地下室砼裂縫控制的問題研究論文

時間：2023-04-27 02:27:24 論文范文我要投稿

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地下室砼裂縫控制的問題研究論文

　　導讀：韶鋼八號高爐地下管廊工程地下室側壁開裂的情況比較多,裂縫寬度小于0.5mm、間距1m-4m、長度有的貫通墻壁全高,側壁兩端附近裂縫較少,中部附近較多。裂縫往往在砼澆筑的60d之內出現(xiàn),隨著時間的推移裂縫數(shù)量增多,部分裂縫加寬。裂縫若控制在0.1mm以內時,則所配鋼筋數(shù)量增多而不經濟。

地下室砼裂縫控制的問題研究論文

　　關鍵詞：地下室，裂縫，控制

　　一、開裂情況

　　韶鋼八號高爐地下管廊工程地下室側壁開裂的情況比較多,裂縫寬度小于0.5mm、間距1m-4m、長度有的貫通墻壁全高,側壁兩端附近裂縫較少,中部附近較多。裂縫往往在砼澆筑的60d 之內出現(xiàn), 隨著時間的推移裂縫數(shù)量增多,部分裂縫加寬。尤其是在進入冬季氣溫驟變的時候。

　　二、裂縫原因分析

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　　砼結構裂縫產生的原因比較復雜,概括起來有兩類原因,一種由外荷載引起的,因結構承載力不足而發(fā)生變形,另一種是結構因溫差,收縮徐變,不均勻沉降等因素引起。據(jù)統(tǒng)計,在工程實踐中,由后者(變形荷載)引起的裂縫約占80%一85%,地下室砼裂縫大多數(shù)屬于后者。砼在澆筑后,由于水泥的水化作用,釋放大量的水化熱,因為砼構件表面與構件截面中部溫差超過25℃就引起砼內部裂縫,構件表面溫度和周圍空氣溫差超過25℃,就引起構件表面裂縫。砼澆筑后溫度提高,砼初期體積有微膨脹作用,以后溫度下降體積急劇收縮。砼除了溫度收縮外,還有較大的化學收縮和干燥收縮,砼早期(10d-15d)極限拉伸很低,這造成砼的早期裂縫。

　　（二）間接原因

　　邊界條件如地基和側面土對砼構件的變形約束作用, 砼構件的剛度差異,使砼變形不協(xié)調。免費論文參考網。側壁砼澆搗時地板剛度大,受到地板的剛度約束,早期形成壓應力,后期砼溫度下降,產生拉應力,當拉應力大于鋼筋的抗拉強度時則出現(xiàn)裂縫。免費論文參考網。砼變形與限制膨脹條件有關。當氣溫上升時,側壁和底板砼因為溫度升高而向外膨脹,側壁和地板相互約束,在側壁的外側形成垂直裂縫,當?shù)匕搴晚敯迨芾涫湛s時,側壁內側形成垂直裂縫。由于側壁在邊角部分受到的變形量比中部大,同時縱橫側壁的相互約束,因而側壁兩端附近裂縫小,中部附近裂縫多。側壁內有柱時,由于截面突變,剛度有差異,側壁的變形受至柱的約束,往往產生應力集中,在離柱子1m-2m的墻體上易出現(xiàn)縱向收縮裂縫。

　　三、控制裂縫的措施

　　根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》,現(xiàn)澆鋼筋砼地下室墻壁最大間距為20m(室外)、30m(室內或土中),而又同時說明了對下列情況,如有充分依據(jù)和可靠措施,伸縮縫最大間距可適當加大;

　　1、砼澆筑采用后澆帶分段施工。

　　2、采用專門的預應力措施。

　　3、采取能減少砼溫度變化或砼收縮的措施。

　�。ㄒ唬┭a償收縮砼

　　即在砼中滲入UEA、HEA 等微膨脹劑。例如用UEA 膨脹劑,以10%-20%等量取代水泥, 拌制成補償收縮砼, 其限制膨脹率ξ2=0.02%-0.05%,在配筋率μ=0.2%-0.8%下,按公式,可在砼中建立0.2-0.7MPa的預壓應力, 從而抵制砼在硬化過程中全部或大部分拉應力, 以砼的膨脹值減去砼的最終收縮值的差值大于或等于砼的極限拉伸即可控制裂縫,從而防止砼收縮裂縫。

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　　由于砼中膨脹劑的膨脹變形不會與砼的早期收縮變形完全補償,為了實現(xiàn)砼連續(xù)澆注無縫施工而設置的補償收縮砼帶,根據(jù)一些工程實踐,一般超過60m設置膨脹加強帶。膨脹帶要求設置在砼收縮應力發(fā)生最大部位, 一般底板和側墻長度方向的中間位置。對于超過普通砼伸縮縫設置問距的超長砼結構,要進行連續(xù)無縫施工可設置多條膨脹加強帶。

　　作用: ①膨脹加強帶砼的設計強度常比相鄰的砼設計強度提高5MPa一10MPa,從而提高膨脹加強帶砼的抗拉強度,防止砼在此部位開裂。②膨脹帶內砼的膨脹劑應比帶外其它砼摻量高一點, 產生較大膨脹而兩側砼的膨脹率較小,形成中部大兩邊小的膨脹區(qū),從而補償相應的收縮曲線,使任意長度可以不設伸縮縫。

　　做法:膨脹加強帶寬2m 一3m,帶的兩側布置中5mm的密孔鋼絲網,將帶內砼和帶外砼分開,為的是不讓砼中石子通過,鋼絲網垂直布置在上下層(或內外層)鋼筋之間,網兩端分別綁扎在鋼筋上。膨脹帶內增設10%水平溫度加強鋼筋。與膨脹帶方向垂直布置, 兩端伸出膨脹帶2m 各與上下層(內外層)鋼筋固定,配筋直徑減小,間距加密。由于設置膨脹帶主要是為了避免砼早期收縮變形, 故膨脹帶的保留時問可為10d~15d,這比傳統(tǒng)后澆帶縮短30d 的工期。滿足工程連續(xù)無縫設計施工的要求。

　　（三）后澆帶

　　1、盡量減少穿越后澆帶鋼筋的總量, 以盡可能釋放砼的收縮應力。對于樓板內鋼筋和側壁,由于焊接或搭接施工比較方便均應作斷開處理。由于梁鋼筋連接焊接等施工比較困難,可以留一部分連續(xù)鋼筋,盡量切斷梁腹縱向鋼筋和梁頂縱筋截斷,保留梁底鋼筋連續(xù)貫通。

　　2、后澆帶寬度內鋼筋抗拉剛度EAs 遠比后澆帶兩側砼的抗拉剛度EA 小,拉伸變形將主要由后澆帶寬度范圍內的鋼筋提供,對于鋼筋全部截斷的后澆帶,理論上寬度僅有100mm 就可以了,為施工方便常取800mm~1000mm,但對于鋼筋連續(xù)的后澆帶,盡可能增大后澆帶的寬度。

　　3、后澆帶保留時間為42d~60d,一般為60d,這樣早期溫差和砼收縮完成30%一50%。

　　4、材料:用高一等級的微膨脹砼封閉,并進行不少于15d的砼養(yǎng)護。

　　5、位置:設在梁墻內力較小位置,后澆帶間距為30m~40m。后澆帶可做成企口式,在澆砼前,必須鑿毛清理干凈。

　　（四）提高鋼筋砼的抗拉能力

　　砼的抗裂能力取決于砼的極限拉伸值,根據(jù)有關資料:混凝土的極限拉伸值與配筋有關。固此, 砼應考慮增加抗變形鋼筋, 即增強對砼由于長期干縮和氣溫度化引起的熱脹冷縮的抗變形能力。對于側壁,增加水平溫度筋,在砼面層起強化作用。在墻柱連接處設水平附加筋,附加筋的長度為1500mm-2000mm,配筋率提高10%~15%。鋼筋在保持總面積不變的情況下,根據(jù)直徑小,鋼筋布置間距密的方式選擇鋼筋,能減少裂縫的最大寬度。同時也要考慮砼易于振搗密實�！俄乓�(guī)》規(guī)定:地下室等與土體直接接觸的砼構件最大裂縫寬度允許值為0.2mm。當裂縫寬度為0.1mm~0.2mm,水進入砼與水泥產生反應,砼具有自愈能力。裂縫若控制在0.1mm 以內時,則所配鋼筋數(shù)量增多而不經濟。側壁受底板和頂板的約束,砼脹縮不一致,可在墻體中部設一道水平暗梁抵抗拉力,水平構造筋放在豎筋的外側,有利于控制墻體裂縫的發(fā)生。

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　　1、優(yōu)化砼配合比設計: 通過試驗優(yōu)選合適的外加劑和摻合料,適當降低水灰比和減少水泥用量, 選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥,選用優(yōu)質粉煤灰,砂和石含泥量要小,級配良好。

　　2、砼應嚴格振搗密實,提高砼密實度。

　　3、落實好砼澆筑后的養(yǎng)護措施,盡量做好保濕保溫養(yǎng)護,既可使砼初期獲得更高的強度,。還可減少砼的溫度應力與收縮應力,養(yǎng)護時問在14d 以上。

　　4、降低室外溫差的影響。夏季施工時應盡量避免在烈日下澆筑樓板砼。降低砼的人模溫度。免費論文參考網。地板墊層上干鋪油氈作滑動層。地下室四周土要及時回填,且應分層夯實,既加強地下室頂板作為上部結構的嵌固部位,又可盡快避免室外溫度變化對側壁的影響。

　　參考文獻：

　　[1]GB50010—2002 混凝土結構設計規(guī)范[s].中國建筑工業(yè)出版社。2002.

　　[2]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].中國建筑工業(yè)出版社.1997

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