闡述防止減輕超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫建議

1、闡述防止減輕超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫建議闡釋避免減低極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度膨脹裂縫的建議 HYPERLINK /wgzl/zlcy/ 建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫較為普遍，裂縫的類型也很多，但按成因基本可歸結(jié)為由外荷和變形引起的兩大類裂縫。其中由混凝土收縮和溫度變形引起的收縮裂縫和溫度裂縫以及由這兩種變形共同引起的溫度收縮裂縫則是蘭州地區(qū)實(shí)際工程中最常見(jiàn)的裂縫。隨著建筑向大型化和多功能發(fā)展，超長(zhǎng)（即超過(guò)溫度伸縮縫間距）高層或大柱網(wǎng)建筑不斷出現(xiàn)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，施工中泵送混凝土工藝的應(yīng)用，使超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)的溫度收縮裂縫有逐漸增多的趨勢(shì)。雖然這類裂縫屬非結(jié)構(gòu)性裂縫，一般不致影響構(gòu)件承載力

2、和結(jié)構(gòu)安全，但卻會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性。同時(shí)也會(huì)給使用者感官和心理上造成不良影響。另外由于我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)氣候環(huán)境、溫濕度差異很大，現(xiàn)行規(guī)范對(duì)防止和減輕溫度收縮裂縫的設(shè)計(jì)措施制定的較為原則和局限。因此不少設(shè)計(jì)人員較重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)，而不太認(rèn)真考慮抗裂的構(gòu)造措施。這樣一旦出現(xiàn)裂縫不僅影響工程質(zhì)量，同時(shí)在進(jìn)入住房商品化，質(zhì)量糾紛日趨增多的今天也不利于保護(hù)自己。基于以上原因，筆者深感存有必要融合蘭州地區(qū)溫差小，氣候潮濕這一地區(qū)特點(diǎn)，根據(jù)多年的工程設(shè)計(jì)課堂教學(xué)和體會(huì)，對(duì)避免和減低極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度膨脹裂縫的設(shè)計(jì)措施明確提出一些建議，可供設(shè)計(jì)人員參照并能夠有所鼓舞。2溫度膨脹裂縫的基本特點(diǎn)混凝土在

3、結(jié)硬的過(guò)程中出現(xiàn)膨脹，溫度變化時(shí)會(huì)熱脹冷縮，當(dāng)這兩種變形受約束后，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就可以產(chǎn)生膨脹形變和溫度形變，這兩種形變分別少于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就可以引致混凝土脫落而構(gòu)成膨脹裂縫或溫度裂縫。極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)中較多見(jiàn)到的就是在膨脹形變和溫度形變共同促進(jìn)作用下以產(chǎn)生的溫度膨脹裂縫。必須分析溫度膨脹裂縫的基本特點(diǎn)，首先應(yīng)當(dāng)掌控膨脹和溫度變形的一些基本概念。2.1膨脹變形的特性及影響因素：通?；炷磷罱K膨脹快速反應(yīng)約3510-4，其特點(diǎn)就是早期膨脹慢，半年可以順利完成第一年膨脹量的8090%，一年后仍發(fā)展但已不顯著。其影響因素主要存有混凝土強(qiáng)度等級(jí)，水泥品種，水灰比，坍落度，保潔（保溫，美白）和體表比。2.

4、2溫度變形的特性及影響因素：混凝土溫度線脹系數(shù)通常為1.010-5/C，其變形隨其溫差而變化，通常出現(xiàn)在混凝土結(jié)硬一直至房屋采用期間。其影響因素存有季節(jié)溫差，內(nèi)外溫差和日照溫差。2.3溫度膨脹裂縫的基本特點(diǎn)：該裂縫由膨脹和溫度變形共同產(chǎn)生，其原產(chǎn)通常為膨脹和溫度兩種裂縫的女團(tuán)，隨其環(huán)境濕度和溫度而變化，隨其時(shí)間而發(fā)展，裂縫的脫落和危害程度往往較單一的膨脹或溫度裂縫輕微。根據(jù)具體內(nèi)容工程裂縫發(fā)生的時(shí)間、發(fā)展與變化、以及原產(chǎn)、形狀、尺寸等特征。通?？梢苑殖梢耘蛎涀冃尉佣嗷蛞詼囟茸冃尉佣?，實(shí)際工程中較常用的就是以膨脹變形居多的溫度膨脹裂縫，通常出現(xiàn)在混凝土鋪設(shè)后一年內(nèi)，但多見(jiàn)到半月至數(shù)月之內(nèi)。主要影

5、響的部位及構(gòu)件就是底層和頂部數(shù)層梁板構(gòu)件以及基礎(chǔ)梁、放檐、欄板等翹起構(gòu)件。梁板裂縫呈現(xiàn)出相同原產(chǎn)和特征，梁纏通常旋轉(zhuǎn)軸橫向，原產(chǎn)在兩側(cè)面，兩頭粗、中間闊、棗核形。裂縫為表面，深進(jìn)或全線貫通。單向板縫等間距平行于短邊。雙向板縫較著重單向板縫，兩個(gè)方向板縫縱橫交錯(cuò)，圓形，纏多為全線貫通，板面纏通常闊于板底縫。3避免和減低極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度膨脹裂縫的設(shè)計(jì)建議3.1設(shè)置后淋拎以及掌控和抵抗溫度膨脹形變的措施3.1.1有效率設(shè)置后淋拎 HYPERLINK /wgzl/ 后澆帶是列入高規(guī)中的一種目前設(shè)計(jì)人員常采用的方法，它利用了混凝土早期收縮量大的特性，其設(shè)計(jì)思路是“以放為主”。主要作用是釋放早期混凝土收

6、縮應(yīng)力，減小以收縮為主的變形。高規(guī)雖然對(duì)后澆帶的間距、寬度、鋼筋處理、澆筑時(shí)間有較明確要求，不少資料對(duì)此也有所介紹。但是結(jié)合多年來(lái)對(duì)蘭州地區(qū)幾個(gè)較大型超長(zhǎng)工程的設(shè)計(jì)實(shí)踐，深感對(duì)后澆帶的做法必須予以重視。如設(shè)計(jì)施工處理不好，不僅起不到予期的效果，還會(huì)留下結(jié)構(gòu)隱患。因此就后澆帶的具體做法提出以下建議和看法：間距：低規(guī)規(guī)定為30m40m。建議具體內(nèi)容工程應(yīng)當(dāng)融合建筑物長(zhǎng)度、氣候環(huán)境特點(diǎn)綜合考量，通常應(yīng)當(dāng)掌控在30m左右。邊線：大橫跨梁開(kāi)間或受力較小的部位，通?？梢栽诹簷M跨三分之一處。平面布置時(shí)必須特別注意梁的布置宜平行于后淋拎以免梁切斷太多。視具體情況可以沿平面坎坷通過(guò)。寬度：低規(guī)規(guī)定8001000

7、mm。建議留出的寬度必須考量滿足用戶鋼筋間隔內(nèi)模建議?？梢匀菰S大于1000mm。鋼筋：目前對(duì)后淋拎內(nèi)梁橫向鋼筋處置存有兩種作法。第一種：梁板鋼筋均斷裂后內(nèi)模(低規(guī)建議)，但由于梁鋼筋乘、沖壓處置困難，質(zhì)量難于確保，極易給結(jié)構(gòu)導(dǎo)致隱患。第二種：板鋼筋斷裂，梁鋼筋直通不斷。目前工程使用較多，但由于切斷梁較多時(shí)，鋼筋全部不斷可以約束混凝土膨脹，超過(guò)沒(méi)予期效果。建議：梁上部鋼筋，腰筋及板墻鋼筋斷后間隔內(nèi)?；虮匾獣r(shí)先乘后補(bǔ)焊。梁下部鋼筋不斷，可以適度加強(qiáng)配筋。這樣即可大大增大梁鋼筋全部不斷對(duì)混凝土膨脹構(gòu)成的約束，又可避免梁鋼筋全部斷后導(dǎo)致的鋼筋乘、沖壓困難，這種處置方法筆者自93年以來(lái)已在一些工程中較好

8、的展開(kāi)了采用。鋪設(shè)時(shí)間：低規(guī)建議，宜在兩個(gè)月后且鋪設(shè)時(shí)的溫度宜高于主體混凝土鋪設(shè)時(shí)的溫度。由于混凝土早期膨脹量小，相對(duì)一年的膨脹量，半月約占到3040%；1個(gè)月約占到4555%；2個(gè)月約占到6575%；半年約占到8090%，故應(yīng)按規(guī)范繼續(xù)執(zhí)行，通常應(yīng)當(dāng)確保兩個(gè)月后鋪設(shè)。后淋混凝土：使用并無(wú)膨脹或微收縮混凝土，強(qiáng)度較主體混凝土提升C5級(jí)。設(shè)計(jì)時(shí)必須特別交代以下懇請(qǐng)施工單位特別注意的問(wèn)題：文章后淋拎兩側(cè)宜設(shè)立鋼筋網(wǎng)片，避免主體混凝土流向后淋拎。后淋拎混凝土鋪設(shè)前要清掃挖毛，鋪設(shè)時(shí)振搗規(guī)整，精心保潔。后淋拎兩側(cè)提振確保平衡可信，后淋拎混凝土超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)方可拆毀。3.1.2、針對(duì)性地實(shí)行掌控和抵抗溫

9、度膨脹形變的措施強(qiáng)化屋面保溫保溫措施，使用高效率保溫材料，嚴(yán)苛滿足用戶建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。屋面板、外廊板，陽(yáng)臺(tái)板等翹起室外現(xiàn)澆板（不含施工期間主體曝露時(shí)間較長(zhǎng)的室內(nèi)現(xiàn)澆板）以及板橫跨大于4m且使用泵送混凝土的雙向已連續(xù)板等溫度膨脹形變很大的板，均應(yīng)當(dāng)在板面（即為板的承壓區(qū)）布局不大于6200雙向鋼筋網(wǎng)片，或支座鋼筋隔一全跨全線貫通，但間距不必大于200mm，每一方向分體式筋率不必大于0.1%。以上板在存有受力鋼筋處，實(shí)配鋼筋尚應(yīng)考量溫度膨脹形變影響不予適度減小?？蚣芰杭八鞋F(xiàn)澆梁凡高度600者（翹起梁高度500）均設(shè)置不大于212腰筋。腰筋宜細(xì)而密，間距不應(yīng)當(dāng)大于200mm，每?jī)啥搜罘煮w式筋率

10、不必大于0.1%。檐口板，翹起欄板應(yīng)當(dāng)雙面雙向配筋，上下端頭各分體式210溫度抵抗筋，并內(nèi)要1520m設(shè)置一道20mm溫度伸縮縫。掌控現(xiàn)澆板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不必大于C35。后淋拎列為高層規(guī)程后已在大量工程中廣為采用。前已論及，其主要促進(jìn)作用就是增大混凝土早期以膨脹居多的變形。因此，極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度膨脹裂縫的防治無(wú)法單靠設(shè)置后淋增添化解，必須實(shí)行上述“擺”“嚴(yán)防”“抗炎”結(jié)合的綜合措施。筆者已在蘭州和西非熱帶地區(qū)一些較大型的極長(zhǎng)建筑中，根據(jù)具體內(nèi)容工程各自的特點(diǎn)多次使用了上述綜合措施。實(shí)踐證明比較有效率。故指出，避免和減低蘭州地區(qū)極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度膨脹裂縫目前仍然應(yīng)當(dāng)首先或主要使用設(shè)置后淋拎以及

11、掌控和抵抗溫度膨脹形變的綜合措施?？剂磕壳盎炷翜囟扰蛎浟芽p的趨向激增以及極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。建議使用上述綜合措施，房屋總長(zhǎng)宜掌控在120m內(nèi)。3.2使用UEA補(bǔ)償膨脹混凝土3.2.1方法明確提出：由于后淋拎縮短工期，鋼筋斷后的3.2.1方法明確提出：由于后淋拎縮短工期，鋼筋斷后的乘、沖壓和清掃挖毛均給填縫施工增添一定麻煩，處置不好將遺留下隱患，因此中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院游寶坤等人明確提出了使用UEA強(qiáng)化拎替代后淋拎已連續(xù)鋪設(shè)極長(zhǎng)建筑的無(wú)縫設(shè)計(jì)施工方法。3.2.2設(shè)計(jì)思路：“以抗居多”的設(shè)計(jì)原則，利用UEA補(bǔ)償膨脹混凝土在硬化過(guò)程產(chǎn)生的收縮促進(jìn)作用，在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生少量換熱器形變用以補(bǔ)償混凝

12、土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生的溫度和膨脹扎形變，從而避免膨脹裂縫或把裂縫掌控在無(wú)毒裂縫范圍內(nèi)。3.2.3核心思想所有樓板均拌1012%UEA（膨脹率2310-4）。但每間隔50m設(shè)置一條2m闊收縮強(qiáng)化拎，拎內(nèi)混凝土滲雜1415%UEA（膨脹率4610-4），兩側(cè)設(shè)密孔鋼絲網(wǎng)，避免混凝土流向強(qiáng)化拎，可以已連續(xù)鋪設(shè)100200m的極長(zhǎng)建筑，具有文獻(xiàn)4了解，該技術(shù)已在全國(guó)50多個(gè)關(guān)鍵性工程中應(yīng)用領(lǐng)域。由于這種方法，規(guī)范未列為，施工建議汪，氣候環(huán)境影響小，干燥地區(qū)收縮可以維持，干躁地區(qū)可以存有問(wèn)題。融合對(duì)福州機(jī)場(chǎng)航站樓使用UEA混凝土后實(shí)際效果的調(diào)研。建議蘭州地區(qū)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎使用，若使用可以搞必要排序和實(shí)驗(yàn)，測(cè)得一

13、些技術(shù)數(shù)據(jù)，最出色在有條件美白保潔的地下結(jié)構(gòu)中使用。也可以考量在建筑長(zhǎng)度70m以下，設(shè)置后淋拎后影響工期的工程上試用，但對(duì)梁板構(gòu)件仍應(yīng)當(dāng)針對(duì)性地實(shí)行3.1.2中了解的一些必要的掌控和抵抗溫度膨脹形變的設(shè)計(jì)措施。另外特別提出申請(qǐng)施工時(shí)必須嚴(yán)苛美白保潔。3.3使用予形變混凝土結(jié)構(gòu)予形變混凝土可以進(jìn)一步增強(qiáng)梁板剛度，梁板中所產(chǎn)生的換熱器形變可以抵銷由于混凝土溫度變化和膨脹產(chǎn)生的軸向扎形變，從而達(dá)至不斷擴(kuò)大溫度伸縮縫間距不設(shè)立后淋拎的目的。經(jīng)對(duì)珠海機(jī)場(chǎng)調(diào)研了解到：梁板在使用并無(wú)導(dǎo)電予形變混凝土后，平面尺寸8448m，未設(shè)后淋拎，采用較好。筆者指出，當(dāng)為滿足用戶建筑層高建議而使用該技術(shù)時(shí)，可以考量在使用必要的掌控和抵抗溫度形變的具體措施后減小溫度伸縮縫的間距，但應(yīng)當(dāng)融合工程搜集資料具體分析。4結(jié)語(yǔ)溫度膨脹裂縫就是蘭州地區(qū)極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)中較常用且日趨激增的裂縫，由于該裂縫的危害性及規(guī)范的局限性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)予以足夠多注重。本文從設(shè)計(jì)角度上沃蘇什卡了混凝土膨脹和溫度變形的特性，影響因素以及溫度膨脹裂縫的成因和基本特點(diǎn)，以并使設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建最基本的概念去針對(duì)性地融合具體內(nèi)容工程特點(diǎn)考量避免和減低溫度膨脹裂縫的具體措施?！霸O(shè)置后淋拎以及掌控和抵抗溫度膨脹形變的綜合措施”著重結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，對(duì)裂縫實(shí)行“擺”“嚴(yán)防”“抗炎”結(jié)合的設(shè)想。工程實(shí)踐證明，對(duì)避免和減低極長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)