泵送混凝土梁裂缝成因及控制

来源:用户上传      作者: 田林生

　　摘　要：针对某工程泵送混凝土梁出现裂缝的现象，调查分析了该梁的裂缝成因。并依据构建的计算模型，对梁裂缝进行了分析计算，通过计算确定裂缝主要是由混凝土硬化时体积收缩所引起的，据此提出了控制泵送混凝土梁裂缝的有效措施。工程实践表明，该措施能有效提高泵送混凝土抵抗收缩开裂的能力。
　　关键词：泵送混凝土；梁，裂缝；成因；控制
　　中图分类号：TU375.1　文献标识码：B　文章编号：1008-0422(2007)05-0098-02
　　
　　1 前言
　　
　　在工程实际中，泵送混凝土浇筑的构件经常出现裂缝，泵送混凝土构件的开裂已经成为一个不容忽视的问题。本文结合工程实例，分析了泵送混凝土梁产生裂缝的原因，确定了混凝土收缩是梁开裂的主因，并提出了相应的控制措施。
　　
　　2　工程概况
　　
　　
　　该工程主体结构为混凝土剪力墙结构，其混凝土工程的施工方案全部采用泵送混凝土。当施工到第8层时发现1～3层的梁大多出现竖向裂缝，其中有一根梁上裂缝数量达到十几条之多，这些裂缝垂直于梁的轴线，距离支座约0.25～1.2m，且大多在梁腰两侧同时出现(贯穿梁腰)；裂缝宽度变化呈枣核状，即在梁腰中部较宽(最宽达0.3mm)，两头较窄，大多数裂缝终止于梁底以上、梁板交接处以下20～30mm。
　　为了防止因拆模过早而使混凝土产生荷载裂缝，保证现浇梁混凝土强度达到设计强度等级的75％时，才拆除底模，施工时总有两层模板在支护工作中，当拆除梁、板底模换支点撑时，梁、板混凝土已养护了20d，依规范进行荷载分析和配筋验算，满足混凝土抗裂要求。因此，此开裂是由非荷载因素造成的。根据裂缝出现的位置以及裂缝开展的形状，又考虑到梁两端均与混凝土剪力墙暗柱相连接处于强约束状态的情况，初步断定该批裂缝为因混凝土收缩所引起的裂缝。
　　
　　3 混凝土收缩计算　　
　　提供的的公式对混凝土收缩裂缝进行计算
　　　
　　4 裂缝成因分析
　　
　　4．1 材料方面
　　泵送混凝土梁的混凝土强度等级为C40，水泥用量过多，易使混凝土收缩量增大。粗骨料采用的是连续级配，细骨料较多，且细骨料为含泥量偏高的中砂，也使混凝土收缩量增大。
　　
　　4．2 施工方面
　　在混凝土搅拌质量中混凝土用水量的控制一直是个难题。由于对砂、石含水量的检验总是滞后于施工现场的实际情况，因此在搅拌时，实际用水量很难符合设计配合比的要求。当遇到泵送阻力较大，钢筋较密及浇筑较慢时，施工现场对搅拌混凝土随意加水的现象时有发生。尤其在开始和结束泵送时，为了使泵送顺利及清洗泵，都会加水，导致泵出的混凝土含水量大大超标，而使收缩量增大。
　　混凝土梁为悬空构件，养护难度比较大。为了周转模板，一般在混凝土浇筑3N4d后即拆除侧模，拆模后未及时加强覆盖和养护，使梁暴露在冬季干燥的空气中，降温降湿过快，梁的干缩值及温度收缩值均较大，混凝土中的应力来不及松弛，从而使梁的表面裂缝向纵深发展为贯穿性裂缝。
　　
　　4．3 设计方面
　　设计方对泵送混凝土的性能考虑不够，梁高度较高而腰筋太少，有根高h=700mm，宽b=300mm的混凝土梁的侧面仅配|根10的构造钢筋，不足以阻止梁侧面裂缝的形成。
　　
　　5 裂缝控制措施
　　
　　为保证后续施工的质量，防止泵送混凝土梁裂缝的再度出现，决定从以下几个方面进行控制，实践证明效果相当良好，混凝土梁未再出现裂缝。
　　
　　5．1 在梁腰增设腰筋
　　为了加强对混凝土开裂的约束，在梁高大于400的梁腰加设腰筋，以抵抗在梁中产生的收缩拉应力。
　　
　　5．2 控制水灰比
　　针对施工中因泵送困难、钢筋较密不易振捣密实及施工减慢而出现的随意加水以增加混凝土流动性的现象，合理使用减水剂，增加混凝土的合易性，并制定严格的检查措施，确保施工中混凝土水灰比基本稳定。
　　
　　5．3 控制原材料质量及优化混凝土配合比
　　石子采用洁净的硬质岩石，控制风化石含量并人工进行级配优化。砂子选用干净的中粗砂，严格控制含泥量。进行混凝土配合比设计时，选用高强度水泥以减少水泥用量，降低混凝土水化热，从而减少混凝土温度收缩值。
　　
　　5．4 加强对混凝土的振捣
　　泵送混凝土在初凝前，进行二次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料或水平钢筋下部产生的水分和空隙，增强混凝土自身的密实性以及其与钢筋间的握裹力，有效地防止裂缝的开展。
　　
　　5．5 加强对混凝土的养护
　　模板能阻止混凝土中的水分向外蒸发，对混凝土有较好的养护作用。对于不易洒水或难于养护的悬空构件，在不影响施工进度的条件下尽量晚拆模板以及加长混凝土的人工养护时间。
　　
　　6 已有裂缝的处理
　　
　　对已产生的裂缝进行裂缝开展观测，证实裂缝的开展已处于稳定状态之后，对裂缝进行如下处理
　　6．1 宽度＜0.5mm裂缝的处理 首先采用钢丝刷将裂缝处基层清理干净，同时采用喷灯吹干，使缝内的湿气逸出后，然后再用注射器将环氧树脂溶液粘结剂注射裂缝内，防止雨水和空气进入缝内，以免梁内受力钢筋遭到外界影响而锈蚀。注射环氧树脂溶液时应从裂缝的下端开始，针头应插入缝内，缓慢注射人，使粘结剂在缝内向上填充，把缝内的空气向上排出。
　　6．2 宽度＞0.5mm裂缝的处理 应顺裂缝走向用小凿将缝外部扩凿成“V”形，宽约5mmN6mm，用毛刷把V形槽内颗粒及粉灰清除后采用喷灯吹干，再将环氧树脂用油漆刀把缝填满。
　　
　　7 结语
　　
　　泵送混凝土梁出现的裂缝常常是非荷载因素造成的，由于混凝土的收缩而造成裂缝形成是其中最主要的一个原因。要有效地提高混凝土构件的抗裂性能，在施工中应优化混凝土配合比，加强对原材料质量的控制，选用水化热小和收缩小的水泥及严格控制砂、石子的含热量，加强对混凝土浇筑和养护的管理，加强振捣，提高混凝土的密实性和抗拉强度。设计中应重视构造钢筋的作用，对泵送混凝土梁应加强梁的腰筋，从构造措施上约束和限制混凝土的收缩。

转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-546742.htm