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混凝土结构房屋施工缝处理方法研究

编辑:优策新材料时间:2020-10-28 11:25点击数:

摘要:研究了在混凝土结构房屋中施工缝处产生裂缝的原因,对混凝土结构中不同构件施工缝处结合面上的处理方法作了对比和分析,研究后发现“表面凿毛法”与“钢板止水法”较为适用,设置“厂”字形施工缝法具有操作简单、经济效果好的优点。

关键词:施工缝,留置方法,处理方法

0引言

随着科学的发展和施工技术的进步,混凝土已成为当代建筑最重要的建筑材料;但是,在各种混凝土结构房屋的施工过程中,由于各种原因使得后续混凝土在施工时先前浇筑的混凝土已经初凝甚至终凝,这就使得新老混凝土在结合处形成施工缝。由于混凝土中施工缝的留置,可能会对混凝土结构的整体性、连续性等性能造成不同程度的影响,成为结构或构件开裂或裂断的薄弱环节,影响结构的使用,造成许多不必要的损失;因此,在施工过程中,正确设置施工缝、选择合理的处理施工缝方法,使施工缝的留设对房屋结构产生的影响降低成为一项比较重要的工作。

1常见施工缝处裂缝病理分析

混凝土结构房屋在施工时,不可避免地留设施工缝,在施工缝处,如果对结合面处理不当,出现质量缺陷或质量问题,结合面处混凝土收缩引起的拉应力将对强度较低一侧的新混凝土内部产生裂缝,此裂缝出现后将会降低混凝土的抗拉、抗剪、抗弯强度[2];从而会因此减小结构的承载力,降低房屋的安全性能。文概1]结合面的处理方法是影响施工缝质量的重要因素,试验表明未做处理的垂直缝抗拉强度约为57%,而水平缝只有45%。

结合面处处理不当引起的质量问题主要有两方面原因[2]:新老混凝土在强度产生过程中的温差,另一方面是新老混凝土在结硬过程中,收缩变形不一致。

新老混凝土浇筑有先后,水化反应产生的水化热使老混凝土先升温,而温度下降也先于新混凝土;由于老混凝土温度先降低,收缩变形先发生,而新混凝土后发生,老混凝土相当于新混凝土的约束支座,新混凝土的温度变形发生时,老混凝土作为新混凝土的约束支座对新混凝土产生拉力,当温差较大时将产生很大的拉应力[3]。

钢筋混凝土结构构件在施工缝处(结合面)施工时,相邻两侧的混凝土由于浇筑的时间有先后,使得新混凝土在浇筑时,老混凝土已经初凝或终凝,新混凝土开始出现干缩变形时,老混凝土已发生,两者的变形不协调造成较大的收缩应力;结合面一侧的老混凝土的干缩变形,将对新混凝土产生较大的拉应力;而此时,在新混凝土强度形成的初期,钢筋与新混凝土的粘结力为0或很小,钢筋与新混凝土不能形成共同受力,随着收缩量的增大,应力增加,结合面处一侧新混凝土由于强度较低而被拉开,形成细微裂缝,应力的进一步增加,裂缝的长度和宽度也随着增加,直至新老混凝土被裂缝分割成独立的两块区域。

2混凝土构件施工缝处理方法

针对结合面处引起质量问题(裂缝)的两种原因,最终都是由于新老混凝土变形不一致引起拉应力,可以采取相应的防治措施来抵抗拉应力;一方面是增大新老混凝土的接触面积或改良结合面的粘结性能,减小混凝土的拉应力大小;另一方面,在结合面增设钢筋,分摊一部分拉力,减小混凝土的拉应力;第三,为减少新旧混凝土温差,采取将接缝处新混凝土降温或者旧混凝土升温的方法。

由于第三种方法操作起来比较困难且不经济,故在工程中一般不予采用;凿毛增大接触面积法和增设钢筋减小拉应力法,或者两种方法结合起来使用的方法在工程中较为常见,本文仅对增大新老混凝土接触面积的方法做重点研究。由于混凝土结构中不同的构件留设施工缝和处理施工缝的方法不尽相同,故下文将对常见构件施工缝处理方法分别进行阐述。

2.1梁板水平构件施工缝处理2.1.1梁板水平构件施工缝留设方法

由于施工缝处新老混凝土的结合面上强度可能会有下降,因而施工的留置部位应该选择应力较小且易于施工的部位[4],主次梁的单向板肋梁楼盖,板上的施工缝留置在平行于板的短边的任何位置,楼板宜顺着次梁方向浇筑,次梁的施工缝应留置在次梁中间1/3跨度的范围内,如图1所示。

2.1.2处理方法研究

在工程实际施工中,可以运用“表面凿毛法”来处理水平构件留设的垂直施工缝。垂直施工缝是通过接触面产生的咬合力和前后层混凝土的粘结力来提高其抗剪和抗压能力的,由于混凝土在水化反应过程中要产生干缩变形,老混凝土与新混凝土变形不一致时,产生较大的收缩应力,应力较大时产生收缩裂缝;因而,在处理时应清除表面浮浆松动的石子,增加新旧混凝土的咬合作用;同时,增大凿毛的面积、涂刷带有胶水的水泥浆液,增加新旧混凝土接触面积和粘结效果,避免干缩裂缝的出现。

2.2柱等垂直构件施工缝处理2.2.1垂直构件施工缝留设方法

柱是典型的垂直构件,其施工缝宜留置在基础的顶面、梁以及吊车梁的下面、吊车梁的上面、无梁楼板柱帽的下面,如图2所示。

2.2.2处理方法研究

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