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【摘要】在民用建筑中新建工程的裂缝问题就是问题之一,裂缝的存在影响着建筑质量和施工的验收和交付。本文笔者通过分析民用建筑裂缝的常见种类及产生缘由,并提出了一些防治措施。
【关键词】建筑裂缝;施工裂缝;裂缝分析;对策
民用建筑物包括的范围很广,如砖石与钢筋混凝土的混合结构、各种砌块建筑、混凝土大板结构、高层建筑等。混凝土在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力(拉应力或剪应力),造成在骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。这种微观裂缝的分布是不规则的,且不连贯,但在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下,裂缝开始发展,并逐渐互相串通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝。宏观裂缝主要可分为收缩裂缝、超载裂缝、沉降裂缝、龟裂裂缝、疏松裂缝等几种,此外还包括张拉、化学反应、冻胀等裂缝。
一、裂缝的产生原因
1混凝土材料及配合比。配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当是指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料種类不佳、选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。
2混凝土的收缩。收缩是混凝土的一个主要特性,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展则有可能引起机构物的开裂、变形甚至破坏。
3温度应力。混凝土内的水泥在水化反应中发散出大量热量,使混凝土升温,并与外部气温形成一定温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝宽度。
4配筋不足。配筋间距大、配筋率小的混凝土结构开裂多,无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂。
5养护条件。养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂可能性就越小。
二、裂缝的预防措施
1结构设计。设计上要注重容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。如对软弱地基进行必要处理;各部分荷载悬殊的结构适当增设构造钢筋,以避免不均匀下沉,造成应力集中而出现裂缝。
2施工方案。施工方案主要是确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯直力较小的部位;除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意。
3施工质量。混凝土要有合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发,适当地选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。其次,钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。其三是浇筑、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。过分地振捣对混凝土均匀性有害,振捣不足也不能保证混凝土应有的密实度,要恰到好处。
4养护。养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程中的温差,以便减小温度应力,阻止裂缝的产生。常规养护方法是喷水,对一般混凝土结构,减小表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。还有,应尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。
三、裂缝的常见处理办法
1现浇板裂缝的主要处理方法。对于板上层裂缝,可用环氧树脂修补方法。具体操作步骤是:将缝表面凿出一个上宽2-3cm,深3-4cm的V型槽,用水冲刷干净,再用环氧树脂丙酮(稀释)、乙二胺(增加强度)、苯二甲基二丁脂(增加韧性),并与砂浆混合进行填补。各成分所占比例按有关技术资料确定。对板上层裂缝还可以用高压喷浆的方法修补。喷浆前应用高压水将缝冲刷干净。对于板上层裂缝较多的板,可采用在板上表面覆盖钢丝细石混凝土的方法修补。做法是先将板上表面凿开,冲洗干净,然后布上一层4@15O的钢丝网,再浇上一层厚4-5cm的细石混凝土(混凝土强度比板高),该覆盖层应锚固在四边支座上。板下层裂缝,一般不影响结构安全,用环氧树脂修补法较合适。
2为了预防项层楼板受太阳辐射引起墙体开裂,可采用楼板与墙间设滑动层的办法,如两层油毡中夹滑石粉,主要设于墙的两端部墙体,不段增配钢筋网,提高抗裂能力,这里我们提倡“抗”、“放”结合,即墙体的构造应尽量加强,但顶板与墙的连接应尽可能有“放”的余地。由于抗震要求,此处的构造应该“可微动,不可大动”以防止滑脱,过去曾遇到将楼板和墙浇成整体,出现剪力开裂的情况,这就是因为增大了地基水平阻力系数值和约束,在圈梁上设构造柱的女儿墙是抗震的有效办法。
4.3抹灰前的基层处理是确保抹灰质量的关键之一,必须认真做好:混凝土、砖石基层表面凹凸明显部位,应事先剔平或用1:3水泥砂浆补平;抹灰用的砂浆必须具有良好的和易性,并具有一定的粘结强度,以使砂浆能涂抹成均匀的薄层,而且与底层粘结牢固,并便于操作和确保工程质量。门窗框安装应采取有效措施,以保证与墙体连接牢固,抹灰后不致在门窗框边处发生裂缝、空鼓问题。
总之,民用建筑产生裂缝的产生原因多种多样,但我们要了解产生的原因,找出相应的对策,实现快速和高效防治措施。
参考文献
[1] 赵文申,浅谈混凝土裂缝处理[J]科学大众(科学教育) 2009(10)
[2] 陈德英,浅析裂缝的成因及控制 [J]科技资讯2008(19)
[3] 潘得明,预防混凝土出现温度裂缝的措施[J]科技促进发展 2009(06)
【关键词】建筑裂缝;施工裂缝;裂缝分析;对策
民用建筑物包括的范围很广,如砖石与钢筋混凝土的混合结构、各种砌块建筑、混凝土大板结构、高层建筑等。混凝土在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力(拉应力或剪应力),造成在骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。这种微观裂缝的分布是不规则的,且不连贯,但在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下,裂缝开始发展,并逐渐互相串通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝。宏观裂缝主要可分为收缩裂缝、超载裂缝、沉降裂缝、龟裂裂缝、疏松裂缝等几种,此外还包括张拉、化学反应、冻胀等裂缝。
一、裂缝的产生原因
1混凝土材料及配合比。配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当是指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料種类不佳、选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。
2混凝土的收缩。收缩是混凝土的一个主要特性,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展则有可能引起机构物的开裂、变形甚至破坏。
3温度应力。混凝土内的水泥在水化反应中发散出大量热量,使混凝土升温,并与外部气温形成一定温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝宽度。
4配筋不足。配筋间距大、配筋率小的混凝土结构开裂多,无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂。
5养护条件。养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂可能性就越小。
二、裂缝的预防措施
1结构设计。设计上要注重容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。如对软弱地基进行必要处理;各部分荷载悬殊的结构适当增设构造钢筋,以避免不均匀下沉,造成应力集中而出现裂缝。
2施工方案。施工方案主要是确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯直力较小的部位;除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意。
3施工质量。混凝土要有合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发,适当地选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。其次,钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。其三是浇筑、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。过分地振捣对混凝土均匀性有害,振捣不足也不能保证混凝土应有的密实度,要恰到好处。
4养护。养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程中的温差,以便减小温度应力,阻止裂缝的产生。常规养护方法是喷水,对一般混凝土结构,减小表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。还有,应尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。
三、裂缝的常见处理办法
1现浇板裂缝的主要处理方法。对于板上层裂缝,可用环氧树脂修补方法。具体操作步骤是:将缝表面凿出一个上宽2-3cm,深3-4cm的V型槽,用水冲刷干净,再用环氧树脂丙酮(稀释)、乙二胺(增加强度)、苯二甲基二丁脂(增加韧性),并与砂浆混合进行填补。各成分所占比例按有关技术资料确定。对板上层裂缝还可以用高压喷浆的方法修补。喷浆前应用高压水将缝冲刷干净。对于板上层裂缝较多的板,可采用在板上表面覆盖钢丝细石混凝土的方法修补。做法是先将板上表面凿开,冲洗干净,然后布上一层4@15O的钢丝网,再浇上一层厚4-5cm的细石混凝土(混凝土强度比板高),该覆盖层应锚固在四边支座上。板下层裂缝,一般不影响结构安全,用环氧树脂修补法较合适。
2为了预防项层楼板受太阳辐射引起墙体开裂,可采用楼板与墙间设滑动层的办法,如两层油毡中夹滑石粉,主要设于墙的两端部墙体,不段增配钢筋网,提高抗裂能力,这里我们提倡“抗”、“放”结合,即墙体的构造应尽量加强,但顶板与墙的连接应尽可能有“放”的余地。由于抗震要求,此处的构造应该“可微动,不可大动”以防止滑脱,过去曾遇到将楼板和墙浇成整体,出现剪力开裂的情况,这就是因为增大了地基水平阻力系数值和约束,在圈梁上设构造柱的女儿墙是抗震的有效办法。
4.3抹灰前的基层处理是确保抹灰质量的关键之一,必须认真做好:混凝土、砖石基层表面凹凸明显部位,应事先剔平或用1:3水泥砂浆补平;抹灰用的砂浆必须具有良好的和易性,并具有一定的粘结强度,以使砂浆能涂抹成均匀的薄层,而且与底层粘结牢固,并便于操作和确保工程质量。门窗框安装应采取有效措施,以保证与墙体连接牢固,抹灰后不致在门窗框边处发生裂缝、空鼓问题。
总之,民用建筑产生裂缝的产生原因多种多样,但我们要了解产生的原因,找出相应的对策,实现快速和高效防治措施。
参考文献
[1] 赵文申,浅谈混凝土裂缝处理[J]科学大众(科学教育) 2009(10)
[2] 陈德英,浅析裂缝的成因及控制 [J]科技资讯2008(19)
[3] 潘得明,预防混凝土出现温度裂缝的措施[J]科技促进发展 2009(06)