房屋主体结构混凝土裂缝的成因及掌控分析-外链论坛

nykek5i 发表于 2024-6-15 15:50:04

房屋主体结构混凝土裂缝的成因及掌控分析

1引言
房屋主体结构裂缝是建筑行业长时间存在的技术困难，微小裂缝变形不会太多影响结构应用性能，但倘若变形严重，势必引起主体结构失稳，乃至诱发安全事故。近些年，混凝土裂缝科研成果较多，为强化对混凝土裂缝的理解，预防巨大病害，结合实质项目进行分析非常必要。
2 项目概况
周口开元万达广场住宅项目位置于周口市开元大道南侧、春晖路东侧、南六路北侧。用地面积7.7万m²，总建筑面积29.4万m²，其中地上建筑面积约23.86万m²，地下建筑面积5.54万m。其中包括34层高层住宅11栋（11号～13号、16号东单元、17号～23号），25层高层住宅1栋（16号西单元），27层高层住宅1栋（15号），1栋幼儿园及1～2层商场若干，1层地落车库。主楼结构为框架剪力墙结构。
3 房屋主体结构混凝土裂缝成因
在混凝土结构中裂缝能分成微观与宏观两种，前者指没法经过肉眼观察的病害：骨料和水泥石黏合处缝隙；水泥石内部裂缝；骨料中的裂缝，其分布缺乏规则性及连续性。后者是能直接观察到的缝隙，尺寸一般能达到0.05mm，且后者应由前者发展形成。因为混凝土结构内裂缝几乎必然显现，仅有尽将其掌控在准许区间内，才可避免变成真正的病害。混凝土结构裂缝成因一般表此刻：首要，外边荷载，属于广泛情况，由结构重点应力导致的；其次，结构次应力，通常是由于主体结构现实工况和设计周期的假设模型存在差异引起；最后，变形应力，包含沉降、温度与收缩等变化，引起结构变形，继而显现应力，在应力高于结构抗拉强度后便会形成裂缝。
3.1 温度裂缝
混凝土结构变形后，相连部分以及结构内部均受其影响。倘若混凝土结构截面尺寸偏大，内部温湿度易显现不均匀分布状况，引起结构内各部分相互制约。项目施工中，混凝土结构尺寸大、材料运用量多，水化热过大结构会面临大幅温度起伏及收缩应力，可见，温度收缩应力便是导致主体结构显现裂缝的重要原因。由此形成的结构缝隙，包含表面与贯通两类。前者是由于结构内外散热效果存在差异，产生温度差，结构内部承受压应力，外表则要抵抗拉应力，在超出混凝土抗压强度后即显现裂缝。而贯通裂缝则是因混凝土结构强度达到必定水平后，温度慢慢下降，降温差异引起结构变形，加之混凝土失水诱发收缩变形，由此产生的拉应力大于结构抵抗强度，易形成贯通裂缝
3.2 收缩裂缝
高强度的混凝土结构，初期收缩比较显著，原由是此类混凝土材料内30%～60%上下的矿物细掺合料取代了传统水泥，而减水剂运用量达到胶凝原料整体的1%～2%，总体水胶比处在0.25～0.4能够优化混凝土结构。而该类混凝土材料亦存在消极影响，易加强收缩裂缝的形成概率。高强度混凝土结构收缩裂缝有不同形式，按照裂纹产生时间，大致判断出实质成因。如塑性裂缝一般是在混凝土浇筑完工后的数小时至十余小时形成；温度裂缝通常在浇筑后的2～10d；自收缩裂缝则需待混凝土硬化之后的数日至几十日产生；干燥裂缝一般在1年上下产生。
1)塑性收缩。高强度混凝土水胶比小，自由水分不足，其他掺合料针对水分拥有很强的敏锐度，因此此类结构通常不泌水，结构表面的失水速度较高，因此呢，高强度混凝土结构更易出现收缩裂缝。
2)温度收缩。在混凝土强度标准偏高的主体结构中，水泥添加量相对偏多，水化热更加显著，升温速度快，总体变化幅度为35～40℃，再加上材料初始温度，最后温度达到70～80℃。而混凝土热膨胀系数大约是10×10-6/℃，在温度下调2～25℃后，混凝土结构会由于承受巨大应力显现冷缩，引起结构开裂。
3)干燥收缩。结构吸附水损失后易诱发干缩。
4)自收缩。混凝土结构内的相对湿度会在水化热产生过程中持续下降，亦便是“自干燥”，引起水分不饱和，形成负压，引起混凝土结构显现自收缩。
4 掌控主体结构混凝土裂缝办法
4.1 恰当挑选混凝土原料
1)选取水化热程度处在较低水平的水泥材料制作混凝土，如粉煤灰、矿渣硅酸盐等水泥。混凝土由水化热反应引起热量积聚，形成温差应力。针对大体积混凝土结构，通常选取矿渣硅酸盐水泥，结合相关数据述明，此类水泥3d水化热为180kJ/公斤，而普通硅酸盐水泥则达250kJ/公斤，故改用矿渣硅酸盐能使水化热大幅下降。
2)减水剂选取木质素磺酸钙，其持有极高的分散性与黏结性等优良。在拌制混凝土中，可当成一种外加剂，其运用量在水泥量的0.25%～0.3%倍，借此能少添加10%～14%的水，达到掌控水化热的目的，降低释放热量的速度。
3)粉煤灰外掺料。拌制混凝土中加人适量粉煤灰，拥有润滑效果，优化混凝土材料传送与黏塑等特性。另一，粉煤灰可取代部分水泥，实现掌控水化热的程度。添加粉煤灰的混凝土结构，后期强度显著提高，但亦要重视粉煤灰的实质用量，以避免结构表面形成细纹。
4)骨料挑选。混凝土材料一般是连续级配，以此保准其和易性，实现用较少的水与水泥就能达到抗压必须。在该工程中，粗骨料粒径标准是20～40mm，而细骨料以中砂为主，且重视骨料含泥量，不可超过1%。
4.2 把控混凝土入模的温度
建筑主体结构混凝土施工通常是在春秋两季，或温度相对偏低的时段，以此降低混凝土浇筑时期的温度。倘若是高温季节，需采取必要措施调节浇筑施工温度，现场要搭建关联设备。针对人模温度的调控可尝试借助以下方式实现。
1)混凝土材料中粗骨料用量能达到50%上下，因此掌控粗骨料温度，可有效降低拌制出料的实质温度。根据相关数据述明，粗骨料温度下降5℃上下，混凝土出料温度大约能下调1℃。因此呢在拌制施工中，施工人员可适当喷洒冷水，掌控骨料温度。而在实质操作中，必要对洒水量进行有效掌控，以避免因为含水量“失去控制”，提高混凝土落度，乃至诱发离析的问题。为防止出现该类状况，经过混凝土协同比实验，灵活调节拌制原料投人量。
2)水泥原料保留空间要有良好的通风，水泥温度应在60℃以内。
3)拌制混凝土中的水体亦应进行冷却处理，掌控在5℃上下。
4.3 实施全过程测温
在设置测温点时要遵循以下原则。
1)保准测温点能够表现混凝土结构温度场与变化状况。
2)在主体结构的各个部分与中心位置、厚度差异过渡区与结构边缘等位置，容易显现显著约束应力的位置，应适当加强测温点的部署密度。
3）测温点要避开阳光直射的位置，以避免影响温度参数收集结果的准确度。按照关联施工技术标准，混凝土表面温度和自然环境温差应在20℃以内，因此在测绘混凝土内部温度中，亦要记录大气温度变化。
4）保温层部分的测点，需设置在混凝土结构与保温层之间，收集层内的数据变化。根据混凝土结构项目的施工规范，结构表面40～80mm处，内部温差要掌控在25℃以内。相应测温部署点如图1所示。
<img src="//q4.itc.cn/q_70/images03/20240316/3c9da516aacf45deaeb255256ff44eee.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
测温操作从混凝土浇筑到后期拆掉保温层，最少需20d。本项目中，测温频率可参见表1。
4.4 优化建筑结构设计
在房屋主体结构设计中需思虑方法本身的完整性与实效性，以此实现从基本上加大对裂缝病害的掌控力度。为此，设计师需按照不同施工节点可能形成的应力状况调节房屋结构，并对因应力变化形成裂缝的部分实行精细预测，利用加强对应力的制约，掌控裂缝威胁范围。详细的设计处理中，除了思虑结构裂缝本身外，还需全面提高主体结构刚度，保准混凝土结构拥有足够的荷载能力，防止由于载荷以及结构承重能力的设计误差，埋下形成裂缝的隐患。同期，在利用荷载强度加强对主体结构裂缝掌控的同期，设计师还要关注地基沉降的问题，对此可专门制订沉降缝处理方法。如结合项目区的各类环境前提，在易出现裂缝的位置运用完整的钢筋混凝土体系，并提高地基稳定性，控制裂缝生长。
5 结语
为有效提高对混凝土裂缝的管控，应注重结构本身的设计，且要结合详细实验进行分析，挑选合适材料。在施工过程中重点掌控温度前提。经过提前降低拌制混凝土的原料温度、用其他物料代替水泥等方式，降低混凝土浇筑时期的温度水平，同期，为加强现场掌控的精细度，施工人员要在适当的位置布设测温点，即时采集主体结构各部分的温度数据，以便调节施工方法与管理计划。总体来看，虽然混凝土裂缝在所难免，但在保证各项施工前提稳定的状况下，裂缝能处在可控状态，利用防范措施控制裂缝发展<a style="color: black;">返回外链论坛：http://www.fok120.com/，查看更加多</a>

责任编辑：网友投稿

听听海 发表于 2024-9-8 20:06:56

期待你更多的精彩评论，一起交流学习。

4zhvml8 发表于 2024-10-7 20:48:36

我赞同你的看法，你的智慧让人佩服，谢谢分享。

4lqedz 发表于 2024-10-11 15:25:56

对于这个问题，我有不同的看法...

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