生产的产品要严格把住出厂关,对产品质量批次的检测和抽样检验,都要达到合格,只有从源头抓起,才能保证钢筋产品的质量。
2.2 控制流通环节来保证钢筋的质量
政府主管部门应核对流通的市场这个环节,对钢筋的质量加以控制,这是很重要的。特别是主管部门要加大对钢筋销售市场钢材质量的控制,制定行之有效的措施,采取相应的手段。对没有“产品许可证”、没有“产品质量证明书”的厂家生产的钢筋,绝不能允许进入施工现场,更不能用在工程上。对钢材市场的经销商经营的钢材,主营部门也应进行抽查,严格控制不合格的钢筋进入工地。
2.3 建设行政主管部门要不断的加强对工地现场的钢筋质量管理
钢筋进入现场时要严把关,并对到场的钢筋进行验收,检查相关证件,对送试抽样检测出的不合格钢筋必须做出严肃处理。另外,建设行政主管部门要按照规定,对工地的责任单位进行行为监督,加强对现场的钢筋监督抽查的力度,并增加抽检次数,严格禁止不合格钢筋用于工程上,避免给工程结构带来安全质量隐患,确保人民生命财产的安全和工程的结构安全。
3 各责任单位应引起共识,严格禁止不合格钢筋的进场与使用
建设单位、施工单位、监理单位是工程建设的主体,对工程上使用不合格钢筋引起的后果和危害,必须引起共识。只有这样才能在实际操作中各司其职,把好钢筋进场的材料关。
3.1 灌输施工单位和建设单位加强工程质量意识和钢筋对结构安全的重要性
特别是施工单位对在建工程要以保证工程质量为中心,在采购各种钢筋时,应选择价格合理且正规厂家生产的钢筋,绝不能不顾工程质量选择不合格的钢筋,或隐瞒钢筋的真实质量,让不合格的钢筋进入施工现场用于工程中。在这一点上,施工单位和建设单位必须有明确的认识。
3.2 工程监理人员要明确责任,把好质量关,把好材料进场关
因为监理单位在市场经济中有着利益和责任的双重关系,所以监理工程师对工程上的各个环节都要加强管理,并明确规定对材料的质量要求和技术指标,严格控制。特别是钢筋水泥等多源头、多渠道的材料,对进场的每一批材料都要实行严控,做到要有钢筋的“品质保证书”、“产品合格证”,还要有钢筋的复试报告。未经检验的钢筋材料绝不允许进入工地,对于质量不合格的钢筋发现后要及时清场。
3.3 对钢筋检验抽查取样的控制
钢筋进场验收是以“产品质量证书”为证明,查验此证明是否合格。另外,对其钢筋牌号、所执行的国家标准、力学性能、化学性能及所代表的批量产品,能否符合国家规定的标准进行检查。其后要对钢筋产品的外观质量进行查验,直径是否超出国家规定的偏差,钢筋是否发现裂纹等,如达不到合格标准就要退场。
3.4 钢筋检测用数据说话
钢筋的检测能直接反映进场钢筋的真实质量,钢筋的力学性能、化学性能是否合格,也是靠检测的数据来判断。所以说,检测数据的真实和准确,是关系到工程质量的大事,也是直接影响到工程结构的质量,这一点是不容忽视的。行政管理部门对于检测的质量也要引起重视,对检测的设备和数据的采集必须严格管理,坚决杜绝人为因素的影响,采取必要的措施来保证数据的准确性和真实性。
3.5 发动各方参建主体加强对钢筋质量的管理
建筑工程的参建各方都要对工程质量负责,要有明确的认识,特别是钢筋水泥等主要建筑材料的使用,更要有新的认识,使用不合格的材料将会引起工程质量事故,会给工程质量留下后患无穷的祸根。所以说对进入工地现场的每一批钢筋进行取样检测时,都要严格按程序办。对钢筋进场时验收、取样、检测都要按照规定,对责任单位的行为进行监督,各负其责,谁出问题谁负责,特别是在进入现场卸车后的钢筋中随机抽取,必须符合正规厂家的标准和取样的数量及取样办法和规则,这些都是由现场的专门人员按规划做,不能有丝毫的马虎。监理工程师要保证检测的钢筋符合检查标准,确保不让不合格的钢筋流入施工现场。
4 结语
综上所述,建筑业随着经济增长不断发展,人们对建筑的质量要求也越来越高,钢筋作为建筑施工工程中重要的材料之一,政府主管部门和各责任单位都应该重视钢筋的质量问题。只有不断加强控制钢筋质量的意识,采取更好的办法来做好施工现场的钢筋质量监理,才能保证施工质量的提高。
参考文献
关键词:混凝土;钢筋锈蚀;耐久性;氯离子;防治措施
中图分类号:TU528文献标识码: A
建筑物处于自然环境之中,自然环境包含有很多种不同类型的侵蚀性介质,同时作用有风,冰雪,雨水等气候因素,还有地震等各种各样的荷载的作用,在这些力学的以及自然的荷载的作用下,建筑物或者构筑物混凝土的腐蚀软化,开裂,破坏了钢筋与混凝土的粘结作用,结构承受荷载维持正常使用的能力发生退化,结构的使用寿命降低,给人类的生命和财产带来损失。结构的耐久性关系到结构的功能性和适用性能,现有的结构规范明确列出,采取措施来提高结构的耐久性。
1、钢筋混凝土结构耐久性
(1)结构耐久性的含义
混凝土结构由钢筋与混凝土材料组成,外界环境的侵蚀首先导致这些组分的性能发生改变,继而改变混凝土结构的力学性能,因此混凝土结构的耐久性是在材料耐久性研究基础上的进一步的深入。混凝土结构耐久性就是,结构在外部荷载作用和环境作用下仍能够满足功能性和适用性的能力。
(2)影响因素分析
影响混凝土耐久性的因素包括自身的材料、几何特性和外部环境两个方面。自身的材料和几何特性包括:混凝土材料的组分、含水率、水灰比、孔隙率、添加剂的物理化学性质、钢筋的材料组分、钢筋的晶体结构、养护试件、浇筑方式、施工过程、箍筋与纵筋的连接方式等。外部环境因素有物理和化学两种作用,物理作用主要是侵蚀性介质的传递、温度湿度、还包括机械作用等;化学作用,是指能够与混凝土材料和钢筋发生化学反应的侵蚀性介质(氯离子、硫酸根离子、各种酸性盐、海水、碱骨料反应)进入钢筋混凝土后与混凝土发生化学反应。外部环境是耐久性退化的主要原因。
2、钢筋混凝土中钢筋锈蚀机理
钢筋混凝土耐久性的丧失,除了冻融、裂缝、海水腐蚀、冲刷磨损、碱骨料反应等一般混凝土损坏形式之外,主要是钢筋在混凝土中的锈蚀破坏。钢筋的锈蚀破坏导致混凝土的损伤表现为膨胀、开裂以及最终保护层剥落等形式。除保护层丧失外,由于钢筋和混凝土失去黏结力,以及钢筋横截面损失引起的钢筋混凝土结构损伤,以致有时到了结构的破坏已经不可避免。因此,钢筋锈蚀已经成为影响混凝土耐久性的主要因素,特别在氯盐环境中,钢筋锈蚀是首要因素。
2.1钢筋锈蚀机制
混凝土结构中的钢筋腐蚀可分为自然电化学腐蚀和杂散电流腐蚀,对于预应力混凝土结构,还可能发生应力腐蚀和氢脆腐蚀。一般混凝土结构中发生的通常为自然电化学腐蚀。自然电化学腐蚀其发生的根本原因是源于腐蚀电池的形成,腐蚀电池可能以两种形式产生:
①混凝土中的两种不同金属(如钢筋和铝导管),或钢材的表面特性有明显差异时,可形成组分电池。
②由于在钢筋附件溶解离子的浓度差,如碱和氯化物,从而形成浓差电池。腐蚀电池的结果是两种金属中的一种(或一种金属时金属的某些部分)成为阴极,另一种(或其他部分)成为阳极。腐蚀电池的基本化学反应如下所述:
Fe Fe2 + + 2e- (阳极区,腐蚀端,产生金属铁) (1)
1/2O2 + H2O + 2e- 2(OH)- (阴极区,非腐蚀端) (2)
进一步,Fe2 + 和2(OH)- 结合生成Fe(OH)2 ,由于Fe(OH)2 不稳定,将进一步生成氢氧化铁,即
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (3)
氢氧化铁进一步氧化生成铁锈( Fe2O3 ·Fe3O4 · H2O)。金属铁转变为铁锈时,体积增大,其增量因氧化状态不同,一般要增加2~4 倍,最多可增大6倍。这种体积增大可引起混凝土膨胀和开裂,一旦造成钢筋外露,会进一步加速钢筋的恶性锈蚀,直至构件丧失承载能力。对于应力高、直径细的高强钢丝,则常因钢丝表面局部缺陷或锈坑处形成应力集中而发生脆断。一般来讲,混凝土孔隙液具有很高的碱性(pH值为12.5~13.5),钢筋在这种介质中,表面受到一层非常致密的钝化膜(Ca(OH)2碱性薄膜,厚度为200~1000nm)保护,只有当钝化膜的保护作用消失后,钢筋才有可能锈蚀。当混凝土孔隙液中不存在氯离子,只要孔隙液的pH 值保持在11.5以上,钝化膜就处于稳定状态,但在某些情况(如混凝土有很高的渗透性,孔隙液中的碱和大部分氢氧化钙或者被碳化、或者被溶解),空气中的二氧化碳和混凝土孔隙中的氢氧化钙进行中和反应,生成碳酸钙,临近钢筋的混凝土pH 值会下降到11.5以下,钝化膜变得不稳定而被破坏,失去对钢筋的保护作用。当混凝土孔隙液中存在氯离子,即使孔隙液的pH值保持在11.5以上,在钢筋表面氯离子含量增加到某一临界值时,也具有局部破坏钝化膜的能力。氯离子含量的临界值为n(Cl-): n(OH)-物质的量比,当其大于6时,难溶解的氢氧化铁可转变成易溶的氯化铁,形成铁与氯化物的复合物,即绿锈(FeCl2·4H2O),致使钝化膜局部破坏。在此破坏过程中,氯离子虽然不构成腐蚀产物,在腐蚀过程中也不消耗,但是作为腐蚀的中间产物促进了腐蚀的发生,对钢筋的腐蚀起到了催化和搬运的作用。氯离子的催化反应可用式(4)、(5)表示:
Fe2 + + 2Cl- + 4H2O FeCl2 · 4H2O (4)
FeCl2 · 4H2O Fe(OH)2- +2Cl- + 2H+ + 2H2O (5)
3、钢筋锈蚀的防治措施
钢筋锈蚀的防治是一个系统问题,应该在设计、施工、检测等主要工作环节中,有针对性地采取措施加以控制,以确保钢筋混凝土结构安全,使用时间达到或超过设计使用年限。从前述分析可知,提高钢筋防治钢筋锈蚀的关键,是防止或延缓腐蚀介质(二氧化碳、氯离子、水和氧)通过混凝土保护层向钢筋表面渗透和扩散。
(1) 防止钢筋混凝土构件表面过早碳化
中国建筑科学研究院提出的混凝土在二氧化碳体积分数为20 %,标准养护为28 d时快速碳化的多系数方程为
(6)
式中,D 为混凝土碳化深度(mm);η1 为水泥用量影响系数,对普通混凝土(轻集料混凝土):η1 = 253C-0. 954 (η1 = 582C-1. 107) ,C 为每立方米混凝土的水泥用量(kg);η2 为水灰比(W/C) 影响系数,对普通混凝土(轻集料混凝土):η2 = 4. 15(W/C) -1.03( η2 = 0. 017 + 2. 06(W/C) );η3 为粉煤灰取代量影响系数,对普通混凝土(轻集料混凝土):η3 = 0. 968 + 0. 32F( η3 = 1. 006 + 0. 17F ),F 为粉煤灰等量取代水泥的质量分数(%),如10 %,以10代入;η4 为水泥品种影响系数;η5 为集料品种影响系数;η6 为养护方法影响系数;K 为碳化速度系数,对普通混凝土取2. 32,对轻集料混凝土取4. 18;t 为标准养护天数,取28。
由公式(6)可知,增加水泥用量、降低水灰比、控制粉煤灰最大取代量、选用不含混合材的硅酸盐水泥或少含混合材的普通硅酸盐水泥、控制骨料粒径和级配、良好的养护方式等可以提高混凝土的抗碳化性能。
(2) 其他经济有效的措施
其他经济有效的措施,如适当增大混凝土保护层厚度;采取掺加减水剂以减小水灰比、加添优质掺合料、振捣密实和良好的养护等措施,以提高混凝土的密实性。在腐蚀环境较为恶劣的条件下,设计中应尽量避免采用形状复杂、尺寸单薄的构件等。此外,在严重腐蚀环境下,采取在混凝土中掺加缓蚀剂,如可采用聚合物水泥乳胶砂浆等涂料密封混凝土表面,以及采用喷敷树脂的防锈钢筋等措施。
关键词:质量 防治措施
一、砼麻面
现象:砼表面局部缺浆粗糙,或有许多小凹坑,但无钢筋和碎石外露。
原因分析:
1、模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模时砼表面被粘损。
2、钢模板脱模剂涂刷不均匀,拆模时砼表面粘结模板。
3、模板接缝拼装不严密,灌注砼时缝隙漏浆。
4、砼振捣不密实,砼中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面。
预防措施: 模板面清理干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。木模板灌注砼前,用清水充分湿润,清洗干净,不留积水,使模板缝隙拼接严密,如有缝隙,填严,防止漏浆。钢模板涂模剂要涂刷均匀,不得漏刷。砼必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,每层砼均匀振捣至气泡排除为止。
处理方法:麻面主要影响砼外观,对于面积较大的部位修补。即将麻面部位用清水刷洗,充分湿润后用潮湿的水泥抹平。
二、蜂窝
现象:砼局部酥松,砂浆少碎石多,碎石之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。
原因分析:
1、砼配合比不合理,碎石、水泥材料计量错误,或加水量不准,造成砂浆少碎石多。
2、砼搅拌时间短,没有拌合均匀,砼和易性差,振捣不密实。
3、未按操作规程浇注砼,下料不当,使碎石集中,造成砼离析。
4、砼一次下料过多,没有分段、分层灌注,振捣不实或下料与振捣配合不好,未允分振捣又下料。
5、模板孔隙未堵好,或模板稳定性不足,振捣砼时模板移位,造成严重漏浆。
预防措施:砼配料时严格控制配合比,经常检查,保证材料计量准确(可采用电子自动计量)。砼拌合均匀,颜色一致,其搅拌最短时间符合规范规定。砼自由倾落高度不得超过2m,如超过,要采取串筒、溜槽等措施下料。砼的振捣分层捣固,浇注层的厚度不得超过振动器作用部分长度的1.25倍。捣实砼拌合物时,插入式振捣器移动间距不大于其作用半径的1.5倍;对细骨料砼拌合物,则不大于其作用半径的1倍。振捣器至模板的距离不大于振捣器有效作用半径的1/2。为保证上下层砼结合良好,振捣棒插入下层砼5cm,砼振捣时,必须掌握好每点的振捣时间。合适的振捣现象为:砼不再显著下沉,不再出现气泡。浇注砼时,经常观察模板,发现有模板走动,立即停止浇注,并在砼初凝前修整完好。
治理方法:砼有小蜂窝,可先用水冲洗干净,然后用1∶2或1∶2.5水泥砂浆修补,如果是大蜂窝,则先将松动的碎石和突出颗粒剔除,尽量形成喇叭口,外口大些,然后用清水冲洗干净湿润,再用高一级的细石砼捣实,加强养护。
三、孔洞
现象:砼结构内有空隙,局部没有砼。
原因分析:
1、在钢筋密集处或预埋件处,砼浇注不畅通,不能充满模板间隙。
2、未按顺序振捣砼,产生漏振。
3、砼离析,或严重跑浆。
4、砼工程的施工组织不好,未按施工顺序和施工工艺认真操作。
5、砼中有硬块和杂物掺入,或木块等大件料具掉入砼中。
6、不按规定下料,一次下料过多,下部因振捣器振动作用半径达不到,形成松散状态。
预防措施:
1、在钢筋密集处,可采用细石砼浇注,使砼充满模板间隙,并认真振捣密实。机械振捣有困难时,可采用人工捣固配合。
2、预留孔洞处在两侧同时下料。下部往往灌注不满,振捣不实,采取在侧面开口灌注的措施,振捣密实后再封好模板,然后往上灌注。
3、采用正确的振捣方法,严防漏振。a. 插入式振捣器采用垂直振捣方法,即振捣棒与砼表面垂直或斜向振捣,即振捣棒与砼表面成一定角度,约40°~45°。b. 振捣器插点均匀排列,可采用行列式或交错式顺序移动,不混用,以免漏振。每次移动距离不大于振捣棒作用半径的1.5倍。振捣器操作时快插慢拔。
4、控制好下料。要保证砼灌注时不产生离析,砼自由倾落高度不超过2m,大于2m时要用溜槽、串筒等下料。
5、防止砂、石中混有粘土块或冰块等杂物,发现砼中有杂物,及时清除干净。
6、加强施工技术管理和质量检查工作。
对砼孔洞的处理,要经有关单位共同研究,制定补强方案,经批准后方可处理
四、露筋
现象:钢筋砼结构内的钢筋露在砼表面。
原因分析:
1、砼浇注振捣时,钢筋垫块移位或垫块太少甚至漏放,钢筋紧贴模板。
2、钢筋砼结构断面较小,钢筋过密,如遇粒径大碎石卡在钢筋上,砼水泥浆不能充满钢筋周围。
3、因配合比不当砼产生离析,或模板严重漏浆。
4、砼振捣时,振捣棒撞击钢筋,使钢筋移位。
5、砼保护层振捣不密实,或木模板湿润不够,砼表面失水过多,或拆模过早等,拆模时砼缺棱掉角。
预防措施:
1、灌注砼前,检查钢筋位置和保护层厚度是否准确。
2、为保证砼保护层的厚度,要注意固定好垫块。一般每隔1m左右在钢筋上绑一个水泥砂浆垫块。
3、钢筋较密集时,选配适当粒径的碎石。碎石最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋净距的3/4。结构截面较小,钢筋较密时,可用细石砼浇注。
4、为防止钢筋移位,严禁振捣棒撞击钢筋。
5、砼自由顺落高度超过2m时,要用串筒或溜槽等进行下料。
6、拆模时间要根据试块试验结果确定,防止过早拆模。
7、操作时不得踩踏钢筋,如钢筋有踩弯或脱扣者,及时调直,补扣绑好。
治理方法:将外露钢筋上的砼残渣和铁锈清理干净,用水冲洗湿润,再用 1∶2或1∶2.5水泥砂浆抹压平整,如露筋较深,将薄弱砼剔除,冲刷干净湿润,用高一级的细石砼捣实,认真养护。
五、缺棱掉角
现象:砼局部掉落,不规整,棱角有缺陷。
原因分析:
1、木模板在浇注砼前未湿润或湿润不够,灌注后砼养护不好,棱角处砼的水分被模板大量吸收,致使砼水化不好,强度降低。
2、施工时,过早拆除承重模板。
3、拆模时受外力作用或重物撞击,或保护不好,棱角被碰掉。
4、冬季施工时,砼局部受冻。
预防措施:木模板在灌注砼前充分湿润,砼浇注后认真浇水养护。拆除钢筋砼结构承重模板时,砼具有足够的强度,表面及棱角才不会受到损坏。拆模时不能用力过猛过急,注意保护棱角,吊运时,严禁模板撞击棱角。加强成品保护,对于处在人多、运料等通道处的砼阳角,拆模后可用槽钢等将阳角保护好,以免碰损。冬季砼浇注完毕,做好覆盖保温工作,加强测温,及时采取措施,防止受冻。
治理方法:缺棱掉角较小时,,清水冲洗可将该处用钢丝刷刷净充分湿润后,用1∶2或1∶2.5的水泥砂浆抹补齐正。可将不实的砼和突出的骨料颗粒凿除,用水冲刷干净湿润,然后用比原砼高一级的细石砼补好,认真养护。
六、施工缝夹层
现象:施工缝处砼结合不好,有缝隙或夹有杂物,造成结构整体性不良。
原因分析:
1、在灌注砼前没有认真处理施工缝表面,浇注前,捣实不够。
2、灌注大体积砼结构时,往往分层分段施工。在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物积存在砼表面,未认真检查清理,再次灌注砼时混入砼内,在施工缝处造成杂物夹层
预防措施:
1、在施工缝处继续灌注砼时,如间歇时间超过规定,则按施工缝处理,在砼抗压强度不小于1.2Mpa时,才允许继续灌注。
2、在已硬化的砼表面上继续灌注砼前,除掉表面水泥薄膜和松动碎石或软弱砼层,并充分湿润和冲洗干净,残留在砼表面的水予清除。
关键词:现浇钢筋混凝土楼板;裂缝;预防处理
中图分类号: TU375 文献标识码: A 文章编号:
目前,现浇钢筋混凝土楼板已经逐步取代了预应力空心板楼盖,成为房屋建筑结构的通用形式之一。但是由于混凝土材料特性以及设计施工的原因,现浇混凝土楼板开裂现象经常发生,直接影响到房屋建筑的正常使用以及结构安全性,已经成为房屋建筑工程施工迫切需要解决的质量通病。因此分析混凝土现浇楼板裂缝原因并提出预防处理措施,对于完善混凝土设计施工技术具有重要的意义。
一、现浇钢筋混凝土楼板裂缝原因
1钢筋混凝土的材料特性
1.1混凝土收缩变形。
混凝土作为由砂石集料、水泥以及水拌和而成的脆性材料,在施工技术后随着水分的大量蒸发,混凝土体积势必随之收缩产生变形。但是由于现浇混凝土楼板受到梁、柱、墙等周边支座的约束力,并不能自由收缩变形。当约束应力超过混凝土的极限承受能力时,就会造成现浇混凝土楼板的开裂。这样的裂缝通常出现在板角等应力相对较为集中区域。
1.2 混凝土温度裂缝。
钢筋混凝土楼板浇筑初凝过程中,由于水化热的作用会导致钢筋混凝土内部温度较高,根据相关监测数据发现温度差最高可达50℃以上。在养护期14 天内,混凝土内外温差一般处于较大水平。混凝土楼板表面由于具有较好的热量散失条件温度基本相对较低,现浇钢筋混凝土楼板的内外温差导致温度应力的产生,当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时,便会导致裂缝的产生。
2 钢筋混凝土施工工艺控制不完善
2.1 模板支撑体系施工措施不当。
在现浇钢筋混凝土楼板施工过程中,模板施工不满足设计规范要求也是导致现浇混凝土楼板开裂的主要原因。支模过程中模板的间距过大,上下层之间的支撑不垂直,垂直支撑面与现浇楼板接触位置松动等等都会造成模板支撑体系变形,使混凝土楼板内产生过大的应力变形,造成裂缝的发生。此外,拆除模板过早,由于现浇钢筋混凝土尚未达到设计承载能力,在荷载的作用下楼板结构受荷超过承载能力也会造成楼板的开裂。
2.2 管线埋设处理不当。
现阶段现浇混凝土埋设的电暖等各类管线主要为PVC 管,这在一定程度上导致了混凝土楼板内的有效截面减小,而且PVC 管与混凝土两种材料的线性膨胀系数差别较大,粘结力不强,造成现浇钢筋混凝土的密实度不足,极易导致由于应力集中而造成的楼板开裂。
2.3 混凝土泵送浇捣施工存在质量问题。
在房屋建筑工程施工过程中,现浇钢筋混凝土一般采取泵送的方式,这就要求混凝土的坍落度在120-220 之间,水泥用量以及水灰比均较大。同时为了缓解运输过程中出现初凝,部分混凝土中还掺加了缓凝剂,极易导致在泵送以及浇捣过程中出现浮浆,造成浇筑混凝土的均匀性较差,表面收缩量增加,因而出现裂缝。
3钢筋混凝土养护措施不规范
规范合理的养护措施可以有效降低混凝土的收缩量,试验研究表明混凝土保湿养生两周相比于不足一周的养护时间,收缩量可以降低25%左右,这对于控制混凝土现浇楼板的裂缝具有重要的作用。但是部分施工单位对于混凝土浇筑结束后的保湿养生重视不足,难以按照相关规范要求进行养护,造成现浇钢筋混凝土裂缝的出现。
二、现浇钢筋混凝土楼板裂缝预防措施
1严格控制原材料混凝土质量。
由于钢筋混凝土现浇楼板大多使用商品混凝土,因此为避免由于混凝土材料原因出现裂缝,必须严格控制水泥、砂石等原材料的质量,严格按照设计以及规范要求进行配合比设计及计量。对于进场使用的混凝土,处进行坍落度等必要的试验验收外,仍需留置混凝土试块,以确保用于浇筑施工的混凝土质量。
2完善钢筋混凝土现浇过程施工工艺,规范混凝土养护作业。
对于模板支撑体系施工作业,首先应该根据工况及相关要求进行设计验算,综合考虑施工过程中吊装等各种荷载对模板稳定性的影响。对于钢筋的绑扎,应该确保保护层的厚度与设计要求一致,避免保护层过厚导致现浇板有效厚度降低而出现裂缝。电暖等管线的铺设应尽可能的与钢筋交叉布置或者与现浇板短跨方向平行铺设。避免多层管线相互叠放造成应力集中,如不得已需要在各种管线集中位置增加钢筋加强网或采取预埋线盒等保护措施。对于混凝土的浇筑捣实作业,应根据不同混凝土的初凝时间,确保初凝前完成捣实以及找平。在现浇混凝土终凝时间之前应完成板面的抹压工作,以便于及时进行混凝土保湿养生。规范合理的混凝土养护措施,是提高钢筋混凝土现浇板整体强度,预防裂缝发生的有效措施。养护作业的关键要点在于确保混凝土处于潮湿状态下,避免混凝土表面水分的蒸发。通常情况下混凝土养护采用覆盖塑料薄膜或者使用薄膜养生液,保湿养生时间不得低于一周,对于使用外掺剂的混凝土应适当延长养生时间。
三、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的处理
1 混凝土裂缝表面封闭法。
对于混凝土裂缝小于 0.15mm 难以使用填充材料的微缝,可以通过表面封闭的方式进行处理,以提高钢筋混凝土现浇板的防水性,避免水分浸入对钢筋的锈蚀。表面封闭法的施工工艺为首先清洗处理干净现浇楼板表面,待充分干燥后使用黏度相对较低的液态树脂或者是表面涂料胶均匀的填充涂刷裂缝表面,形成对
裂缝的封闭处理。
2 压力灌浆法。
压力灌浆主要包括水泥灌浆以及化学灌浆两种方式,一般情况下用于处理宽度介于0.15-0.5mm 之间的裂缝,其处理方式为通过一定的压力条件将水泥或者环氧、甲凝类材料灌入裂缝内部实现混凝土现浇楼板裂缝的修复。压力灌浆法施工步骤主要包括:清洁裂缝、确定灌浆口、裂缝封闭、安设底座及灌浆设备、压力灌浆及封口,最后作业结束后清理灌缝表面的封缝胶。
3 开槽填补法。
对于宽度超过 0.5mm 而且较长的现浇混凝土楼板裂缝,一般采用开槽填补的方式处理。首先利用切割机沿裂缝发展方向将裂缝扩大,使其形成V 型槽的形式,之后将处理后的裂缝清洗干净,将槽底通过水泥浆处理后分层填充环氧砂浆、水泥砂浆或者其他密封材料,密封裂缝后将现浇楼板表面抹平压实。
四、结语
针对裂缝形成的不同原因,有目的性的采取预防处理办法,加强施工过程中的质量控制管理,完善施工监管及质量验收手段,可以有效的缓解现浇钢筋混凝土裂缝的发生。
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一、原材料
1、现象
(1)钢筋进场的同时没有及时提品出厂合格证,没有钢筋吊牌,或出厂合格证并非原件;(2)钢筋进场后没有按钢筋规格型号、批次取样送检复试;(3)钢筋混放,不同的规格、不同的厂家批次混放不清;(4)钢筋严重锈蚀。
2、危害
(1)钢筋没有出厂合格证材质证明,这样就对原材料的质量情况不明;(2)钢筋进场后不按批次进行复试直接用在工程中,就会给工程质量造成潜在隐患;(3)钢筋不按规格批次进行混放,在施工过程中容易搞错,那就直接影响结构的受力性能,影响结构的安全;(4)钢筋严重锈蚀,就会影响混凝土的耐久性,从而影响建筑物的使用寿命。
3、原因及防治的措施
(1)钢筋进入现场管理不严,没有及时对材质复核,对此应建立严格的管理制度,钢筋入场应设有专人检查验收,检查送料单和出厂合格证,务必做到证随物到,并且证物相符,核验钢筋的规格、品种、等级、数量、外观是否符合要求;(2)钢筋进场后未及时按规定批次送检复试,对此应设专门试验员按规格、等级、批量进行力学性能检验,试验合格后报验至监理工程师,同时将复试报告与材质单一同存入工程技术档案中;(3)钢筋进入现场没有专人管理,管理混乱,制度不严,造成未分规格、批次堆放,对此首先应设有专人管理,将钢筋堆放在仓库或料棚内,保持地面干燥,钢筋不能直接堆放在地面上,必须用混凝土墩、垫木等垫起,离地200mm以上,四周要有排水措施,按不同厂家、不同等级、不同规格和批号分别整齐堆放,并把标签设置在明显处,对每捆钢材监理标牌进行标识,标明其品种、规格、厂家、等级、直径及受检状态。
二、钢筋加工
1、现象
(1)钢筋下料尺寸不准确、不顺直、端头不平。(2)HPB300级钢筋末端未作180巴涔常涔车耐旰笃街辈糠殖ざ炔环弦螅唬?)当设计要求钢筋末端作135巴涔呈保HRB335级、HRB400级弯弧直径不符合要求;(4)箍筋尺寸偏差大,拐角不成90埃涔惩浠∧谥本恫环弦蟆?
2、危害
(1)钢筋下料不按图纸及不遵守施工规范要求断料,尺寸不准,钢筋弯钩、弯曲不符合要求,直接就会影响到钢筋的锚固尺寸受力情况及混凝土的几何尺寸;(2)箍筋的尺寸变大,拐角不成90埃苯佑跋旄纸罟羌艿募负纬叽绾捅;げ愫穸龋魅跤牖炷恋拿蹋跋旖峁故芰π阅芗岸愿纸畹谋;ぁ?
3、原因及防治措施
(1)钢筋配料时未认真审核图纸及施工规范,配料尺寸有误,下料不准,钢筋切断时一次性根数偏多或者切断机刀片间距过大,都会使端头不平;对此,应加强钢筋配料的管理工作,端正工作态度,必须熟悉施工设计图纸及施工规范,在操作之前,先试成型,做出样板,仔细调整好下料的长度,继而正式加工;(2)钢筋HPB300级钢筋末端未作180巴涔常皇羌际醺涸鹑宋醋黾际踅坏祝皇遣僮魅嗽蔽窗唇坏撞僮鳌6源思际醺涸鹑擞ο冉懈纸罴际踅坏祝忧抗芾砉ぷ鳎僮魅嗽毖细癜凑战坏捉胁僮鳎唬?)HRB335级、HRB400级弯弧直径D不应小于钢筋直径4倍,但实际操作起来往往偏小,这其中的原因一是现场操作人员对不同级别不同直径钢筋弯曲直径不够了解,二是弯曲机上玩心构件规格不配套、不齐全。对此首先现场的技术人员必须熟悉规范要求,弯曲机的弯心配件规格齐全,钢筋直径变化时及时调换配件;(4)箍筋在弯曲前,对台面上标注成型尺寸误差大,一次弯曲多个箍筋的时候没有对齐,造成箍筋长短不一。应根据钢筋料单标注尺寸,用石笔将各弯曲点位置画出,严格控制弯曲角度,达到90啊?
三、钢筋绑扎安装
1、现象
(1)钢筋间距、排距位置不准确,偏差大,受力钢筋混凝土保护层或偏大或偏小;(2)梁板钢筋锚固长度不符合设计和施工规范要求;(3)钢筋接头设置位置不正确。
2、危害
钢筋绑扎安装的过程中容易出现的这些质量通病,直接能影响到钢筋的受力状况,危及房屋结构的安全性及耐久性,钢筋之所以能够受力,主要是依靠钢筋混凝土之间的锚固作用,如锚固失效,则结构将丧失承载能力并由此导致结构破坏。
3、原因及防治措施
(1)钢筋的间距及排距不准确主要是在绑扎前或没有按图纸进行放样划线,或划线不准确,或不按划线绑扎,绑扎操作人员责任心不强,垫块不按规定个数放置,质量检查人员检查不到位。对此我们在钢筋绑扎工作进行前,必须进行详细的技术交底,对已加工成型的钢筋绑扎强进行复查,复查合格后进行全面施工。
(2)钢筋加工人员没有认真查阅施工图纸及不熟悉施工规范图集是造成锚固长度不符合要求的主要原因。所以在钢筋加工前,应先熟悉施工设计图纸及图纸上所涉及的图集,然后按照相关规定,对原材料进行加工,明确不同连接方式的接头位置及错开的数量,认真的进行配料。
1.阳角45度斜角的裂缝防治
钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。楼面上层钢筋网的有效保护一直是施工中较难的问题。其原因:板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;其主要措施有:
1.1按不大于l米间距设置马凳筋,并将马凳筋与板面钢筋用扎丝绑牢,确保钢筋有足够的承受变形的能力。
1.2将分布筋其中一根加大为Ф12的钢筋,并按照保护层厚度焊制相应的斜撑加强钢筋,增强板面钢筋的整体强度。
1.3在板面钢筋上用架板式木板铺设施工通道,避免人为踩踏变形。
2.预埋线管处的裂缝防治
预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的走向又不垂直于砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,并且线管的敷设走向又垂直于砼的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集散处,应增设垂直于线管的短钢筋网加强。
3.材料吊卸区域的楼面裂缝防治
当砼的强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。对这类裂缝的综合防治措施如下:
3.1主体结构的施工速度不能强求过快,楼层砼浇筑完后的必要养护必须获得保证。并确保砼必要的养护时间。
3.2科学安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕后24小时以前,避免冲击振动。
3.3在模板安装时,吊运上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。
3.4吊放材料时尽量放在小开间房子,并用方木担在梁上,让梁受力避免板面承受荷载。
4.加强对楼面砼的养护
砼的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。
除上述四种裂缝及防治措施外,还可采取下列综合措施予以补充:
(1)尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
(2)在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。
(3)安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处应重点整修。
关键词:钢筋混凝土现浇板,裂缝,原因,预防,措施,处理
钢筋混凝土现浇板具有整体性好和抗渗、抗漏性能强等优点,在近几年的房屋建设中得到广泛应用,但钢筋混凝土现浇板的裂缝却一直困扰着人们。要从根本上解决裂缝问题,我们只有找准病因,下对药方才能根治裂缝。裂缝是不可避免的,但它的有害程度是可以控制的。下面就结合工作实际,采取相应的综合性控制措施。
一、钢筋混凝土现浇板裂缝的类型
根据钢筋混凝土现浇板裂缝的特点,具体可以分为以下几种类型:
1、横向裂缝:在跨中1/3范围内,沿建筑物横向方向的裂缝,出现在板下皮居多,个别上下贯通;当建筑物总长超过40cm时,通常在建筑物端部第一或第二开间板跨中出现上下贯通裂缝。
2、纵向裂缝:沿建筑物纵向方向的裂缝,出现在板下皮居多,个别上下贯通。
3、角部裂缝:在房间的四角出现的斜裂缝,板上皮居多。
4、不规则裂缝:分布及走向均无规则的裂缝。论文参考。
5、楼板根部的横向裂缝:距支座在30cm内产生的裂缝,位于板上皮。
6、顺着预埋管线方向产生的裂缝。
二、钢筋混凝土现浇板裂缝产生原因分析
1、混凝土干缩
混凝土具有收缩的特性,产生收缩的主要原因是由于混凝土在硬化过程中的化学反应产生“凝缩”和混凝土内自由水分蒸发所产生的干缩两部分所引起的体积收缩。而混凝土是由水泥、粗细骨料加水搅拌而成的一种非均质的人工石材,其抗拉强度很低,当收缩所引起的体积变形不均匀或某一部位的收缩变形过大,混凝土互相约束而产生的拉应力或剪应力大于混凝土的抗拉强度时,现浇板就可能引起裂缝。
2、温度变化
混凝土与其他材料一样,也具有热胀冷缩的性质。在混凝土硬化初期,水泥水化释放出较多的热量,混凝土又是热的不良导体,散热较慢,混凝土板内的温度较板面高,这使内部混凝土的体积产生较大的膨胀,面外部混凝土却随着气温的降低而收缩,内部膨胀和外部收缩相互制约,在板面产生很大的拉应力,从而产生了板面裂缝,也可能深进板内甚至贯穿板底,严重影响结构的整体性、防水性和耐久性。
3、外荷载的作用
施工操作过程中产生的动荷载、冲击荷载,模板、钢管等周转材料的集中堆放,使现浇楼板因承受高于设计时所考虑的荷载而出现裂缝。
4、混凝土强度的影响
若混凝土拌合物中含有某些矿物质和有害物质,如粘土、淤泥、细屑、有机杂质等,粘附在粗细骨料的表面,妨碍水泥与之粘合,降低混凝土强度;水泥质量不合格,安定性不良时,混凝土硬化后产生不均匀的体积膨胀,从而使现浇板产生膨胀性裂缝。
5、施工质量
不良施工质量导致的混凝土裂缝往往占有较大的比例,一是施工缝的留设部位不当;二是酷暑高温期间施工冷缝的产生;三是必要的措施不到位或失效,如模板隔离剂的失效,模板与混凝土粘连;四是拆模过早,楼板受“内伤”。
三、裂缝的预防措施
虽然钢筋混凝土现浇板在使用过程中,存在出现裂缝这一重大缺陷,但它的这一缺点在设计与施工过程中,可以通过一定的措施,使其影响控制在规范允许的范围内。对于现浇板的裂缝问题,可以采取以下几个方面的措施,以减少或避免这些裂缝的出现:
(一)混凝土原材料质量方面
1、确保使用合格正规厂家的水泥,并认真进行各项性能试验。
2、严把材料关,杜绝使用不合格材料。
3、严格控制混凝土施工配合比。
(二)施工质量控制
1、在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
2、混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应认真养护,防止强风和烈日曝晒。
3、严格施工操作程序进行,不可只要进度不要质量 。
4、施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案并做好交底,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。
5、对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强,抗裂短钢筋采用Φ6-Φ8,间距≤150,两端的锚固长度应不小于300毫米。
6、加强养护:在施工过程中,由于抢赶工期将影响施工人员作业,使楼面砼往往缺乏较充分的浇水养护延续时间。为此,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,并可采用喷养护液进行养护,达到降低成本和提高工效,并可避免或减少对施工的影响。论文参考。
7、严格控制板面负筋的保护层厚度:现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起;另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板的保护层厚度不应大于1.5cm.
(三)裂缝的处理方法
1、表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其他防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。论文参考。
2、填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝,以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
3、灌浆法:此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。
4、结构补强法:因超荷载产生的裂缝,裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。
(五) 结语
现浇楼板裂缝是住宅工程中反映最为强烈的问题之一,也是施工过程中较难控制的质量通病之一。通过大量的工程实践经验,我们发现只要施工时加强防范整治措施,裂缝问题就能得到有效控制。这要求参建各方主体针对造成现现浇板裂纹的主要工序,制订合理施工方案,强化施工人员的质量意识,严密施工组织,合理安排工序和工序交接,加强施工过程中的技术交底,更为有效的避免该问题。
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关键词:混凝土;钢筋;腐蚀;防护
一、腐蚀的危害
加筋混凝土和预应力混凝土过早破坏的原因很多,其中钢筋腐蚀是一个极其重要的原因,对混凝土的危害很大。研究发现,钢筋发生腐蚀后生成的产物体积可增大1倍以上。这种体积膨胀可以使钢筋周围的混凝土因受到很高的局部拉应力而产生开裂,而裂缝又进一步为腐蚀性介质的渗入提供了通道,促进了钢筋腐蚀的加速进行。另一方面,钢筋腐蚀后与混凝土的粘结遭到破坏,失去了正常的增强作用,从而使混凝土结构的承载能力显著下降。
二、钢筋腐蚀的原因
混凝土孔隙中总是存在部分水分,尤其是与海水、河水接触的钢筋混凝土结构及车间地面,混凝土中的水分甚至达到饱和。正是这些孔隙水的存在,使钢筋混凝土中埋置的钢筋处于一种类似于电解质溶液的环境中,因此,钢筋腐蚀主要属于电化学腐蚀的范畴。
混凝土在水泥的水化过程中一般呈现高碱性的特征(pH>12以上),从而在钢筋表面产生了一层钝化保护膜。如果这层保护膜能完全覆盖钢筋表面并能长期保持完好,则钢筋是不易发生腐蚀的。但是,如果钢筋保护膜的钝化条件遭到破坏,混凝土中的钢筋就将发生腐蚀。以下就几种钢筋腐蚀的影响因素分别进行讨论。
1、大气中CO2的作用
空气中含有大量的CO2气体,尤其是在工业区,空气中的CO2含量更高。当CO2渗入混凝土后,与混凝土中的Ca(OH)2结合生成CaCO3,而饱和CaCO3溶液的pH=9。据报道,当pH
2、氧与水的作用
饱和了水的混凝土并不一定造成钢筋的腐蚀,因为在这种碱性环境中,腐蚀的阴极反应主要是氧分子的还原,氧分子穿过混凝土层到达钢筋表面只能靠扩散过程,如果混凝土很密实,渗透性很低,氧的扩散是十分困难的。倘若混凝土存在缝隙,则水和氧的进入便很容易,在溶有氧的水的侵蚀下,与混凝土的缝隙相接和粘结不良处的钢筋将成为腐蚀电池的阳极,而钢筋的其余部位成为腐蚀电池的阴极,氧主要承担阴极去极化作用,水起电解质的作用,使钢筋的腐蚀速度加快。腐蚀产物会造成较大的体积膨胀,并沿混凝土主筋方向出现开裂,使上述反应过程加速进行。
3、氯离子的影响
Cl-离子是一种很强的活化剂,它可透过混凝土到达钢筋表面,破坏钝化膜而导致活化腐蚀。美国联邦公路局的调查表明,当混凝土中的Cl-离子浓度达到1.18kg/m3时,就足以促进钢筋的活化腐蚀。
氯化物引起的腐蚀有两种侵入途径。一种是施工浇注时掺入的,二是在凝结硬化后通过外界扩散渗入的,其侵蚀是一个简单的吸入过程,通过混凝土内的微孔通道,靠毛细管的虹吸作用向混凝土内部传输。一旦发生氯化物侵蚀是很难进行补救的,在建设新的建筑物或构筑物时,应对其地下腐蚀性进行分析判断,以便预先采取必要的防护措施。
三、钢筋混凝土结构的防护对策
1、混凝土的防护
钢筋混凝土结构的腐蚀破坏,总是先从外界有害介质对混凝土的腐蚀开始,继而发展到钢筋受腐蚀而导致结构破坏。混凝土结构的好坏与钢筋腐蚀有着极为密切的关系。因此,控制混凝土质量、建造优质混凝土结构,是防止混凝土中钢筋腐蚀的有效方法。主要有以下控制措施:
(1)选择优质水泥、骨料等材料,并适当提高水泥的强度等级或增加水泥用量。
(2)控制合理的水灰比,以提高混凝土的密实度。
混凝土是一种多孔性材料,气相介质主要是通过孔隙渗入到混凝土内部进行腐蚀的,而高密实度的混凝土的渗透性很低,能阻止腐蚀性介质的渗入。在无裂缝的情况下,水泥石的渗透性取决于水灰比和水泥的水化程度,水灰比越低,水泥的水化程度越高,其密实度越高。提高水泥石的密实度,使其腐蚀仅限于构件表面,则会大大提高构件的耐蚀性。
(3)应尽量避免使用CaC2l掺合剂,如果必须添加CaC2l,其用量应保持最低,最好同时使用防锈剂。对于预应力混凝土及高湿度环境中的混凝土,则不允许使用CaC2l掺合剂。
(4)加厚混凝土保护层。混凝土保护层厚度与和钢筋尺寸之间有确定的关系,世界各国都制定了这方面的标准,但在设计中常因为强调节省材料和减轻质量而采用了较小的厚度,这种做法是错误的。
(5)钢筋排列应考虑有利于控制裂缝,钢筋不能太密集,以免造成施工时填充混凝土困难而留下孔洞和孔隙。
(6)混凝土的浇注、修整、养护等各个环节都应精心施工,严格控制质量。要尽量采用浇水养护,以促进混凝土的水化反应,防止干缩开裂。
2、钢筋的防护
(1)在混凝土表面覆盖不透水的薄膜,如使用液体状的马蒂脂或薄膜片,将混凝土与外界环境隔离是一种有效的方法。为保护薄膜免于损坏,可在不透性薄膜表面再覆盖一层沥青混凝土。
另一种方法是在混凝土结构表面覆盖一层用乳胶改性的水泥灰浆。添加到混凝土灰浆中的乳胶封闭了微观裂缝和孔隙,形成了不透性的灰浆覆盖层。此外,在混凝土结构表面涂刷油漆层,也有一定的保护效果。
(2)钢筋涂层保护
钢筋表面涂层包括金属镀层和非金属涂层。金属镀层主要是镀锌层,非金属涂层以环氧树脂最为有效。钢筋表面镀锌不仅起到与环境隔离的作用,而且还具有阴极保护的作用,这是应用最多的金属镀层,已有多年的历史。
非金属涂层的作用在于将钢筋与环境隔离。试验结果表明,环氧树脂涂层有良好的耐腐蚀性能,能够保护钢筋不受腐蚀。相比较而言,以静电涂覆的粉末环氧树脂比液态环氧树脂具有更好的综合性能,它们在混凝土中有一定的结合强度和蠕变性能,保护层可以维持50年以上。自1973年以来,美国已有几百座桥面推广使用了环氧树脂涂覆钢筋。
(3)缓蚀剂
缓蚀剂主要用于含氯盐的环境中,例如亚硝酸钙就是一种有效的缓蚀剂。试验表明,在混凝土中加入2%~4%亚硝酸钙(按水泥质量计)的试件,在饱和氯化钠溶液中浸泡90d,其钢筋腐蚀率比未加缓蚀剂的试件至少降低15倍,目前这一技术已在一些建筑工地得到了应用。
(4)阴极保护
阴极保护的原理是利用外加直流电源(或牺牲阳极―――锌块)使被保护设备成为腐蚀电池的阴极,从而使其受到保护,抑制腐蚀。这是一种有效的防护方法,有牺牲阳极和外加电流两种应用方式,而以外加电流的方式较多,已成功地用于地下混凝土管道、公路桥梁、海上钻井平台等。
参考文献:
[1]GB50046―95,工业建筑防腐蚀设计规范[S].
关键词:钢筋混凝土筒仓;裂缝控制
中图分类号: TU37文献标识码: A
筒仓结构作为贮存散料的构筑物,分农业筒仓和工业筒仓两大类。农业筒仓用来贮存粮食、饲料等粒状和粉状物料;工业筒仓用以贮存焦炭、水泥、食盐、食糖等散装物料。筒仓具有占地面积小、易于机械化和自动化、吨储物造价低的特点。因此,筒仓常作为生产企业调节、运转和贮存物料的设施。
随着我国经济的快速发展,煤炭企业的生产规模逐年扩大,对煤炭的仓储量要求不断提高,筒仓容量也随之不断加大。大容量筒仓由于仓壁环向受力增大,更容易引起仓壁开裂现象。裂缝发展初期为微裂缝,微裂缝较为细小,不易发现,随着使用过程中反复荷载作用,裂缝会不断加大发展成宏观裂缝。宏观裂缝出现后,将产生渗流等现象,破坏仓体防水效果,影响工程的使用效果。此外,由于混凝土开裂,钢筋暴露出来而产生锈蚀,影响了结构设计强度的充分发挥,甚至威胁到结构的安全。因此,钢筋混凝土筒仓的裂缝控制直接影响着建筑工程的使用效果和可靠性。
1.筒仓裂缝产生的原因和分类
混凝土裂缝根据裂缝产生的时间划分裂缝,一般可分为两大类:施工期间出现的裂缝;使用期间出现的裂缝。根据引起裂缝的原因可分为:材料选配不当;施工控制不当;温差作用;荷载作用;钢筋锈蚀作用;地基不均匀沉降;冻胀作用;地震作用;火灾作用;碰撞及其它作用等。按照裂缝的产生规律、形态、容易发生的部位分布划分,一般有以下几种:塑性收缩裂缝;塑性沉降裂缝;收缩裂缝;温差裂缝;不规则龟裂;纵向裂缝;横向裂缝;剪切裂缝;扭转裂缝;斜向裂缝;X形交叉裂缝;八字和倒八字形裂缝;其它裂缝。
钢筋混凝土筒仓产生裂缝主要是由于筒仓存在压力不均匀现象。产生压力不均匀现象的主要因素包括以下几点:首先,筒仓仓顶卸料口的布置及仓体结构本身导致贮料在仓内分布不均;其次,外界温度、湿度变化以及高温贮料的入库温度对仓壁的影响;再次,贮料发生流动时作用在筒仓截面和侧壁上的压力沿高度的变化等均会使筒仓承受不均匀荷载;最后,为了贮料流泄通畅,防止起拱堵仓,工艺专业经常要求在仓底设置促流装置,将钢筋混凝土筒仓设计成具有偏心泄料动能的筒仓,偏心泄料会对筒仓仓壁产生不均匀附加侧应力,而且这种不均匀压力的大小变化和分布范围错综复杂并具有随机性。
仓壁结构受力复杂,为同时承受不均匀拉力和轴向压力的拉压构件。目前为止,有关力学的各种理论都已被用作建立混凝土本构模型的理论依据。现有各类本构模型的理论基础、观点和方法迥异,使用范围和计算结果差别很大,很难确认一个通用的混凝土本构模型,只能根据结构特点、应力范围和精度要求等加以适当选用。尽管钢筋混凝土筒仓裂缝的产生不可避免,且计算及分析情况复杂,但我们在结构设计中,可以采取适当的技术措施,减小裂缝开裂的程度,使其更好的满足使用功能及规范的相关要求。
2.控制筒仓裂缝的技术措施
2.1 选择合理的结构形式
钢筋混凝土筒仓仓壁在反复受热和不规则温差产生的温度应力作用下,仓壁外侧承受环向及纵向拉应力,内侧承受压应力。当拉应力达到一定限值时,便在仓壁外侧出现裂缝。当仓壁温度下降时,仓壁收缩,仓壁外侧受到环向拉应力,同时由于仓内贮料压缩是有限的,使得仓壁内侧受到压应力。另外,仓壁温度升高时,仓壁伸长,仓壁内侧、外侧也会产生纵向拉应力。仓壁纵向力矩引起环向裂缝,环向力矩引起纵向裂缝,由于仓壁自由端的影响,仓壁纵向约束程度小于环向约束,并有自重压力作用,所以,在仓壁上环向裂缝不多见,主要是垂直裂缝。
由于仓顶、仓底环梁及楼板对仓壁的约束作用,使得在仓壁顶部及底部的环向力增大,仓壁容易产生裂缝。为降低温度应力对仓壁裂缝的影响,在结构选型时,应优先选用易于变形、轻质高强的仓顶结构以及导热性能良好的材料。仓壁的温度应力与壁厚成正比关系,因此应在结构设计时,对壁厚及仓壁钢筋配筋率合理选择,优化设计。
2.2 采用抗裂性能好的钢纤维混凝土
钢筋混凝土筒仓仓壁是同时承受环向拉力和轴向压力的拉压构件,按强度计算及构造要求配置的钢筋一般不能满足抗裂要求。通常情况下,仓壁的配筋率是由规范规定的混凝土最小裂缝控制的。但在为满足混凝土最小裂缝要求、提高配筋率的同时,工程造价也会提高很多,且仓壁内布筋密集会造成施工困难。
钢纤维混凝土的韧性比普通混凝土的大很多(一般可达40~200倍),可以有效减小裂缝宽度,控制裂缝的发展。当钢纤维的掺入量(体积配筋率)为1.5%时,构件的抗裂强度可以提高1.5~2倍,抗拉强度和抗弯强度可以提高1.5~1.8倍。因此,可在仓壁混凝土中掺入一定比例的钢纤维,以提高混凝土的抗拉强度和混凝土与钢筋的粘结强度,也能在一定程度上缓和混凝土开裂时的内部应力集中。将钢纤维混凝土作为钢筋混凝土筒仓的改性材料,可以在筒仓结构的某一局部区段或者某一个节点采用,应用灵活,施工简便,造价低廉。
2.3 采用适合的混凝土材料及配合比
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和干缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和碳化收缩。
混凝土收缩是其自身的特性,在选用混凝土材料及配合比时,应优先选用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥,在混凝土中掺加适量的粉煤灰,以改善混凝土的和易性,降低用水量及水泥用量,减少混凝土的干缩变形;选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料,增加骨料间的内摩阻力,骨料颗粒与胶结料的粘结力;在混凝土中掺入适当的外加剂、减水剂、缓凝剂,增加混凝土的流动性、抗渗透能力、凝结时间,提高混凝土的表面抗裂性能。
2.4 采取适宜的施工措施
施工时,应制定详细的施工方案、严格养护并控制拆模时间,尽量将施工中对混凝土裂缝的影响降到最低。
3 结语
裂缝是影响钢筋混凝土筒仓结构安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的因素。筒仓结构常常由于各种不同的原因导致裂缝出现,但其有害程度是可以控制的,因此在设计、施工、材料等环节,加强筒仓结构裂缝的控制是非常必要的。本文在分析了钢筋混凝土筒仓裂缝产生的主要原因,提出了今后在筒仓设计及施工过程中为减小裂缝应注重的几个主要方面。
参考文献:
[1] GB 50077-2003, 钢筋混凝土筒仓设计规范[S].
关键词:钢筋工程;主控项目;原材料;加工;质量控制
中图分类号:TU375文献标识码:A
一、钢筋原材料主控项目
(一)钢筋进场时,应对主控项目加以控制。检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。实际检查时,若有关标准中对进场检验数量作了具体规定,应遵照执行;若有关标准中只有对产品出厂检验数量的规定,检查数量可按下列情况确定:
1、当一次进场的数量大于该产品的出厂检验批量时,应划分为若干个出厂检验批量,然后按出厂检验的抽样方案执行;
2、当一次进场的数量小于或等于该产品的出厂检验批量时,应作为一个检验批量,然后按出厂检验的抽样方案执行;
3、对连续进场的同批钢筋,当有可靠依据时,可按一次进场的钢筋处理。
4、钢筋按批进行检查和验收,每批由同一牌号、同一炉罐、同一规格的钢筋的组成,每批重量不大于60t,超过60T的部分,每增加40T,增加一个拉伸试样和一个弯曲试样,每批抽5个试件,每支试样长度不小于500mm,再取其中两个做力学性能检验,涉及原材料进场检查数量和检验方法时,除有明确规定外,都应按以上叙述理解、执行。
(二)钢筋工程的一般控制项目:为了加强对钢筋外观质量的控制,钢筋进场时和使用前均应对外观质量进行检查。弯折钢筋不得敲直后作为受力钢筋使用。钢筋表面不应有颗粒状或片状老锈,以免影响钢筋强度和锚固性能。本条也适用于加工以后较长时期未使用而可能造成外观质量达不到要求的钢筋半成品的检查。
二、钢筋加工主控项目
(一)HPB235级钢筋末端应做180°弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍。
(二)当设计要求末端做135°弯钩时,HRB335级、HRB400级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。
(三)钢筋做不大于90°的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。
(四)除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应做弯钩,弯钩的形式应符合设计要求,当设计无要求时,应符合以下规定。
1、箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足上条规定外,尚应不小于受力钢筋直径;
2、箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构,不应小于90°;对有抗震等要求的结构,应为135°;
检查数量:按同一批钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。
检验方法:钢尺检查。
三、钢筋焊接质量控制措施
(一)钢筋焊接过程控制
1、钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。
2、在同一构件内的接头宜互相错开。同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求,当设计无具体要求时,应符合相关规定。
(二)焊接操作的控制
1、焊接时,不得烧伤主筋,焊接地线与钢筋应接触紧密,焊接电流的大小根据钢筋和焊条的直径选择。
2、根据钢筋牌号、直径、接头形式和焊接位置,正确选择焊条、焊接工艺和焊接参数,特别是焊条的选用。
3、检查搭接接头的长度,帮条的长度是否符合规范的要求,检查焊缝的长度和高度是否达到设计要求,焊接过程中应及时清渣,焊缝表面光滑,焊缝余高应平缓过渡,弧坑应填满,检查焊接件不得有夹渣、气泡等缺陷。
4、搭接焊、帮条焊、剖口焊的接头,除外观质量检查外,亦需抽样做拉伸试验,如对焊接质量有怀疑或发现异常情况,还可进行非破损方式检验。
5、电渣压力焊,应注意:
(1)电渣压力焊只适用于现浇混凝土结构中直径14 mm~40 mm竖向或斜向钢筋的连接,不得在竖向焊接后横置于梁、板等构件中作水平钢筋用。出现这种情况可能是由于某些部位的柱或剪力墙进行电渣压力焊后,因设计变更,需更换钢筋,现场工人将该焊接的钢筋改用作梁、板筋造成,施工管理人员应特别注意,不容许有该种情况出现在工程上。
(2)选用一般的交流电焊机,根据所焊钢筋直径选定焊机容量,调整好电流量,电渣压力焊焊接参数为控制电流、焊接电压和通电时间,应根据钢筋直径来选择,这是焊接成败的关键,焊接时,上下钢筋的轴线应尽量一致,其最大偏移不得超过0.1d(d为钢筋直径),同时不得大于2 mm。
(3)检查四周焊包凸出钢筋表面的高度不得小于4 mm,在焊接过程中应进行自检,当发现偏心、弯折、烧伤等焊接缺陷时,应查找原因和采取措施,及时消除,接头亦应按规范规定的方法检查外观质量和进行试样拉伸试验。
(三)焊接检验
在焊接过程中,如果发现焊接性能不良时应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。
四、钢筋绑扎搭接连接控制措施
(一)钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3ll(ll为搭接长度),凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:
1、对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%;
2、对柱类构件,不宜大于50%;
3、当工程中确有必要增大接头面积百分率时,对梁类构件,不应大于50%;对其他构件,可根据实际情况放宽。
(二)在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内,应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时,应符合下列规定:
1、箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍:
2、受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;
3、受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm;
4、当柱中纵向受力钢筋直径大于25mm时,应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋,其间距宜为50mm。
五、钢筋安装工程质量控制措施
(一)检查钢筋接头的位置及搭接长度、锚固长度是否符合规定要求,严格按设计指定图集执行。
(二)根据设计图纸检查受力钢筋的品种、级别、规格、数量及长度必须符合设计要求,特别是要注意负筋的位置。例如,Ф22错用Ф20,阳台挑梁主筋伸入梁内的长度不符合规范要求,较高梁内构造筋漏放拉钩,梁支座负钢筋上排不足L/3,二排不足L/4。
(三)当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应办理设计变更文件。
(四)检查混凝土保护层是否符合要求。如果钢筋保护层厚度不符合要求,可能影响到结构构件的承载力和耐久性,钢筋表面不允许有油渍、漆污和颗粒状(片状)铁锈,检查钢筋绑扎是否牢固,有无松动变形现象。
关键词:钢筋砼板;裂缝;原因分析;措施
中图分类号: TU511 文献标识码: A
引言:
在钢筋砼结构领域,存在着一个相当普遍的质量问题就是结构的裂缝问题。由于结构在外荷载作用下的破坏和倒塌都是从裂缝扩展开始的,因此人们对裂缝隙往往产生一种建筑破坏的恐惧感。混凝土是粗集料、细集料、水泥、石、水和气体所组成的非均质堆聚结构,在成型后随温度、湿度等环境条件的影响会形成肉眼看不到的微裂缝。由于混凝土的组成材料和微观构造不同以及受环境影响的不同,混凝土产生裂缝的原因很复杂。钢筋砼结构的裂缝是不可避免的,但其有害程度却是可以控制的,有害与无害的界限由结构的使用功能决定,裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内的。目前世界各国的规定不完全一致,但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来,许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在湿气及土中为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm。
1 现浇钢筋砼板裂缝产生的原因
1.1砼水灰比、塌落度过大,或使用过量细砂
砼值对水灰比的变化十分敏感,水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响砼的强度。而采用含泥量大的细砂配制的砼收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送砼为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,易产生配料不均的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝;砼浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层砼有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起砼的塑性收缩,产生裂缝。
1.2砼浇捣后过分抹平压光和养护不当
过度的抹平压光会使砼的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳化收缩,导致砼板表面龟裂。过早养护会影响砼的胶结能力;过迟养护,由于砼板表面游离水分的蒸发,水泥因缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,砼早期强度不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温差大,养护不当最易产生温差裂缝。
1.3楼板的弹性变形及支座处的负弯矩
施工中在砼未达到规定强度,过早拆模,或者在砼未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成砼楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内力或断裂。施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯、变位等,将因支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。
1.4后浇带不精心施工而造成的板面裂缝
规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带时不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝;板的后浇带不支模板,造成斜坡搓;疏松砼未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
2 预防措施
2.1原材料、砼的运输、浇筑与振捣
(1)对商品砼应就近选择搅拌站,并向搅拌站提出具体的技术要求。应严格控制砼施工配合比,砼和易性的要求确配合比,水灰比和水泥用量;选择级配良好的石子,控制施工部位、强度等级、坍落度及允许偏差、有否早强及缓凝要求、初凝终凝时间、浇筑速度等。
(2)泵送砼采用高效减水剂,并做水泥与外加剂的匹配试验,适当掺加粉煤灰,以减少水泥用量,注意施工的连续性,避免水泥用量多而产生的裂缝。
(3)严格控制砼的坍落度和配合比,严禁浇筑砼时任意加水。
(4)在钢筋容易锈蚀的环境中,更要严格控制钢筋保护层厚度,保证砼结构的耐久性不受影响;砼振捣足够密实,避免钢筋锈蚀膨胀而沿钢筋出现裂缝。
(5)在砼浇捣前,应先将基层和模板适当浇水湿透,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过振。厚度在100~150mm之间的楼板,必须使用平板振动器振捣,并在砼初凝前,按标高控制点找平,用大杠刮平,终凝前用木抹子搓平。
(6)施工缝处的砼还应注意振捣方法,使其紧密结合。其应制定施工方案,杜绝在后浇带处出现砼不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。
(7)坍落度较大的和较厚的砼,做好二次振捣和二次抹面。二次振捣必须控制在砼初凝前完成。
2.2 混凝土的干燥收缩裂缝的措施
(1)从减少收缩的角度出发,宜采用中低水泥和粉煤灰水泥。干燥收缩按其大小顺序排列为:矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。
(2)严格控制单方混凝土用水量。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大,在同一水泥用量条件下,混凝土的干燥收缩和用水量成正比,成直线关系;当水泥用量较高的条件下,混凝土的干燥收缩随用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说,水灰比越大,干燥收缩越大。
(3)合理使用“双掺”技术。为降低用水量,掺加适当数量干燥收缩小的、减水率高、分散性好的外加剂是非常必要的。矿渣、硅藻土、火山灰等粉状掺合料,一般都会增大混凝土的干燥收缩。但是质量良好,含有大量球状颗粒的一级粉煤灰,由于内比表面积小,需水量少,却能降低混凝土的干燥收缩值。
(4)掺加膨胀剂补偿收缩。在地下室和防水工程中,掺加入适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用,有利于防止裂缝。但一定要严格控制掺量保证混凝土有足够的强度,否则混凝土会肿胀和开裂。
(5)合理配置构造钢筋、重视施工质量。混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用,但与配筋率的高低有关。构造钢筋细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸。有些桥梁工程的桥墩由于施工质量及过大的坍落度,形成了中部骨料多,外部或表面砂浆厚,从而形成极不均匀的收缩,砂浆和水泥浆的收缩比混凝土的收缩约增加2~5倍。
2.3 砼的养护及保护
A、常温(+5℃以上)情况下应严格按规定及时对砼浇水养护。以避免砼失水过多、过早而干裂。
B、浇水养护时间:普通砼应不少于7昼夜,对抗渗砼及掺缓凝剂的砼,应不少于14昼夜。
C、严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传荷载和过早拆模。
3.结语
现浇钢筋砼板裂缝是钢筋混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑结构的抗渗能力,影响建筑结构的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑结构的承载能力。
4.参考文献
[1] 钢筋砼结构变形裂缝的成因及其控制. 结构设计.2009
[2] 赵国藩钢筋混凝土结构的裂缝控制等.海洋出版社1991.