㈠ 鋼筋混凝土 橫向裂縫產生原因及補救措施
一、裂縫產生的原因
1.1混凝土過量使用外加劑,或水灰比、坍落度過大。
目前已普遍採用泵送商品砼進行澆築,但受劇烈的市場競爭,導致各商品砼廠商以採用大粉煤灰摻量,低價位、低性能的砼處摻劑,以及細度模數低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的主要競爭手段。混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,水、水泥、外摻混合材料等計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而採用含泥量大的砂配製的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產生裂縫。泵送砼坍落度大,易產生局部粗骨料少、砂漿多的現象,此時,砼脫水干縮時,就會產生表面裂縫。
1.2在混凝土澆搗前,沒有將基層和模板澆水濕透,導致混凝土被過多吸收水分,澆搗過程中振搗不充分或者過度。
1.3混凝土樓板澆築完畢後,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。並加強混凝土早期養護。樓板澆築後,對板面應及時用材料覆蓋、保溫,認真養護,防止強風和烈日曝曬。
1.4樓板的彈性變形及支座處的負彎矩施工中在混凝土未達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使砼早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產生內傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護,把板面負筋踩彎等,將會造成支座的負彎矩,導致板面出現裂縫。此外,大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。
1.5砼的保濕養護對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養護可以避免表面脫水並大量減少砼初期伸縮裂縫發生。但實際施工中,由於搶趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業,因此樓面砼往往缺乏較充分和較足夠的澆水養護延續時間。
1.6後澆帶施工不慎而造成的板面裂縫。
為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力,規范要求採用施工後澆帶法,有些施工後澆帶不完全按設計要求施工,例如施工未留企口縫;板的後澆帶不支模板,造成斜坡搓;疏鬆混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
二、裂縫的預防措施
2.1嚴格控制混凝土施工配合比。承包商在訂購商品砼時,應根據工程的不同部位和性質提出對砼品質的明確要求,不能片面壓價和追求低價格、低成本而忽視了砼的品質,導致砼性能下降和收縮裂縫增多。同時現場應逐車嚴格控制好商品砼的坍落度檢查,以保證砼熟料的半成品質量。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確配合比。嚴格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。
2.2在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。
2.3混凝土樓板表面平整度不達標,個別有在混凝土表面撒干水泥情況。混凝土早期養護不到位。
2.4嚴格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上磚、上荷載和過早拆模。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋,避免踩彎面負筋的現象發生。作業處應搭設(或鋪設)臨時的簡易通道,以供必要的施工人員通行。在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產生的裂縫。
㈡ 什麼是鋼筋的脆斷與塑斷
鋼筋在工程中的應用極為廣泛,但在極端情況下,它可能會出現脆斷或塑斷的情況。脆斷,即鋼筋焊接接頭的斷口呈現平直狀態,如同被銳利工具切割一般,這種斷裂通常發生得非常突然,缺乏明顯的塑性變形。
相比之下,塑斷則是在斷裂過程中鋼筋母材表現出明顯的塑性變形特徵,斷口通常會形成杯錐狀的分離,這種斷裂往往伴隨著鋼筋的縮勁現象,給結構帶來了更多的緩沖時間,使結構在斷裂前能夠有一定的調整餘地。
在鋼筋焊接接頭的質量檢測中,這兩種斷裂形式有著明確的區分標准。JGJ18-2012和JGJ T27-2001等技術標准為脆斷與塑斷提供了較為准確的定義,幫助工程師們更好地識別和預防潛在的安全隱患。
脆斷通常與焊接工藝、材料質量以及環境因素等密切相關,一旦發生,往往意味著結構的安全性受到嚴重威脅。而塑斷則表明鋼筋具有較好的延展性,能夠在一定程度上抵禦外力的沖擊,為結構提供更多的安全餘量。
了解這兩種斷裂形式的區別及其背後的原因,對於提高鋼筋焊接接頭的質量、增強結構的安全性具有重要意義。通過嚴格的質量控制和合理的工程設計,可以有效降低脆斷的風險,確保建築結構的安全可靠。
㈢ 鋼筋混凝土構築物裂縫產生原因
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由於結構在外荷載作用下的破壞和倒塌是從裂縫擴展開始的,因此人們對裂縫往往產生一種建築破壞的恐懼感,是可以理解的。早在1932年,前蘇聯某教授的鋼筋混凝土強度理論就指出,如正常配筋受彎構件的破壞狀態是指受拉區鋼筋到達屈服強度,受壓區混凝土到達受彎的抗壓強度,此狀態稱為承載力極限狀態。這一狀態全過程是伴隨著荷載的不斷增加,裂縫出現(鋼筋應力只有40~60MPa),裂縫擴展,受壓區塑性不斷發展,最後達到完全破壞。此時破壞荷培卜載往往是裂縫出現荷載時的3~5倍,因此,很多大型鋼筋混凝土結構,僅僅自重就超過了極限荷載的30%,在此條件下鋼筋混凝土結構帶有輕微裂紋是完全正常的,結構是安全的,恐懼是不必要的。從近代科學關於混凝土工作的研究及大量的混凝土工程實踐證明,混凝土結構裂縫是不可避免的,裂縫是人們可以接受的一種材料特性,只是如何使有害程度控制在某一有效范圍之內。因為使用的混凝土是多種材料組成的一種混合體,且又是一種脆性材料,在受到溫度、壓力和外力的作用下,都有出現裂縫的可能性。而對出現裂縫後,就要分析哪些裂縫是有害裂縫,哪些是無害裂縫,經分析後,對有害裂縫的形成原因和如何處理。
1 鋼筋混凝土構築物裂縫的種類及滲、漏原因
鋼筋混凝土滲、漏的主要原因是在其拌合物在澆灌振搗過程中漏振和振搗不密實而產生的毛細孔隙或蜂窩狀,在外部水壓力的作用下,導致滲、漏現象。
同時,由於設計的原因,如結構的造型尺寸、受力情況、構造等因素考慮不周,也會造成鋼筋混凝土結構的滲、漏現象。從以往的實際情況看,鋼筋混凝土的裂縫大致可分為以下幾種:①混凝土拌合物凝結前的沉降裂縫及干縮裂縫;②混凝土溫度應力裂縫;③混凝土自應力裂縫;④混凝土受外力及荷重影響裂縫。
2 裂縫產生的直接原因
2.1 收縮及水化熱增加 自從70年代末(1978~1979年)我國混凝土施工工藝產生了巨大的進步—泵送商品混凝土工藝。從過去的干硬性,低動性,現場攪拌混凝土轉向集中攪拌,轉向大流動性泵送澆注,水泥用量增加,水灰比增加,砂率增加,骨料粒徑減小,用水量增加等導致收縮及水化熱增加。
2.2 混凝土強度等級日趨提高 建築結構混凝土強度等級日趨提高,但有許多結構不適當的 選擇了過高的強度等級。習慣上認為:「強度等級越高安全度越大,就高不就低,提高強度等級沒壞處」。有時遷就施工方便,採用高強混凝土,這是一種誤導,導致水泥標號增加,水泥用量增加,水用量增加,細骨料及粗骨料徑偏小,砂率偏大等都使水化熱及收縮增加。
2.3 結構約束應力不斷增大 結構規模日趨增大,結構形式日趨復雜,超長超厚及超靜定結構成為經常採用結構形式並採用現澆施工,這種結構形式有顯著約束作用,對於各種變形作用必然引起較大約束應力。
2.4 外加劑的負效應 外加劑及摻合料種類繁多,只有強度指標缺乏對水化熱及收縮變形影響的長期實驗資料(至少一年),有些試驗資料並不嚴格,有許多外加劑嚴重的增加收縮變形,有的甚至降低耐久性。
2.5 忽略結構約束 國內外結構設計中都經常忽略構造鋼筋重要性,因而經常出現構造性裂縫。結構設計中經常忽略結構約束性質,不善於利用「抗與放」的設計原則,缺乏相應的設計施工規范、規程。
2.6 養護方法不當 目前在混凝土施工中採用的養護方法基本沿用過去簡易的方法,這種方法已遠不適應泵送混凝土的較大溫度收縮變形的要求。
2.7 混凝土抗拉性能不足 這種裂縫在抗力方面都是由於混凝土抗拉性能不足(抗拉強度和極限拉伸)引起的,這方面的材料級配研配鎮穗究很少。
3 預防措施
通過以上分析,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工手段來克服。
3.1 材料選用 ①水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。②粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料、級配良好、空隙旅運率小、無鹼性反應;有害物質及粘土含量不超過規定。③細骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。④外摻加料:宜採用減水劑等外加劑,以改善砼工作性能,降低用水量,減少收縮。
3.2 配料 ①配合比設計:應採用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。②禁止任意增加水泥用量。③配製砼時計量應准確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的砼必須重新拌勻後,方可澆築。
3.3 配筋 鋼筋的配置應嚴格按施工圖施工,尤應重視以下各點:①鋼筋品種、規格、數量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響。②鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致砼開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的砼開裂。
3.4 模板工程 鋼筋砼結構裂縫的預防,在模板工程中應注意以下幾點:①模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致砼裂縫。②模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。③合理掌握拆模時機,拆模時間過早,應保證早齡期砼不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過砼水化熱峰值,即不要錯過最佳養護介入時機。
3.5 砼澆築 ①砼澆築時應防止離析現象,振搗應均勻、適度。②加強砼的早期養護,並適度延長養護時間,在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養護,在澆水養護有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可採用覆蓋保濕材料等方法。
3.6 設計構造 ①建築平面選型時在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建築物,容易產生扭曲等附加應力而造成牆體及樓板開裂。②合理布置縱橫牆,縱牆開洞應盡可能小。③控制建築物有長高比,長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。④合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過於集中。⑤減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎設計中可以採取調整基礎的埋深度,不同的地基計算強度和採用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。⑥適當加強基礎有剛度和強度。⑦層層設置圈樑、構造柱,可以增加建築物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫,即使出現了裂縫,也能阻止其進一步發展。⑧正確地設置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應合適,構造要合理,可以和其結構縫合並設置。⑨限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建築物更應嚴格控制,同樣,也可以和其它結構縫合並使用。⑩部分窗檯砌體應加強。對寬大的窗檯下部宜設置鋼筋砼梁,以適應窗檯的變形,防止窗檯處產生豎直裂縫。
3.7 施工技術
①加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖後應及時通知勘察及設計單位到現場驗收,對較復雜的地基,設計方在基坑開挖後應要求勘察補鑽探,當探出有不利的地質情況時,必須先對其加固處理,並經驗收合格後,方可進行下一步施工。②開挖基槽時,要注意不擾動其原狀結構。③合理安排施工順序。當相鄰建(構)築物間距較近時,一般應先施工較深的基礎,以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建(構)築物各部分荷載相差較大時,一般應施工重、高部分,後施工輕、低部分。
綜上分析,鋼筋砼結構裂縫應針對成因,貫徹預防為主的原則,加強設計施工及使用等方面的管理,確保結構安全和避免不必要的損失。
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㈣ 螺紋鋼折彎後容易斷裂什麼原因
答:鋼筋彎曲成型後彎曲處斷賀腔裂的原因:
1.材質的自身缺陷:
鋼材中的某些元素含量過高時,會嚴重降低銅材的塑性和韌性,脆性則相應變大。如:含硫、氧過多時引起「冷脆」;含氫過多時引起「氫脆」,含碳量過多導致鋼材變脆,可焊性變差。
另外,鋼材本身存在的內部冶金缺陷:如:裂紋、偏析、非金屬夾雜以及分層等也能使鋼材抗脆性斷裂的能力姿拍畢大大降低。
2.應力集中和殘余應力
在構件的的孔潤、缺口、截面突變處會產生應力集中,此處會出現同平面或立體拉應力場,使鋼材的塑性變形能力受到限制,認而導致鋼材變脆。應力集中程度越產重,鋼材的塑性變形能力降低越多,脆性斷裂的危險性就越大。
引起鋼結構脆性斷裂的原因
如果構件中有較嚴重的應力集中,並伴隨有較大的殘余應力,情況會更加嚴重,構件中跡芹的應力集中、殘余應力與構件的構造細節、焊縫位置、施工工藝等因素有關,在設計時,應盡量避免焊縫過分集中、避免三向焊縫相交、避免構件截面的突變。在施工時要採用正確的施焊工藝、施焊順序,保證焊縫的施工質量,盡量減少焊縫缺陷。
3.工作環境溫度
當環境溫度下降到某一溫度區間時,鋼材的韌性值會急劇下降,出現低溫冷脆現象。此時構件如果受到較大的動力荷載作用,就很容易出現脆性斷裂。因此,在低溫下工作的鋼結構,特別是受動力荷載作用的焊接鋼結構,鋼材應具有負溫(-20℃或-40℃)沖擊韌性的合格保證,以提高構件抵抗低溫脆性斷裂的能力。
㈤ 求助:現澆混凝土樓板貫穿性裂縫的原因和危害
1、現澆混凝土樓板貫穿性裂縫的原因:
貫穿性裂縫屬於塑性裂縫。
塑性裂縫產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。
影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間,環境溫度、風速、相對濕度等等。
塑性裂縫多在新澆注的混凝土構件暴露於空氣中的上表面出現,塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在乾熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態,較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。
2、現澆混凝土樓板貫穿性裂縫的危害:
裂縫是混凝土結構物承載能力、耐久性及防水性降低的主要原因。
(5)鋼筋塑性斷裂是什麼原因擴展閱讀
裂縫的控制
(1)優先選用低水化熱的礦渣水泥拌制混凝土,並適當使用緩凝減水劑;
(2)在保證混凝土設計強度等級的前提下,適當降低水灰比,減少水泥用量;
(3)降低混凝土的入模溫度,控制混凝土內外的溫差(當無設計要求時,控制在25℃以內);
(4)及時對混凝土覆蓋保溫,保濕;
(5)在拌合混凝土時可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥,使混凝土得到補償收縮,減少混凝土的溫度應力;
(6)設置後澆縫,當大體積混凝土平面尺寸過大時,可以適當設置後澆縫,以減小外應力和溫度應力;
(7)大體積混凝土可採用二次抹面工藝,減少表面收縮裂縫。
參考資料來源
網路-混凝土裂縫