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摘要:分析了建筑施工裂缝产生的原因,并从工程施工、材料及设计等方面提出相应的预防措施,希望对相关工程技术人员有一定的帮助。
关键词:施工 裂缝 材料 设计
中图分类号:TU656
一般来讲,建筑施工裂缝控制是一项重要的研究议题,根据形成原因不同,裂缝可以分为温度裂缝、应力裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝和施工裂缝等。对可能引起裂缝的原因进行详细分析是做好裂缝控制工作的基础,明晰了裂缝的形成机制才能采取有效的针对措施。生活水平的提高,人们对建筑质量要求越来越高,外观显然是最为关注的问题。
一、建筑施工裂缝概述
建筑裂缝的发生对建筑的使用性能造成严重的影响,常见的裂缝一般有两种,一种是建筑楼板裂缝,另一种便是混凝土施工裂缝。其实,总的来讲,都可以归结为混凝土裂缝。由于温度、应力等原因,都会造成混凝土裂缝的形成。
(一)引起裂缝的首要原因是混凝土的收缩。众所周知,混凝土在硬化过程中,由于水
分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展。当混
凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂,开裂的部位往往产生在应压力相对集中的地方。
(二)温度裂缝。因水泥具有快硬、高强、水化热大的特点,再加上多数工程的主体施工发生在夏季,混凝土浇捣后又未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而出现裂缝。这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位即板角处。
(三)沉降作用产生的裂缝
在砌体房屋结构中,由于地基的不均匀沉降会在结构应力较大部位出现沉降裂缝。在多层建筑里这种裂缝可能会发展到2层的地方。若建筑的地基的承载能力出现突变,沉降裂缝也有可能向建筑物的下方发展,严重时可能布满整个建筑物。这种裂缝出现的原因主要是施工方法不当或者设计失误造成的;若建筑采用桩基础,当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时,因桩基础施工影响因素较多、检测的数量也有限,因而很难保证检测数据的准确性,影响桩基础的设计与施工,进而导致基础因沉降作用而产生裂缝。
(四)施工过程中产生的裂缝
在建筑物施工过程中,由于施工工艺、操作方法不当等就容易出现施工裂缝,这种裂缝的分布没有规律可言。造成这种裂缝出现的原因有:管道设置不当、混凝土强度不满足要求、楼板厚度不够、混凝土养护条件差、混凝土浇注方法和顺序不对、浇注速度过快、混凝土模板过早拆除、施工缝未妥善处理、施工缝设置不合理、钢筋保护层过大、浇注前钢筋变形过大、施工现场缺乏有效的管理等。
二、建筑施工裂缝预防措施分析
(一)设计过程中预防裂缝的产生
1、为了能够有效的控制温度裂缝的产生,在建筑物设计时应当尽量将所有构件都处于保温层包裹中,这样就能够有效减少使用过程中温度裂缝的产生。
2、收缩裂缝的产生随着时间的推移而不断增大,而且混凝土强度越高越容易出现收缩裂缝,因此,在建筑物设计中尽量避免选用高强度混凝土。对于建筑物容易出现裂缝的地方,应按照构造要求配置钢筋。
3、在建筑物设计过程中,应当尽量避免非承重性裂缝的产生;对于容易出现裂缝的地方,应尽量使温度作用与收缩作用同时出现,这样有助于建筑物变形的协调性。如尽量降低建筑物的平面体量,墙体和楼面不应当支撑在刚度相差较大的支座上,避免建筑物出现局部较大的消弱现象。
(二)施工过程中预防裂缝的产生
1、在进行混凝土拌制时,在确保混凝土强度满足使用要求的基础上,尽量降低绝对用水量以及水泥的用量。在混凝土中的水泥石凝结硬化时容易出现大量的水分蒸发,降低混凝土拌合时的用水量,就可以降低混凝土的的水分蒸发量,进而降低混凝土的收缩。因此,在施工过程中要严格控制拌合混凝土的用水量,条件允许时可以添加高效减水剂。
2、通过有效的安排施工顺序,可以降低建筑物各构件之间的应力作用,进而避免混凝土早期裂缝的产生。如可以先进行建筑物墙板的施工,然后再进行底板的施工,这样可以避免因底板对墙板的约束而引起墙板出现裂缝。
3、注重混凝土的养护;有关研究指出,若普通混凝土是在水中进行养护则可以有效避免收缩裂缝的产生,因此,在混凝土浇注结束以后,要尽快用草帘等进行覆盖并进行浇水养护,这样就能够降低混凝土的收缩量,防止混凝土裂缝的产生,混凝土的养护时间应当不少于14d。
4、混凝土浇注、养护过程中所用的模板起到支撐混凝土自重、保证混凝土形状的作用,因而在进行模板拆除时应当确保混凝土自身的强度能够承受外部荷载作用。混凝土模板的拆除时间应当依据混凝土的强度发展过程、养护条件等确定,避免拆模过早而导致荷载裂缝的产生。
(三)材料
应用自然连续的级配粗骨材配制的混凝土,具有较好的和易性,较少的用水量和水泥用量;砂石的级配差或砂颗粒过细拌制的混凝土常造成侧面裂缝。细骨料以采刚中、粗砂为宜,试验资料表明:当细度模数为 2.79,平均粒径为0.3l8 的中、粗砂,比采用细度模数为 2.12,平均粒径为 0.236 的细砂,每立方米混凝土减少用水量 20~25kg,水泥可相应减少 28~25kg:配制中,严格控制砂、石的含泥量,含泥量过大,对混凝土的抗裂性是十分不利的,砂石含泥量超过规定不仅降低混凝上的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。
三、温度裂缝控制措施
施工常见的温度裂缝有两类。一类为内约束裂缝,是由于混凝土内外温差过大引起。另一类为外约束裂缝,是由于平均降温差过大引起的。控制第一类表面温度裂缝的基本方法是控制混凝土内外温差、表面与外界温差,防止表面急剧冷却。冬季采取保温,缓拆模。加热养护严格控制升温速度,使温差不大于 10℃。注意缓慢揭盖。及时脱模,脱模后缓慢降温或加覆盖,控制温差不大于 20℃。控制第二类降温裂缝可从控制混凝土人模温度、温升,减少温差,改进施工操作工艺,改善混凝土性能,改善结构约束条件等方面人手来削减温度应力,一般措施有:a.选用低热或中热水泥(矿渣水泥、火山灰水泥等)。b.改善骨料级配,采用低流动性混凝土,掺粉煤灰混合材料或减水剂,利用后期混凝土强度等以降低水泥用量,降低温升。c.加强混凝土养护,适当延长养护和拆模时间,使混凝土缓慢冷却;急需拆模,表面应覆盖草袋继续浇水养护。
对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
四、结语
当前建筑工程中,施工裂缝的出现屡见不鲜,如何在施工中加强对裂缝的控制,刻不容缓。只有从实际工作出发,通过合理材料的配比,明晰裂缝产生机理,然后在施工中注意温度、应力等多方面的影响,这样才能更为有效地控制裂缝的出现。
参考文献
[1] 藏法启.建筑工程施工裂缝分析及控制方法[J].黑龙江科技信息,2009,
关键词:施工 裂缝 材料 设计
中图分类号:TU656
一般来讲,建筑施工裂缝控制是一项重要的研究议题,根据形成原因不同,裂缝可以分为温度裂缝、应力裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝和施工裂缝等。对可能引起裂缝的原因进行详细分析是做好裂缝控制工作的基础,明晰了裂缝的形成机制才能采取有效的针对措施。生活水平的提高,人们对建筑质量要求越来越高,外观显然是最为关注的问题。
一、建筑施工裂缝概述
建筑裂缝的发生对建筑的使用性能造成严重的影响,常见的裂缝一般有两种,一种是建筑楼板裂缝,另一种便是混凝土施工裂缝。其实,总的来讲,都可以归结为混凝土裂缝。由于温度、应力等原因,都会造成混凝土裂缝的形成。
(一)引起裂缝的首要原因是混凝土的收缩。众所周知,混凝土在硬化过程中,由于水
分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展。当混
凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂,开裂的部位往往产生在应压力相对集中的地方。
(二)温度裂缝。因水泥具有快硬、高强、水化热大的特点,再加上多数工程的主体施工发生在夏季,混凝土浇捣后又未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而出现裂缝。这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位即板角处。
(三)沉降作用产生的裂缝
在砌体房屋结构中,由于地基的不均匀沉降会在结构应力较大部位出现沉降裂缝。在多层建筑里这种裂缝可能会发展到2层的地方。若建筑的地基的承载能力出现突变,沉降裂缝也有可能向建筑物的下方发展,严重时可能布满整个建筑物。这种裂缝出现的原因主要是施工方法不当或者设计失误造成的;若建筑采用桩基础,当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时,因桩基础施工影响因素较多、检测的数量也有限,因而很难保证检测数据的准确性,影响桩基础的设计与施工,进而导致基础因沉降作用而产生裂缝。
(四)施工过程中产生的裂缝
在建筑物施工过程中,由于施工工艺、操作方法不当等就容易出现施工裂缝,这种裂缝的分布没有规律可言。造成这种裂缝出现的原因有:管道设置不当、混凝土强度不满足要求、楼板厚度不够、混凝土养护条件差、混凝土浇注方法和顺序不对、浇注速度过快、混凝土模板过早拆除、施工缝未妥善处理、施工缝设置不合理、钢筋保护层过大、浇注前钢筋变形过大、施工现场缺乏有效的管理等。
二、建筑施工裂缝预防措施分析
(一)设计过程中预防裂缝的产生
1、为了能够有效的控制温度裂缝的产生,在建筑物设计时应当尽量将所有构件都处于保温层包裹中,这样就能够有效减少使用过程中温度裂缝的产生。
2、收缩裂缝的产生随着时间的推移而不断增大,而且混凝土强度越高越容易出现收缩裂缝,因此,在建筑物设计中尽量避免选用高强度混凝土。对于建筑物容易出现裂缝的地方,应按照构造要求配置钢筋。
3、在建筑物设计过程中,应当尽量避免非承重性裂缝的产生;对于容易出现裂缝的地方,应尽量使温度作用与收缩作用同时出现,这样有助于建筑物变形的协调性。如尽量降低建筑物的平面体量,墙体和楼面不应当支撑在刚度相差较大的支座上,避免建筑物出现局部较大的消弱现象。
(二)施工过程中预防裂缝的产生
1、在进行混凝土拌制时,在确保混凝土强度满足使用要求的基础上,尽量降低绝对用水量以及水泥的用量。在混凝土中的水泥石凝结硬化时容易出现大量的水分蒸发,降低混凝土拌合时的用水量,就可以降低混凝土的的水分蒸发量,进而降低混凝土的收缩。因此,在施工过程中要严格控制拌合混凝土的用水量,条件允许时可以添加高效减水剂。
2、通过有效的安排施工顺序,可以降低建筑物各构件之间的应力作用,进而避免混凝土早期裂缝的产生。如可以先进行建筑物墙板的施工,然后再进行底板的施工,这样可以避免因底板对墙板的约束而引起墙板出现裂缝。
3、注重混凝土的养护;有关研究指出,若普通混凝土是在水中进行养护则可以有效避免收缩裂缝的产生,因此,在混凝土浇注结束以后,要尽快用草帘等进行覆盖并进行浇水养护,这样就能够降低混凝土的收缩量,防止混凝土裂缝的产生,混凝土的养护时间应当不少于14d。
4、混凝土浇注、养护过程中所用的模板起到支撐混凝土自重、保证混凝土形状的作用,因而在进行模板拆除时应当确保混凝土自身的强度能够承受外部荷载作用。混凝土模板的拆除时间应当依据混凝土的强度发展过程、养护条件等确定,避免拆模过早而导致荷载裂缝的产生。
(三)材料
应用自然连续的级配粗骨材配制的混凝土,具有较好的和易性,较少的用水量和水泥用量;砂石的级配差或砂颗粒过细拌制的混凝土常造成侧面裂缝。细骨料以采刚中、粗砂为宜,试验资料表明:当细度模数为 2.79,平均粒径为0.3l8 的中、粗砂,比采用细度模数为 2.12,平均粒径为 0.236 的细砂,每立方米混凝土减少用水量 20~25kg,水泥可相应减少 28~25kg:配制中,严格控制砂、石的含泥量,含泥量过大,对混凝土的抗裂性是十分不利的,砂石含泥量超过规定不仅降低混凝上的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。
三、温度裂缝控制措施
施工常见的温度裂缝有两类。一类为内约束裂缝,是由于混凝土内外温差过大引起。另一类为外约束裂缝,是由于平均降温差过大引起的。控制第一类表面温度裂缝的基本方法是控制混凝土内外温差、表面与外界温差,防止表面急剧冷却。冬季采取保温,缓拆模。加热养护严格控制升温速度,使温差不大于 10℃。注意缓慢揭盖。及时脱模,脱模后缓慢降温或加覆盖,控制温差不大于 20℃。控制第二类降温裂缝可从控制混凝土人模温度、温升,减少温差,改进施工操作工艺,改善混凝土性能,改善结构约束条件等方面人手来削减温度应力,一般措施有:a.选用低热或中热水泥(矿渣水泥、火山灰水泥等)。b.改善骨料级配,采用低流动性混凝土,掺粉煤灰混合材料或减水剂,利用后期混凝土强度等以降低水泥用量,降低温升。c.加强混凝土养护,适当延长养护和拆模时间,使混凝土缓慢冷却;急需拆模,表面应覆盖草袋继续浇水养护。
对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
四、结语
当前建筑工程中,施工裂缝的出现屡见不鲜,如何在施工中加强对裂缝的控制,刻不容缓。只有从实际工作出发,通过合理材料的配比,明晰裂缝产生机理,然后在施工中注意温度、应力等多方面的影响,这样才能更为有效地控制裂缝的出现。
参考文献
[1] 藏法启.建筑工程施工裂缝分析及控制方法[J].黑龙江科技信息,2009,