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摘 要:裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,由于它的出现会降低建筑物的抗渗能力和承载能力,因此对混凝土的各类裂缝要区别对待、认真研究,并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和扩大,保证建筑物和构件安全、稳定地使用。本文对建筑施工裂缝经常发生的原因进行了分析和探讨并给出了一般预防措施。
关键词:建筑工程;施工裂缝;分析研究
在建筑的工程过程中,出现任何质量问题的时候,都要先对该问题出现的原因进行仔细、全面的分析,然后针对出现的原因及其现象,快速的拟制解决方案,并且明确该质量问题的责任人。因此,在分析建筑质量问题的过程中必须要准确、客观、全面;对于建筑质量问题事故的性质、原因、危害以及责任人一个环节都不能有所遗漏。并且在质量问题分析的过程中必须要有科学的判断能力,使得分析的结论有理有据,才能够使得意见达到统一。以下对墙体的裂缝现象以及墙体裂缝的成因进行了全面的分析。
一、建筑施工裂缝形成的机理和分类
对于钢混建筑裂缝形成的机理,可以从混凝土的基本性质出发进行探讨。混凝土属于混合物,由水泥、粗细骨料和水组成,并含有一定的气泡,属于多相的非均匀复合材料。复合材料的各种组分材料之间力学性能存在明显的差异,这样就导致混凝土在硬化过程中,混凝土内部各组分的收缩程度不一,由此产生的收缩应力会在混凝土中产生细微的裂缝,裂缝的种类包括了骨料和水泥浆粘结面上的裂缝和水泥浆裂缝。这些裂缝的分布并不规则,并且一般情况下会形成贯通裂缝。有以上分析可以得出结论微观裂缝的存在是由材料固有的物理性质所决定的,是不可能避免的。
在使用过程中钢筋混凝土构件中的这些微观裂缝都会进一步发展,在建筑的使用生命周期以内,钢筋和混凝土一起在承担结构荷载,但是两者的弹性模量不同,这就导致同样荷载条件下两者的变形变形不相同,而钢筋和混凝土之间的粘结使得两者之间会出现应力。随着荷载的进一步增加,当混凝土所承受的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,这些已经存在细微裂缝就会相互贯通,裂缝宽度也会迅速地增大。当裂缝的宽度超过0.05mm后就产生了肉眼能够看见的所谓宏观裂缝。
二、建筑墙体裂缝原因分析
在混合结构中墙体裂缝是常见的质量问题,引起裂缝原因有地基不均匀沉降、温度应力等。
1.温度应力引起墙体裂缝分析
一般材料均有热胀冷缩性质,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。
由于钢筋混凝土的线膨胀系数 a = 1.0 8 X 10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5 X 10/C,在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。温度应力引起墙体裂缝一般有以下两种情况:
(1)八字形裂縫。当外界温度上升时,外墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分(特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖)的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看,屋盖伸长对墙体产生附加水平推力,使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又引起主拉应力,当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零,两端最大,因此八字形裂缝多发生在墙体两端,一般占二、三个开间,且发生在顶层墙面上。
(2)水平裂缝和包角裂缝。平屋顶房屋,有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近,出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝,这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的,包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式,是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的,在这种情况下,下面一般不会再出现八字形裂缝。有时,外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。
2.地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析
房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。
三、在进行建筑施工的时候,对裂缝进行预防的一些措施
1.在设计的时候,预防裂缝的产生
在设计的时候,比较容易出现的施工裂缝有三种,分别是温度裂缝、收缩裂缝以及非承重性裂缝。其中温度裂缝的产生是由于材料对温度敏感程度存在差异而导致。想要避免出现温度裂缝,那么在进行工程设计的时候应该尽量将构建设计在保温层内,这样便能够很好的避免温度裂缝的产生;收缩裂缝的会随着时间的推进而不断的增加,并且混凝土本身的强度若是越高,那么收缩裂缝出现的概率会更大,所以在进行建筑设计的时候应该尽量不选择那些高强度混凝土,对于那些比较容易出现收缩裂缝的地方,可以根据实际的需要进行钢筋的配置;对于非承重裂缝,在那些裂缝比较容易出现的地方,应该避免收缩作用和温度作用同时的出现,这样能够更好的对其变形进行一定的协调,降低裂缝出现的概率。
2.在施工过程中对裂缝进行预防
在进行混凝土拌合的时候,在满足其强度要求的情况下应该尽量减少水泥以及水的用量,因为混凝土凝结硬化的时候水分会蒸发,所以应该控制其用水量,降低其水分蒸发量,这样会降低混凝土收缩情况的出现。所以在进行工程施工的时候,必须对其用水量进行合理的控制,并进行高效减水剂的添加。
3.加强混凝土浇筑的监管
在进行建筑施工的时候,为了降低裂缝出现的概率,在混凝土浇筑结束后的24小时内,禁止进行施工材料吊卸,避免冲击振捣的产生。所以必须加强对混凝土浇筑的监管力度,在一般情况下,混凝土浇筑结束受都应该避免振捣作用的产生,最好第三天再开始正常的进行施工。
四、结语
在建筑施工过程中,由于受到温度作用、地基不均匀沉降、混凝土干缩、施工因素等的影响而产生施工裂缝,为此,应当从建筑材料、结构的设计和施工等方面采取措施,注重建筑工程施工质量,进而有效预防施工裂缝的出现。
参考文献
[1]陈耀嵩,李太铖.对建筑施工中几种裂缝的分析[J].科技咨询导报,2007-08 -1.
[2]杨伯科.混凝土实用新技术手册[M].长春:吉林科学出版社,2003.
(作者身份证号码:1.210727198005183031;2.210403197811240043)
关键词:建筑工程;施工裂缝;分析研究
在建筑的工程过程中,出现任何质量问题的时候,都要先对该问题出现的原因进行仔细、全面的分析,然后针对出现的原因及其现象,快速的拟制解决方案,并且明确该质量问题的责任人。因此,在分析建筑质量问题的过程中必须要准确、客观、全面;对于建筑质量问题事故的性质、原因、危害以及责任人一个环节都不能有所遗漏。并且在质量问题分析的过程中必须要有科学的判断能力,使得分析的结论有理有据,才能够使得意见达到统一。以下对墙体的裂缝现象以及墙体裂缝的成因进行了全面的分析。
一、建筑施工裂缝形成的机理和分类
对于钢混建筑裂缝形成的机理,可以从混凝土的基本性质出发进行探讨。混凝土属于混合物,由水泥、粗细骨料和水组成,并含有一定的气泡,属于多相的非均匀复合材料。复合材料的各种组分材料之间力学性能存在明显的差异,这样就导致混凝土在硬化过程中,混凝土内部各组分的收缩程度不一,由此产生的收缩应力会在混凝土中产生细微的裂缝,裂缝的种类包括了骨料和水泥浆粘结面上的裂缝和水泥浆裂缝。这些裂缝的分布并不规则,并且一般情况下会形成贯通裂缝。有以上分析可以得出结论微观裂缝的存在是由材料固有的物理性质所决定的,是不可能避免的。
在使用过程中钢筋混凝土构件中的这些微观裂缝都会进一步发展,在建筑的使用生命周期以内,钢筋和混凝土一起在承担结构荷载,但是两者的弹性模量不同,这就导致同样荷载条件下两者的变形变形不相同,而钢筋和混凝土之间的粘结使得两者之间会出现应力。随着荷载的进一步增加,当混凝土所承受的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,这些已经存在细微裂缝就会相互贯通,裂缝宽度也会迅速地增大。当裂缝的宽度超过0.05mm后就产生了肉眼能够看见的所谓宏观裂缝。
二、建筑墙体裂缝原因分析
在混合结构中墙体裂缝是常见的质量问题,引起裂缝原因有地基不均匀沉降、温度应力等。
1.温度应力引起墙体裂缝分析
一般材料均有热胀冷缩性质,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。
由于钢筋混凝土的线膨胀系数 a = 1.0 8 X 10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5 X 10/C,在相同温差下,钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一,必然彼此相牵制而产生温度应力,使房屋结构开裂破坏。温度应力引起墙体裂缝一般有以下两种情况:
(1)八字形裂縫。当外界温度上升时,外墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分(特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖)的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看,屋盖伸长对墙体产生附加水平推力,使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又引起主拉应力,当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零,两端最大,因此八字形裂缝多发生在墙体两端,一般占二、三个开间,且发生在顶层墙面上。
(2)水平裂缝和包角裂缝。平屋顶房屋,有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近,出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝,这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的,包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式,是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的,在这种情况下,下面一般不会再出现八字形裂缝。有时,外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。
2.地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析
房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。
三、在进行建筑施工的时候,对裂缝进行预防的一些措施
1.在设计的时候,预防裂缝的产生
在设计的时候,比较容易出现的施工裂缝有三种,分别是温度裂缝、收缩裂缝以及非承重性裂缝。其中温度裂缝的产生是由于材料对温度敏感程度存在差异而导致。想要避免出现温度裂缝,那么在进行工程设计的时候应该尽量将构建设计在保温层内,这样便能够很好的避免温度裂缝的产生;收缩裂缝的会随着时间的推进而不断的增加,并且混凝土本身的强度若是越高,那么收缩裂缝出现的概率会更大,所以在进行建筑设计的时候应该尽量不选择那些高强度混凝土,对于那些比较容易出现收缩裂缝的地方,可以根据实际的需要进行钢筋的配置;对于非承重裂缝,在那些裂缝比较容易出现的地方,应该避免收缩作用和温度作用同时的出现,这样能够更好的对其变形进行一定的协调,降低裂缝出现的概率。
2.在施工过程中对裂缝进行预防
在进行混凝土拌合的时候,在满足其强度要求的情况下应该尽量减少水泥以及水的用量,因为混凝土凝结硬化的时候水分会蒸发,所以应该控制其用水量,降低其水分蒸发量,这样会降低混凝土收缩情况的出现。所以在进行工程施工的时候,必须对其用水量进行合理的控制,并进行高效减水剂的添加。
3.加强混凝土浇筑的监管
在进行建筑施工的时候,为了降低裂缝出现的概率,在混凝土浇筑结束后的24小时内,禁止进行施工材料吊卸,避免冲击振捣的产生。所以必须加强对混凝土浇筑的监管力度,在一般情况下,混凝土浇筑结束受都应该避免振捣作用的产生,最好第三天再开始正常的进行施工。
四、结语
在建筑施工过程中,由于受到温度作用、地基不均匀沉降、混凝土干缩、施工因素等的影响而产生施工裂缝,为此,应当从建筑材料、结构的设计和施工等方面采取措施,注重建筑工程施工质量,进而有效预防施工裂缝的出现。
参考文献
[1]陈耀嵩,李太铖.对建筑施工中几种裂缝的分析[J].科技咨询导报,2007-08 -1.
[2]杨伯科.混凝土实用新技术手册[M].长春:吉林科学出版社,2003.
(作者身份证号码:1.210727198005183031;2.210403197811240043)