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【摘 要】现如今,随着科学技术的发展,不仅价格低廉而且高效节能环保的地暖管地面得到建筑施工行业的广泛推崇和使用。但是地暖管道在常见的地暖施工系统中,经常出现地暖管地面裂缝现象,这种问题通常是在地暖管的设计和施工环节中由于操作不当所引起的。这种地暖管的地面裂缝现象,不仅影响着建筑装修的美观效果,更关系到住户的后续安全使用。本文通过工程的实践调查,概括出地暖管地面裂缝的具体形态和界格缝设置不当的现象并阐述了影响地念管地面裂缝的主要因素--地暖管的建筑材料混凝土的施工厚度不够等,系统的从选择原材料、设计构造、施工和工艺三点出发,研究控制地暖管地面裂缝的有效措施以指导工程的实践和顺利实施。
【关键词】地暖管;地面裂缝;应力集中;填充层;控制措施
0.前言
我们所说的地暖管地面,全称是低温热水地板辐射系统,其工作原理是以低温度的热水作为传输热量和温度的媒介,以获得采暖的房间所在底板为散热面,将室内温度与其他表面热度进行热量交换以达到热平衡状态,主要形式是室内的对流和辐射。这种原理逐渐形成了一个由地面向房间散热的供暖系统。现如今,地暖管地面在我国已被广泛推广和使用,它拥有着相当高的性价比和优点,如造价成本低、材料高效节能、节省甚至不占用房间实际使用面积。其实际使用的舒适度和环保度更是适宜人们采用的重要原因。只是,在地暖管的施工过程中常常伴随着很多问题,如材料配比比例错误、养护不当等,均会导致暖管地面出现裂缝。
1.裂缝的形态及产生原因
造成地暖管地面出现裂缝的因素有很多,原材料的配合比例、界格缝的形态、养护问题、地暖管地面固定管卡是否破坏、面层厚度等因素都应考虑在内。
1.1原材料的配合比例
构成地暖管的原材料是主要是混凝土,当水泥的用量过多时,会导致混凝土的含砂率发生改变,从而导致骨料的配合比率和外添加剂所占比率失调。这种现象叫做混凝土原材料的配合比不当。这几个因素互相关联,互相影响,任何环节中的操作不当都会导致面层裂缝。填充层细石混凝土使用的是商品泵送混凝土技术,当水泥与石灰配合比过大时,混凝土的稠度和粘度会变大,当水泥与石灰在搅拌过程中搅拌得不够均匀或彻底,原材料的抗拉强度便会降低,凝结力度大大下降,进而地暖管地面的裂缝便产生了。
另一种情况是混凝土由于收缩所引起的裂缝抗拉应力变小,导致混凝土抗拉应力变小的具体原因是泵送混凝土有着较高的的坍落度,在混凝土浇筑振捣后,在混凝土内部有一大部分空间被搅拌用水占用,当搅拌用水蒸发后,之前被搅拌用水所占据的部位会形成毛细孔毛细孔所在的位置由于混凝土发生收缩,导致裂缝抗拉应力变小,最终形成缝隙和裂纹。根据实际调查,坍落度与增加收缩裂缝的可能性成正比。在实际施工过程中,此类因素引起的地暖管地面裂缝裂缝情况较多,裂缝较大且不规则。
1.2养护问题
对于施工过程中对材料的养护问题,主要指是未做好混凝土填充层在浇筑环节之后的保温、保湿养护问题,另一种情况是浇筑后对填充层的养护时间过短,导致混凝土表面干燥,发生塑性收缩与开裂。由于养护问题所产生的裂缝形态一般为表面龟裂纹裂缝。
1.3界格缝的设置与断开
在填充层混凝土浇筑过程中,未及时对一些实际面积较大的房间门口宽度做改变位置,设置界格缝,或界格缝未完全断开。原理是在填充层混凝土硬化时,该部位应力过于集中,从而导致地暖,管地面出现细小裂缝。由于界格缝的设置问题所产生的裂缝形态多为斜裂缝、一字或十字形状的较宽裂缝。产生的位置多为门洞阳角及房问阳角。
1.4固定管卡
施工过程中,如果在填充层混凝土的环节中施工不当,地暖管地面的固定管卡本身就会被破坏,被破坏的固定管卡与保温板脱离后,保温板错位竖起,造成地面出现裂缝。这种裂缝的局部会突出,面层有破损,形态呈放射形式。
1.5填充层、面层厚度
填充层和面层的厚度是受管线布的设计工艺影响的。厚度高的填充层虽然可以将管道包裹住,可实际管道上皮与填充层上部只有只有不到二分之一的厚度。施工中由于施工环境高低不平,致使地暖管地面上表面与混凝土接触处存在差异,于是在薄弱地带产生了裂缝。实际调查发现,地暖管地面保护层厚度低于十五毫米处产生裂缝的概率为百分之七十,这种情况下产生的裂缝形态较宽。
2.裂缝的控制方法和措施
2.1设计方面
我国《地面辐射供暖技术规程》规定房间面积超过四十平米或长度超过六米时应为房间设置界格缝。设置的位置为柱子周边及内墙周围,应多这几在应力集中的部位。柱子周边和内墙应与房间的界格缝相通,在划分面积比较大的楼面和地面时,界格缝处的构造层必须完全断开,好让界格缝上下层的缝隙贯通顺直,位置一致。十五至二十毫米为界格缝的一般宽度。
混凝土开裂进一步导致地暖管裂缝的另一个不容忽视的因素是原材料混凝土的配合比例设计不当。混凝土配合比错误,会大大降低混凝土的抗拉强度。实际调查发现混凝土的塑性收缩裂缝和流态关系密切。混凝土设计环节的配合比的选择直接关系着地暖管地面的裂缝情况。混凝土原材料的配合对水泥和石灰的用量要求极高,应将坍落度降到最低。考虑到高温季节对硬化造成的影响,采取适当的缓凝措施是必不可少的。除此以外,对材料的检查和监督工作也不容忽视,邀请具有专业知识和技能的工作人员管理用料和配料,严格使用外添加剂,并定时检查搅拌时间,并应加强对原材料及混凝土填充层和面层的养护工作,另外,适当加入一定量的膨胀剂可以降低混凝土的早期收缩情况发生的可能。
2.2施工方面
二次浇筑工艺经过了混凝土将地暖管地面包裹的环节,先垫好初凝钢筋网片,再浇筑的水泥砂浆质量大大提高,降低了地暖管裂缝的可能性。
铺设地暖管之前应遵循二次浇筑工艺,保证填充层、面层的平整度。等到平层凝固硬化后,再铺设保温层。在养护方面,早期的地暖管微小的裂缝今后都会为后期宏观裂缝的产生埋下隐患。因此,忽视养护问题是混凝土早期开裂进而导致地暖管裂缝的一个非常重要的原因,它影响着混凝土结构的耐久性和使用的安全性。根据外界温度,填充层浇筑后,应用草帘、芦席、麻袋等对其进行覆盖,对于覆盖好的混凝土浇筑表面,要通过按时浇水以保持浇筑表面的湿润。混凝土的浇水养护时间对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于应派专人进行养护在初期应铺薄板尽量减少走动对混凝土的影響采用二次浇筑工艺进行填充层施工时注意第次浇筑应在第次浇筑完毕并养护后进行。
2.3管道的弯折与固定
施工过程中,掌握不好塑料管材的性能不但会影响下一环节的浇筑,更容易在浇筑填充层时发生保温层不平或地暖管地面在局部翘起等情况。因此,平实、牢固的塑料管材显得尤为重要。在填充层作业时,应对管道情况进行严格的检查,避免管道漂起现象发生,影响管道上部混凝土的厚度。
3.结束语
除了在设计和施工方面进行优化外,理论计算和现场试验对比分析,也可以加强对地暖管地面裂缝的控制,希望这些措施的实施可以降低地暖管地面裂缝现象发生的可能,更好地指导工程实践。
【参考文献】
[1]钱晓倩,詹树林,周富荣.早期养护时间对混凝土早期收缩的影响[期刊论文]-沈阳建筑大学学报(自然科学版),2007(04).
[2]林含.浅谈建筑施工中的混凝土裂缝控制,2009(6).
[3]赵云彬,李成义.楼面细石混凝土找平应用实例分析[期刊论文]-黑龙江科技信息,2009(23).
[4]吴後.浅谈大坍落度混凝土裂缝控制,2008(9).
[5]王铁梦.工程结构裂缝控制,1997.
【关键词】地暖管;地面裂缝;应力集中;填充层;控制措施
0.前言
我们所说的地暖管地面,全称是低温热水地板辐射系统,其工作原理是以低温度的热水作为传输热量和温度的媒介,以获得采暖的房间所在底板为散热面,将室内温度与其他表面热度进行热量交换以达到热平衡状态,主要形式是室内的对流和辐射。这种原理逐渐形成了一个由地面向房间散热的供暖系统。现如今,地暖管地面在我国已被广泛推广和使用,它拥有着相当高的性价比和优点,如造价成本低、材料高效节能、节省甚至不占用房间实际使用面积。其实际使用的舒适度和环保度更是适宜人们采用的重要原因。只是,在地暖管的施工过程中常常伴随着很多问题,如材料配比比例错误、养护不当等,均会导致暖管地面出现裂缝。
1.裂缝的形态及产生原因
造成地暖管地面出现裂缝的因素有很多,原材料的配合比例、界格缝的形态、养护问题、地暖管地面固定管卡是否破坏、面层厚度等因素都应考虑在内。
1.1原材料的配合比例
构成地暖管的原材料是主要是混凝土,当水泥的用量过多时,会导致混凝土的含砂率发生改变,从而导致骨料的配合比率和外添加剂所占比率失调。这种现象叫做混凝土原材料的配合比不当。这几个因素互相关联,互相影响,任何环节中的操作不当都会导致面层裂缝。填充层细石混凝土使用的是商品泵送混凝土技术,当水泥与石灰配合比过大时,混凝土的稠度和粘度会变大,当水泥与石灰在搅拌过程中搅拌得不够均匀或彻底,原材料的抗拉强度便会降低,凝结力度大大下降,进而地暖管地面的裂缝便产生了。
另一种情况是混凝土由于收缩所引起的裂缝抗拉应力变小,导致混凝土抗拉应力变小的具体原因是泵送混凝土有着较高的的坍落度,在混凝土浇筑振捣后,在混凝土内部有一大部分空间被搅拌用水占用,当搅拌用水蒸发后,之前被搅拌用水所占据的部位会形成毛细孔毛细孔所在的位置由于混凝土发生收缩,导致裂缝抗拉应力变小,最终形成缝隙和裂纹。根据实际调查,坍落度与增加收缩裂缝的可能性成正比。在实际施工过程中,此类因素引起的地暖管地面裂缝裂缝情况较多,裂缝较大且不规则。
1.2养护问题
对于施工过程中对材料的养护问题,主要指是未做好混凝土填充层在浇筑环节之后的保温、保湿养护问题,另一种情况是浇筑后对填充层的养护时间过短,导致混凝土表面干燥,发生塑性收缩与开裂。由于养护问题所产生的裂缝形态一般为表面龟裂纹裂缝。
1.3界格缝的设置与断开
在填充层混凝土浇筑过程中,未及时对一些实际面积较大的房间门口宽度做改变位置,设置界格缝,或界格缝未完全断开。原理是在填充层混凝土硬化时,该部位应力过于集中,从而导致地暖,管地面出现细小裂缝。由于界格缝的设置问题所产生的裂缝形态多为斜裂缝、一字或十字形状的较宽裂缝。产生的位置多为门洞阳角及房问阳角。
1.4固定管卡
施工过程中,如果在填充层混凝土的环节中施工不当,地暖管地面的固定管卡本身就会被破坏,被破坏的固定管卡与保温板脱离后,保温板错位竖起,造成地面出现裂缝。这种裂缝的局部会突出,面层有破损,形态呈放射形式。
1.5填充层、面层厚度
填充层和面层的厚度是受管线布的设计工艺影响的。厚度高的填充层虽然可以将管道包裹住,可实际管道上皮与填充层上部只有只有不到二分之一的厚度。施工中由于施工环境高低不平,致使地暖管地面上表面与混凝土接触处存在差异,于是在薄弱地带产生了裂缝。实际调查发现,地暖管地面保护层厚度低于十五毫米处产生裂缝的概率为百分之七十,这种情况下产生的裂缝形态较宽。
2.裂缝的控制方法和措施
2.1设计方面
我国《地面辐射供暖技术规程》规定房间面积超过四十平米或长度超过六米时应为房间设置界格缝。设置的位置为柱子周边及内墙周围,应多这几在应力集中的部位。柱子周边和内墙应与房间的界格缝相通,在划分面积比较大的楼面和地面时,界格缝处的构造层必须完全断开,好让界格缝上下层的缝隙贯通顺直,位置一致。十五至二十毫米为界格缝的一般宽度。
混凝土开裂进一步导致地暖管裂缝的另一个不容忽视的因素是原材料混凝土的配合比例设计不当。混凝土配合比错误,会大大降低混凝土的抗拉强度。实际调查发现混凝土的塑性收缩裂缝和流态关系密切。混凝土设计环节的配合比的选择直接关系着地暖管地面的裂缝情况。混凝土原材料的配合对水泥和石灰的用量要求极高,应将坍落度降到最低。考虑到高温季节对硬化造成的影响,采取适当的缓凝措施是必不可少的。除此以外,对材料的检查和监督工作也不容忽视,邀请具有专业知识和技能的工作人员管理用料和配料,严格使用外添加剂,并定时检查搅拌时间,并应加强对原材料及混凝土填充层和面层的养护工作,另外,适当加入一定量的膨胀剂可以降低混凝土的早期收缩情况发生的可能。
2.2施工方面
二次浇筑工艺经过了混凝土将地暖管地面包裹的环节,先垫好初凝钢筋网片,再浇筑的水泥砂浆质量大大提高,降低了地暖管裂缝的可能性。
铺设地暖管之前应遵循二次浇筑工艺,保证填充层、面层的平整度。等到平层凝固硬化后,再铺设保温层。在养护方面,早期的地暖管微小的裂缝今后都会为后期宏观裂缝的产生埋下隐患。因此,忽视养护问题是混凝土早期开裂进而导致地暖管裂缝的一个非常重要的原因,它影响着混凝土结构的耐久性和使用的安全性。根据外界温度,填充层浇筑后,应用草帘、芦席、麻袋等对其进行覆盖,对于覆盖好的混凝土浇筑表面,要通过按时浇水以保持浇筑表面的湿润。混凝土的浇水养护时间对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得少于应派专人进行养护在初期应铺薄板尽量减少走动对混凝土的影響采用二次浇筑工艺进行填充层施工时注意第次浇筑应在第次浇筑完毕并养护后进行。
2.3管道的弯折与固定
施工过程中,掌握不好塑料管材的性能不但会影响下一环节的浇筑,更容易在浇筑填充层时发生保温层不平或地暖管地面在局部翘起等情况。因此,平实、牢固的塑料管材显得尤为重要。在填充层作业时,应对管道情况进行严格的检查,避免管道漂起现象发生,影响管道上部混凝土的厚度。
3.结束语
除了在设计和施工方面进行优化外,理论计算和现场试验对比分析,也可以加强对地暖管地面裂缝的控制,希望这些措施的实施可以降低地暖管地面裂缝现象发生的可能,更好地指导工程实践。
【参考文献】
[1]钱晓倩,詹树林,周富荣.早期养护时间对混凝土早期收缩的影响[期刊论文]-沈阳建筑大学学报(自然科学版),2007(04).
[2]林含.浅谈建筑施工中的混凝土裂缝控制,2009(6).
[3]赵云彬,李成义.楼面细石混凝土找平应用实例分析[期刊论文]-黑龙江科技信息,2009(23).
[4]吴後.浅谈大坍落度混凝土裂缝控制,2008(9).
[5]王铁梦.工程结构裂缝控制,1997.