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結構裂縫產生的原因

2022-09-19

第一篇:結構裂縫產生的原因

混凝土結構裂縫產生的原因及控制措施

摘 要:大體積混凝土開裂后,其性能與原狀混凝土性能相差很大,嚴重影響結構的長期安全和耐久運行。本文分析了混凝土結構裂縫產生的原因和機理,從各個環節提出了預防裂縫的綜合措施,以確?;炷临|量,減少裂縫的發生。 關鍵詞:混凝土 裂縫 水泥水化熱 溫度應力

一、混凝土結構裂縫產生的原因

鋼筋混凝土結構的裂縫產生的原因主要有三種:(1)由外部荷載引起的裂縫隙,按常規計算的各種荷載引起的;(2)由于結構的實際工作狀態與設計模型的不同而產生的結構次應力引起的裂縫;(3)由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素產生的變形應力引起的裂縫,施工中可采取措施避免。(4)大體積混凝土結構中,由于結構截面大,水泥用量多,水泥水化釋放的水化熱能產生很大的溫度變化和收縮作用,是導致大體積混凝土溫度裂縫的主要原因。

1.水化熱產生裂縫的機理

大體積混凝土結構的截面尺寸較大,在施工過程中,由水泥水化過程中釋放出大量水化熱,由于體積大,熱量不易散發,造成較大溫升,從而導致體積增大。當這種變形不受約束時,混凝土結構內部不會產生應力。但實際上這種變形肯定會受到約束,約束有兩種。一是混凝土與外部環境溫度差異引起的約束;另一種是由于內部的條件不同產生的約束,以上兩種約束產生的應力為溫度應力。

其次,濕度變化引起的混凝土內部各單元體之間相互約束,產生的應力為干縮應力。因為濕度傳導率遠小于熱度傳導率(約為1/1600),所以,它主要在混凝土表面附近:另外,混凝土自身體積變形不能自由伸縮所產生的應力,稱為自身體積變形應力;還有地基非均勻沉降、模板走樣也會產生變形應力。在以上非結構荷載作用下所產生的應力中,主要是溫度應力和變形應力。對于大體積混凝土結構施工,當混凝土澆筑體邊界無約束時(如底、頂板頂面),在早期水化熱溫度迅速升高階段,由于混凝土內、外散熱條件不同,形成溫度梯度,表面受拉,內部受壓。當拉應力超過混凝土抗拉強度時,混凝土表面就產生裂縫。在混凝土的降溫階段,混凝土的溫差引起的變形加上混凝土的體積收縮變形,受到地基和結構邊界條件的約束時,在澆筑體中央斷面產生內部拉應力,當該拉應力超過混凝土抗拉強度時,混凝土整個截面就產生貫穿裂縫。 2.溫度應力的分析

根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段:

(1)初期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段的兩個特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內形成殘余應力。

(2)中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止,這個時期中,溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。

(3)后期:混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。根據溫度應力引起的原因可分為兩類:

一是自生應力:邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如,橋梁墩身、結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力,在中間出現壓應力。

二是約束應力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。要想根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下,需要依靠模型試驗或數值計算?;炷恋男熳兪箿囟葢τ邢喈敶蟮乃沙?,計算溫度應力時,必須考慮徐變的影響,具體計算這里就不再細述。

二、裂縫控制的基本原理及措施

大體積混凝土的裂縫控制是指杜絕有害裂縫,同時減少或避免不影響使用的混凝土表面裂縫。裂縫控制原理是:降低混凝土外約束與非線性降溫和收縮所產生的拉應力,提高混凝土相應齡期的抗拉強度和極限拉伸,以確??沽寻踩纫?。裂縫控制方法采取溫差與溫度應力雙控制方法,避免結構物出現溫度裂縫,同時調整混凝土表面濕度以防止表面干縮裂縫。結構裂縫產生的主要原因是降溫和收縮。任一降溫差包含水化熱引起的溫差和收縮當量溫差,又都可以分解為均勻降溫差和非均勻降溫差兩類。前者產生外約束力,它成為貫穿性裂縫的主要原因;后者引起自約束力,形成表面裂縫;只有同時控制好這兩類降溫差,才能減小和避免裂縫的產生。

控制混凝土裂縫,必須從混凝土產生裂縫的幾個主要原因入手,才能有效地將裂縫控制在充許范圍內。一般分為兩個控制階段,設計階段和施工階段。設計階段由設計人員對混凝土強度等級、鋼筋的品種、規格、建筑物的結構形式等統籌設計,有效進行裂縫控制。施工階段采取加入外加劑改善混凝土性能、降低水泥水化熱、降低混凝土內外溫差、設置施工縫或變形縫、加強混凝土中的配筋率等措施來減少混凝土的收縮,防止混凝土產生有害裂縫。 1.合理設計施工配合比

由于大體積混凝土各項指標要求較高,并普遍采用泵送混凝土,因此合理設計配合比是有效控制和預防混凝土裂縫發生的基礎。應根據工程所處條件,對砂率、水灰比、水泥用量及摻合料用量等進行優化設計,選擇最優方案。

(1)砂率的選擇。適當砂率的選擇對控制混凝土的裂縫有積極作用,混凝土的干燥收縮隨砂率的增大而增大。由于砂率減小使粗骨料含量增大,在相同條件下混凝土的彈性模量較高,收縮量較小,而且由于粗骨料對收縮的約束作用,可減少開裂的可能。使用粗骨料,盡量選用粒徑較大,級配良好的粗骨料,在厚大無筋或少筋的大體積混凝土中,摻總量不超過20%的大石塊,減少混凝土的用量,以達到節省水泥和降低水化熱的目的。

(2)選用中低水化熱水泥,可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小,顯著減少混凝土升溫,如選用礦渣硅酸鹽水泥,火山灰質硅酸鹽水泥、普硅非早強型水泥。充分利用混凝土后期強度,減少每立方米混凝土中水泥用量。

(3)采用混凝土雙摻技術,即在混凝土中加入優質粉煤灰,摻入量一般為水泥用量的20%左右,摻入緩凝型減水劑,用量為水泥用量的 1.0%左右。通過采用雙摻技術,減少水泥用量,降低水化熱并使混凝土在常溫下延長初凝時間。

(4)加入UEA或AEA膨脹劑,用量為水泥用量的14%左右,使混凝土在凝固過程中不產生收縮,還可以提高混凝土自防水能力。 2.混凝土結構原料的控制

(1)材料的選擇,應優先采用水化熱低的水泥配制大體積混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料會導致集料表面與水泥石的機械粘結力降低,而且會增加混凝土拌合物的用水量,不僅增加了混凝土的收縮,同時降低了混凝土的抗拉強度,導致收縮裂縫發生。

(2)采用降低水泥用量的方法來降低混凝土的絕對溫升值,可以使混凝土澆筑后的內外差和降溫速度控制的難度降低。

(3)摻合料和外加劑的控制。摻合料的質量對混凝土裂縫有顯著的影響, 當前用的摻合料主要是粉煤灰或礦粉,它們可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性,粉煤灰對混凝土的早期干縮影響很大,使用細度較粗或含碳量高的粉煤灰會大幅度增加混凝土的需水量,從而加大混凝土的收縮導致開裂。外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑?;炷林袚饺霚p水劑,不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善,同時又減少拌和用水,節約水泥,從而降低了水化熱。若是泵送混凝土,同時在炎熱的夏天,為了延緩凝結時間,要加緩凝劑,反之凝結時間過早,將影響混凝土的輸送和澆筑面的粘結,易出現層間縫隙,使混凝土防水、抗裂和整體強度下降。為了防止混凝土的初始裂縫,可摻加膨脹劑,如UEA膨脹劑等。 3.澆筑時的控制措施

(1)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。

(2)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上。

(3)采用兩次振搗技術,改善混凝土強度,提高抗裂性

(4)加強混凝土的養護及測溫工作?;炷翝仓戤吅?,應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養護,保溫養護是大體積混凝土施工的關鍵環節,其目的主要是降低大體積混凝土澆筑塊體的內外溫差值以降低混凝土塊體的自約束應力;其次是降低大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體的抗裂能力,同時,在養護過程中保持良好的濕度和抗風條件,使混凝土在良好的環境下養護。具體應使混凝土澆筑塊體的里外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求,保溫養護的持續時間應根據溫度應力加以控制、確定,保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行;在保溫養護過程中,應保持混凝土表面的濕潤。施工人員需根據事先確定的溫控指標的要求,來確定大體積混凝土澆筑后的養護措施,如采用蓄水法保溫養護等。

三、結論

混凝土結構裂縫的發生的原因很復雜也是不可避免的,混凝土裂縫的防治重點在于“防”,而不在于“治”在采取了上述綜合性控制措施后,由于各種原因仍可能有少量的混凝土裂縫發生。當這些裂縫發生后,必須先查明裂縫產生的原因,判明裂縫的類型,才能選擇正確的處理方法,同時要通過合理設計混凝土配合比、正確選用原材料、合理設計建筑結構、加強施工監控、嚴格遵守施工技術規程、提高施工技術水平,這樣才有可能最大程度減少混凝土裂縫的產生,把裂縫寬度控制在設計范圍內,盡量減少裂縫造成的危害。

參考文獻

[1] 劉繼紅等.大體積混凝土施工裂縫控制.[J].鞍山科技大學學報.2006.3. [2] 王海軍等.文大體積混凝土溫度和收縮裂縫控制措施.[J].山西建筑.2006.15. [3] 莊宇等.淺析大體積混凝土施工裂縫控制.[J].佳木斯大學學報.2006.3. [4] 江志強.大體積混凝土測溫及溫度裂縫控制實踐.[J].福建建設科技.2006.4.

第二篇:??飘厴I論文(混凝土結構裂縫產生原因及控制措施研究)

天 津 大 學 網 絡 教 育 學 院

??飘厴I論文

題目:混凝土結構裂縫產生原因及控制措施研究

完成期限:2010年9月21日 至2010年12月5日

學 習 中 心 余姚奧鵬學習中心 年 級 0809高起專 專 業 土木工程 指 導 教 師 李振宇 姓 名 董岳明 學 號 082701053010

大體積混凝土結構開裂后,其性能與原狀混凝土性能相差很大,則嚴重影響結構的長期安全和耐久運行。本文分析了混凝土結構裂縫產生的原因和機理,并從各個環節提出了預防裂縫的綜合措施,用以確?;炷恋馁|量,減少裂縫的發生。

關鍵詞:混凝土;裂縫; 水泥水化熱;溫度應力

混凝土結構裂縫產生原因及控制措施研究

一、混凝土結構裂縫產生的原因

鋼筋混凝土結構的裂縫產生的原因主要分為三個:(1)由于結構的實際工作狀態與設計模型的差異而產生的結構次應力引起的裂縫;(2)由外部荷載引起的裂縫縫隙,按常規計算的各種荷載而引起的;(3)由溫度差、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素產生的變形應力而引起的裂縫,施工中可以采取措施避免。(4)大體積混凝土結構中,由于結構截面大,水泥用量多,水泥水化釋放的水化熱能產生很大的溫度變化和收縮作用,是導致大體積混凝土裂縫的主要原因。

(一)水化熱產生裂縫的機理

1、大體積混凝土結構的截面尺寸較大,在施工過程中,由水泥水化過程中釋放出大量水化熱量,由于混凝土體積大,熱量散發不易,造成溫升較大,從而導致混凝土體積增大。當這種變形不受約束時,混凝土結構內部不會產生應力。但實際上這種變形肯定會受到約束,約束有兩種。一是混凝土與外部環境溫度差異引起的約束;另一種是由于內部的條件而不同產生的約束,以上兩種約束產生的應力為溫度應力。

2、其次,濕度變化引起的混凝土內部各單元體之間相互約束,產生的應力為干縮應力。因為濕度傳導率遠小于熱度傳導率(約為1/1600),所以,它主要產生在混凝土表面附近:另外,混凝土自身體積變形不能自由伸縮所產生的應力,稱為自身體積變形應力;還有地基不均勻沉降、模板走樣也會產生相應的變形應力。在以上非結構荷載的作用下所產生的應力中,主要是溫度應力和變形應力。對于大體積混凝土結構施工中,當混凝土澆筑體的邊界無約束時(如底、頂板頂面),在早期水化熱的溫度迅速升高階段,由于混凝土內、外散熱條件不同,形成溫度梯度,表面受拉,內部受壓。當拉應力超過混凝土抗拉強度時,混凝土表面就產生裂縫。在混凝土的降溫階段,混凝土的溫差引起的變形加上混凝土的體積收縮變形,受到地基和結構邊界條件的約束時,在澆筑體的中央斷面產生了內部拉應力,當該拉應力超過混凝土抗拉強度時,混凝土整個截面就產生了貫穿裂縫。

3、現澆鋼筋混凝土結構梁、板產生裂縫的原因,綜合歸納起來可以分為兩大類:一是由于設計失誤、實際施工不當等原因導致的結構性裂縫;二是由于混凝土本身的收縮和溫差作用所產生的非結構性裂縫。有關資料統計及大量的工程實踐表明,一般工程中結構性裂縫約占20%,大部分為收縮和溫差裂縫約占80%,這些非結構性裂縫可以通過設計和施工階段采取相應的技術措施進行預防,從而將其控制在現行規范所允許的范圍之內。從大量的工程實踐中我們可以發現,建筑結構中混凝土的收縮和溫差裂縫所出現的位置與構件部位和形狀關系的規律基本相同或類似。

(二)溫度應力的分析

根據溫度應力的形成過程,將其可分為以下三個階段:

1、初期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約需30天。這個階段有兩個特征,一是混凝土彈性模量的急劇變化,二是水泥放出大量的水化熱。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內形成了殘余應力。

2、中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止,這個過程時間中,溫度應力主要是由于混凝土的冷卻和外界氣溫的變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在這個期間混凝土的彈性模量變化不大。

3、后期:混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是由外界氣溫變化所引起的,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。

4、根據溫度應力引起的原因可分為兩類:一是自生應力:邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力的。例如,橋梁墩身、結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面溫度低,內部溫度高,在結構表面出現拉應力,在結構中間出現壓應力。二是約束應力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。這兩種溫度應力往往與混凝土的干縮所引起的應力相互共同作用。要根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較煩瑣的工作。在大多數的情況下,是需要依靠模型試驗或數值計算?;炷两Y構的徐變使溫度應力有相當大的松弛,計算溫度應力時,必須考慮徐變產生的影響,具體計算這里就不再細述。

二、裂縫控制的基本原理及預防措施

(一)大體積混凝土結構的裂縫控制是指杜絕有害裂縫,同時減少或避免不影響使用的混凝土表面裂縫。裂縫控制原理是:降低混凝土外部約束與非線性降溫和收縮所產生的拉應力,提高混凝土相應齡期的抗拉強度和極限拉伸,以確?;炷量沽训陌踩纫?。裂縫控制方法采取溫差與溫度應力雙控制方法,避免結構物出現溫度裂縫,同時調整混凝土表面濕度以防止表面干縮裂縫。結構裂縫產生的主要原因是降溫和收縮。任一降溫溫差包含水化熱引起的溫差和收縮當量溫差,又都可以分解為均勻降溫差和非均勻降溫差兩鐘。前者產生外約束力,它成為貫穿性裂縫的主要原因;后者引起自約束力,形成表面裂縫;只有同時控制好這兩鐘降溫差,才能減少和避免混凝土裂縫的產生。

(二)控制混凝土裂縫。必須從混凝土產生裂縫的幾個主要原因著手,才能有效地將裂縫控制在允許范圍內。一般可分為兩個控制階段:設計階段和施工階段。設計階段由設計人員對混凝土強度等級、鋼筋的品種、規格、建筑物的結構形式等統籌設計,有效的進行裂縫的控制。施工階段則采取加入外加劑的方式改善混凝土性能、降低水泥水化熱、降低混凝土內外溫差、結構中設置施工縫或變形縫、加強混凝土中的配筋率等措施來減少混凝土的收縮,防止混凝土產生有害裂縫。

(三)合理的設計施工配合比。由于大體積混凝土結構各項指標均要求較高,并且普遍都采用泵送混凝土,因此合理設計配合比是有效控制和預防混凝土裂縫發生的基礎。應該根據工程所處條件,對水灰比、砂石率、水泥用量及摻合料的用量等進行優化設計,選擇最優最合理的方案。

1、砂石率的選擇。適當砂石率的選擇對控制混凝土的裂縫有積極作用,混凝土的干燥收縮隨砂石率的增大而增大。由于砂石率減小使粗骨料含量增大,在相同的條件下混凝土的彈性模量較高,收縮量較小,而且由于粗骨料對收縮的約束作用,可減少開裂的可能。使用粗骨料,盡量選用粒徑較大,級配良好的粗骨料,在厚大無筋或少筋的大體積混凝土中,摻總量不超過20%的大石塊,減少混凝土的用量,以達到節省水泥和降低水化熱的目的。

2、選用中低水化熱水泥,可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小,用以減少混凝土升溫,如選用礦渣硅酸鹽水泥,火山灰質硅酸鹽水泥、普硅非早強型水泥。充分利用混凝土后期強度,減少每立方米混凝土中水泥用量。

3、采用混凝土雙摻技術,即在混凝土中加入優質粉煤灰,摻入的量一般為水泥用量的20%左右,摻入緩凝型減水劑,用量為水泥用量的 1.0%左右。通過采用雙摻技術,來減少水泥用量,從而降低水化熱并使混凝土在常溫下延長初凝時間。

4、加入UEA或AEA膨脹劑,用量為水泥用量的14%左右,使混凝土在凝固過程中不產生收縮,還可以提高混凝土自身的防水能力。

(四)構造設計方面的控制措施 1.合理設置伸縮縫和后澆帶

(1)同一材料的收縮和膨脹線性系數為一定值時,其面積越大、體形越大,那么收縮或溫差應力引起的變形及產生裂縫的可能性就越大。因此,合理設置長體形建筑的伸縮縫是控制混凝土溫差變形裂縫的一項有效措施。設計人員必須嚴格執行各類規范,在其規定的最大間距內設置伸縮縫,并應根據當地實際環境氣候及具體工程結構特點適當減小伸縮縫的間隔,以有效防止混凝土結構的溫差裂縫。

(2)后澆帶是當建筑體形較大、高度差較大以及不規則形狀時,通常又不便設置伸縮縫,為了防止混凝土因沉降、收縮和溫差的變形產生裂縫,而特別澆筑的一種混凝土結構。設計施工圖時應該注意合理位置預留后澆帶,并明確提出施工中的注意事項。

2.適當的增大板厚和構件配筋率

(1)在鋼筋混凝土結構中,鋼筋對于抵抗和控制收縮和溫差變形而產生的裂縫,發揮著主導作用?,F行規范中除了對混凝土構件的縱向配筋規定了最小配筋率外,還規定當溫度等因素對結構產生較大的影響時,需要適當增加構件的配筋率。我國一些地方夏、秋季晝夜溫差很大,熱脹冷縮的不斷循環是造成混凝土結構產生溫差裂縫的主要原因。部分工程實踐表明,往往裂縫較多的構件,其配筋率較小,因此設計人員對此應該予以重視,在設計時要充分考慮工程所出區域的氣候特點和建筑物的不同部位(如外露構件),適當的增大構件的配筋率。 (2)常見的收縮和溫差裂縫與樓面板、屋面板的厚度有關,如果設計時只計算豎向荷載而未考慮溫差和收縮變形對樓板的影響,特別是對屋面板和框架平面以外板件的影響,而采用了較薄的板件,則難以避免在溫差和收縮應力反復作用下使結構產生裂縫。另外,樓板厚度不夠的情況下,施工偏差會影響到鋼筋保護層厚度和負彎矩的有效高度而產生裂縫。如果工程中的樓板暗埋管線比較多,也會直接影響板厚度,沿管線走向會產生集中應力而導致裂縫。為此,無論計算結果如何,即使板件跨度較小,也應該采取板厚≥100mm,且在溫差影響大的重點部位使板面負筋雙向通長。

(3)建筑物兩端樓梯間處的樓板平面剛度較小,容易產生裂縫,裂縫通常平行于板的長邊并貫通梁側。設計控制方法是加厚該處的樓板厚度,板面的負筋除了滿足計算配筋要求之外,還應配置≥Φ8@200雙向通長鋼筋,梁兩側加設縱向構造腰筋。 樓板四大角裂縫。產生的原因是荷載、收縮及溫差產生的應力向四角迭加成為剪力匯集區而引起的裂縫,一般呈45°角,距板角約600mm~1200mm,常為上下貫通。設計控制方法是除了滿足計算配筋要求之外,在整塊板的跨度范圍內增設雙向Φ6或Φ8@200鋼筋網,且四角加密。

(4)框架柱網外的懸挑梁板處的裂縫一般平行于板的短邊并貫通封口梁側。產生的主要原因是該位置的構件受外界溫差影響產生較大的變形應力,因此外露梁板是溫差裂縫的多發區域。設計控制方法是在板面長度方向構造筋Φ8@200通長。 屋面板是收縮及溫差變形裂縫產生較多的地方,因此所有板的負彎矩筋不應切斷。

(三)混凝土結構原料的控制

1、材料的選擇,應優先采用水化熱低的水泥配制大體積混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料會導致集料表面與水泥石的機械粘結力降低,而且會增加混凝土拌合物的用水量,不僅增加了混凝土的收縮,同時降低了混凝土的抗拉強度,導致收縮裂縫發生。

2、采用降低水泥用量的方法來降低混凝土的絕對溫升值,可以使混凝土澆筑后的內外差和降溫速度控制的難度降低。

3、摻合料和外加劑的控制。

(1)摻合料的質量對混凝土裂縫有顯著的影響,當前用的摻合料主要是粉煤灰或礦粉,它們可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性,粉煤灰對混凝土的早期干縮影響很大,使用細度較粗或含碳量高的粉煤灰會大幅度增加混凝土的需水量,從而加大混凝土的收縮導致開裂。

(2)外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑?;炷林袚饺霚p水劑,不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善,同時又減少拌和用水,節約水泥,從而降低了水化熱。若是泵送混凝土,同時在炎熱的夏天,為了延緩凝結時間,要加緩凝劑,反之凝結時間過早,將影響混凝土的輸送和澆筑面的粘結,易出現層間縫隙,使混凝土防水、抗裂和整體強度下降。為了防止混凝土的初始裂縫,可摻加膨脹劑,如UEA膨脹劑等。

(四)澆筑時的控制措施

1、加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。

2、混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上。

3、采用兩次振搗技術,改善混凝土強度,提高抗裂性

4、加強混凝土的養護及測溫工作?;炷翝仓戤吅?,應及時按溫控技術措施的要求進行保溫養護,保溫養護是大體積混凝土施工的關鍵環節,其目的主要是降低大體積混凝土澆筑塊體的內外溫差值以降低混凝土塊體的自約束應力;其次是降低大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體的抗裂能力,同時,在養護過程中保持良好的濕度和抗風條件,使混凝土在良好的環境下養護。具體應使混凝土澆筑塊體的里外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求,保溫養護的持續時間應根據溫度應力加以控制、確定,保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行;在保溫養護過程中,應保持混凝土表面的濕潤。施工人員需根據事先確定的溫控指標的要求,來確定大體積混凝土澆筑后的養護措施,如采用蓄水法保溫養護等。

5、嚴格把關材料質量和配比關系

為了有效控制現澆混凝土結構中收縮和溫差裂縫的出現,我們在施工階段更應該加倍重視,采取有效控制措施。首先要對所選用的各種材料進行嚴格的檢查和驗收,不合格材料一律禁止使用。同時,要按規定的各項技術標準做好混凝土配比設計,并進行試配試驗。施工時選用良好級砂石骨料和低熱或中熱水泥,嚴格把關砂石含泥量和外加劑的摻用量,避免使用過量粉砂,嚴格控制水灰比和坍落度。

6、切實做好混凝土的攪拌、運輸、澆筑及養護等細節性工作

(1)混凝土的攪拌要嚴格按照規范進行,攪拌時間必須充足,配有外加劑的更要攪拌均勻,否則可能造成同一塊板中混凝土的性質不同,收縮凝結不均勻而引起開裂。另外,使用外加劑的量必須計算準確,用法正確,要對各種外加劑與不同水泥的相容性匹配關系有明確標識?;炷恋倪\輸、澆筑和振搗必須在初凝前完成并確保板厚,保持構件中各種鋼筋的正確位置,專人負責振搗?;炷翝仓髴乐惯^早在其上進行施工、堆積物料等活動。

(2)施工縫應按審批合格后的施工方案預留位置。雨季施工應采取防護措施,避免隨意停工留縫。施工接茬處應該用鋼絲刷清洗干凈縫口,并掃水泥漿,必要時還要在接茬處設置鋼絲網或采取其他可行措施防止產生收縮裂縫?;炷恋酿B護對控制混凝土的收縮裂縫起著舉足輕重的作用。因此,混凝土澆筑完成后,必須掌握好養護時間,在規定時間內保持混凝土的濕度,控制其表面溫度,避免混凝土的內外溫差過大而導致裂縫。

7、重視后澆帶的施工

(1)關于后澆帶的施工,還應該注意以下事項。后澆帶的相鄰板塊兩側的模板應支撐牢固,模板在后澆帶澆筑前不得拆除,且必須在后澆帶補澆混凝土的強度達到設計強度后方可拆除支撐模板。另外,對后澆帶施工縫部位的處理,要將施工縫兩側的舊混凝土表面鑿毛,用水徹底沖刷干凈,使舊混凝土充分濕潤,再掃兩次水泥漿后方能澆筑新混凝土,混凝土初凝后必須覆蓋養護。后澆帶施工縫的新澆混凝土的時間應根據工程的實際情況而定,一般應距原澆混凝土的時間不小于40天,補澆混凝土的強度應比原設計強度提高一級,并加入 10%膨脹劑。

(2)由于收縮和溫差變形這兩大因素所產生的非結構性裂縫,在一般情況下尚不至于造成明顯的危害,但對工程質量和建筑結構的耐久性都有一定影響,因此這些裂縫應當引起我們的足夠的重視。我們應該在實際工程中針對裂縫產生原因和容易發生的部位,采取有效的設計控制措施及施工技術防范措施,從各個環節上下功夫,將非結構性裂縫嚴格控制在國家規范允許的范圍之內,以確保我們施工的建筑“萬年常青”。

三、結論

混凝土結構裂縫的發生的原因很復雜也是不可避免的,混凝土裂縫的防治重點在于“防”,而不在于“治”在采取了上述綜合性控制措施后,由于各種原因仍可能有少量的混凝土裂縫發生。當這些裂縫發生后,必須先查明裂縫產生的原因,辨明裂縫的類型,才能正確的選擇處理方法,同時要通過合理設計混凝土配合比、正確選用原材料、合理設計建筑結構、加強施工監控、嚴格遵守施工技術規程、提高施工技術水平,這樣才有可能最大程度減少混凝土結構裂縫的產生,把裂縫寬度控制在設計范圍內,盡量減少裂縫造成的危害。

參考文獻

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第三篇:墻體裂縫 產生的一般原因

一,按照裂縫位置分:

1、房屋外墻的裂縫:①在墻體中呈現斜向裂縫,且裂縫走向凹陷處。②在建筑下部比較明顯,由下向上發展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、豎縫。

2、承重墻上的裂縫:①裂縫貫穿整個墻面且穿到背后,呈傾斜性。②在不同樓層墻體的同一位置均出現有方向、有規則的裂縫。

3、樓板(地面和頂板)的裂縫:①呈對穿性的裂縫(與房屋橫梁平行的裂縫)。按有關驗收規范,裂縫允許在(0.3mm)范圍內,但裂縫對結構的耐久性有不利影響。②受力裂縫:這種裂縫表現為墻角呈45°的裂縫或與橫梁垂直的裂縫。裂縫往往不對穿,形狀外寬內窄。

4、結構梁底部的墻體(窗間墻),產生局部豎直裂縫。

5、陽臺、雨蓬等懸挑結構板的裂縫:這種裂縫通常是整個貫穿。大家都應該知道如果陽臺和其他懸空的結構板出現裂縫,后果是很嚴重的。

以上是比較嚴重的裂縫情況, 二,按照裝飾層-結構層分:

1、表面乳膠漆裂縫 壁紙裂縫:表面裝飾層沒有干透就遭遇溫度、濕度變化,乳膠漆 壁紙會出現裂縫。

2、膩子找平層裂縫:基層有浮灰 油污,找平層沒有干透就遭遇溫度、濕度變化,膩子會出現裂縫。

3、水泥砂漿抹灰層裂縫:如果抹灰層和墻體基體黏合不緊密則會導致抹灰層空鼓、掉粉,造成墻體開裂。

4、接縫處裂縫:鋼筋混凝土剪力墻與陶粒磚(空心磚)接縫處;鋼筋混凝土梁與陶粒磚(空心磚)接縫處;后堵砌的門口處;石膏板隔墻與原有墻體接縫處;受周邊環境或者外力影響,石膏板、預制隔墻板和預制樓板會出現材料收縮或位置變動,這種原因會導致接縫處出現裂縫,一般為垂直縫或者水平縫。

5、結構性裂縫:結構性裂縫是由房屋主體結構引起的基體(水泥澆筑墻體)開裂、上部荷載過大引起墻體裂縫、地基下沉(如果地基下沉嚴重則屬于房屋質量問題)、施工洞未處理等造成的。 三,按照產生原因分:

1、溫度性裂逢:這種裂逢是墻體中最常見的,這種裂逢常見于不同材料的交接處,如圈梁和磚砌體交接處的水平裂縫。一般材料都有熱脹冷縮的性能,房屋結構由于周圍溫度變化引起變形,不同材料的膨脹系數不一樣,導至產生溫度性的裂逢。這種裂縫,只影響房屋室內的外觀,不會影響房屋的安全性,可適當采取一些補救措施:在裂縫處貼無紡布、安裝鋼板網片或用砂漿堵縫,再用涂料進行粉刷修補。

2、地基不均勻沉降引起的裂逢:房屋在建成后,地基一般都會下沉。如果地基沉降不均勻,沉降大的部位與沉降小的部位發生相對位移,在墻體中產生剪力和拉力,當這種附加內力超過墻體本身的抗拉抗剪強度時,就會產生裂縫,且這些裂逢會隨地地基的不均勻沉降的增大而增大。這種裂逢一般成斜裂逢,且裂縫走向凹陷處。這種裂縫在建筑物下部比較明顯,由下向上發展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、豎逢等。當長條形建筑物中部沉降過大,則在房屋二端由下往上呈“八”字形裂逢,且首先在窗角上突破;反之,當兩端沉降過大時,則形成兩端由下往上倒“八”字型裂縫,也首先在窗角上突破,也可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫;當某一端下沉過大時,則在某端形成沉降端高的斜裂縫;當縱橫墻交點處沉降過大,剛在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫,有時還有沿窗臺下角的水平縫;當縱橫墻凹凸設計時,由于一側的不均勻沉降,還可導致產生水平推力而形成力偶,從而導致交接處的豎縫。

3、結構設計有差錯,由于計算荷載時有遺漏,構造不合理造成結構不合理而引起的裂縫。

4、砌體施工質量差,墻體砌筑時灰逢不飽滿,厚度不均勻,組砌方式不符合要求等,砌筑磚墻時,未對磚塊濕水,采用干磚上墻等都會降低砌體承載力,使墻體日后出現裂縫。

5、在實際生活中經常因為在房屋建成后埋設各種管線穿過墻體,破壞墻體整體性,減少了墻體載面面積,削弱了墻體承載力,從而引起墻體裂縫。

6、改變房屋用途,加大使用荷載或增加振動力,從而使墻體受到破壞,引起墻體裂縫。

判斷裂縫種類:

一,從外觀上判斷:

1.結構性裂縫往往是不規則的;

2.接縫處裂縫則多是上下垂直或者水平的直縫;

3.裂縫如果呈放射狀說明是抹灰層裂縫;

4.墻體表面漆膜或壁紙的龜裂則屬于是裝飾層裂縫。

二。刮開面層判斷:

1.如果還是無法判斷裂縫種類,可以先刮開墻面進一步檢查,僅漆膜開裂,那就是裝飾層裂縫;

2.如果水泥砂漿空鼓、粉砂,說明是抹灰層裂縫;

3.刮開開裂的膩子層后,如果看見板縫,說明是接縫處開裂;

4.如果墻體基體也出現了開裂則屬于是結構性開裂。

水泥砂漿抹灰墻面裂縫產生的主要原因: 水泥砂漿收縮是引起墻面裂縫最常見的因素之一,它主要包括化學減縮、干燥收縮、自收縮、溫度收縮及塑性收縮。每種收縮都有其自身特點,在引起抹灰墻面開裂時表現各不相同。

(1)化學減縮,又稱水化收縮。水泥水化會產生水化熱,使固相體積增加,但水泥-水體系的絕對體積減小。所有膠凝材料水化后都有這種減縮作用。大部分硅酸鹽水泥漿體完全水化后體積減縮量為7%-9%,在硬化前,抹灰砂漿水化所增加的固相體積填充原來被水所占據的空間,使水泥石密實,而宏觀體積減縮;硬化后的抹灰砂漿宏觀體積不變,而水泥-水體系減縮后形成許多毛細孔縫,影響了抹灰砂漿的性能;

(2)干燥收縮是指抹灰砂漿停止養護后,在不飽和空氣中失去內部毛細孔和凝膠孔的吸附水而發生的不可逆收縮;

(3)自收縮是指抹灰砂漿初凝后,水泥繼續水化,在沒有外界水分補充的情況下,抹灰砂漿因自干燥作用產生負壓引起的宏觀體積減小。自收縮從初凝開始,主要發生在早期;

(4)抹灰砂漿的溫度收縮又稱冷縮,是抹灰砂漿內部由于水泥水化溫度升高,最后又冷卻到環境溫度時產生的收縮。溫度收縮的大小與熱膨脹系數、抹灰砂漿內部最高溫度和降溫速率等因素有關;

(5)抹灰砂漿的塑性收縮是指抹灰砂漿硬化前由于表面的水分蒸發速度大于內部從上至下的泌水速度,而發生塑性干燥收縮。抹灰砂漿表面發生塑性干縮受時間、溫度、相對濕度及抹灰砂漿自身泌水特征的影響。一旦抹灰砂漿具有一定的強度,不能通過塑性流動來適應塑性收縮,此時就會發生塑性收縮開裂,抹灰砂漿的塑性收縮縫,無論是否可見,都會影響抹灰砂漿的耐久性。由于水泥砂漿的這些收縮,產生了強度增長周期短(主要強度在10多個小時便已完成)與體積收縮周期長(幾個月甚至上百天,收縮率為8%-10%)的矛盾,將使抹灰墻體中產生拉應力,當拉應力超過水泥砂漿的抗拉強度時,就會出現裂縫。

空心磚墻體裂縫原因分析及防治措施:

目前,施工中常用的墻體空心砌體有燒結空心磚(即泥土燒結紅磚)和水泥砂漿空心磚(即碎石屑摻水泥蒸養磚)兩種,采用這兩種薄壁大孔砌塊作為填充墻體材料的主要優點是節約土地資源和減輕墻體荷載。

但是,通過多年的使用觀察表明多孔磚墻體裂縫問題較為突出,這種裂縫現象在粉刷完成后更為明顯,甚至在交工驗收后的工程質量回訪中還時有發現。

一、裂縫產生的原因分析

對該商住樓的內填充墻裂縫進行了調查,鑒定裂縫產生的主要原因為:

(一)單排通孔小砌塊填充墻的抗拉、抗剪強度偏低:通孔小砌塊的空心率約為45% ,是薄壁大孔構件,其水平灰縫的砂漿結合面小;豎縫的砂漿飽滿度差,施工時仍采用普通粘土磚砌筑砂漿則無法滿足小砌塊砌筑強度要求。尤其在非承重的小砌塊填充墻中,墻體自重產生的豎向壓應力很小,更降低了墻體的抗剪、抗拉強度。當小砌塊填充墻體內產生較大的拉應力時則造成墻體裂縫。

(二)填充墻體與混凝土柱連接措施不當:室內混凝土柱與砌體交接處的小型空心砌塊隨干燥產生較大的收縮應力,當墻、柱結合處連接薄弱時,即在結合處出現豎向裂縫;當連接強度較高時,則可能在墻體中部產生豎向裂縫。

(三)填充墻頂與混凝土梁、板間未頂緊:混凝土梁底與填充墻頂結合處出現水平貫通裂縫,主要是因為填充墻頂與梁底結合不實,砌體干燥產生收縮,使墻頂下沉,從而在梁底產生水平裂縫。

(四)小型空心砌塊有較大干縮變形:如燒結粘土多孔磚對溫濕度的敏感性大,其收縮范圍為(2~3.5)×10-4,且28天齡期時干縮才完成40%,后期會繼續干縮,尤其是濕脹后會產生新的收縮。該商住樓需用砌塊量較大,部分砌塊未到28天齡期即運到工地上墻,且砌塊強度等級僅為MU2.5;砌筑后必然產生較大的干縮,從而引起墻體較多裂縫。

(五)施工質量原因:部分室內填充墻中間部位出現水平或豎向裂縫,是由于施工時在填充墻上留有門洞,后期進行封堵時原先砌體與后砌砌體收縮變形不同所致;也有的是因為砌塊干縮大,裂縫在沿砌塊周圍砌筑砂漿最薄弱的部位產生。

二、防治填充墻體裂縫的主要措施

(一)選擇干縮率小、含水率合適的砌塊:砌塊應有較小的干縮率,較高的密實度,出廠齡期應大于28天,其相對含水率應略低于當地的環境濕度,使砌塊內所含水分與大氣中的水分接近平衡,從而減少砌塊墻體的干縮變形。對砌塊含水率的控制應貫穿于砌塊生產、儲存、運輸的全過程。

(二)采用封底多排孔小砌塊:目前常用的單排通孔燒結小砌塊,存在砂漿接觸面小,抗剪強度低等不足,改用封底多排孔混凝土小砌塊后,封底面朝上,便于水平灰縫砂漿鋪設及豎向灰縫砂漿的座實,以提高灰縫的砌筑質量。水平灰縫砂漿嵌入砌塊孔內可起到銷鍵作用,以提高抗剪、抗拉強度。

(三)采用燒結小型空心砌塊專用砌筑砂漿:由于燒結小型空心砌塊為薄壁大孔構件,水平灰縫砂漿粘結面小,豎向灰縫是粘土磚的3倍多,故要求采用專用砌筑砂漿其要滿足強度、密度、稠度、保水性和抗凍性要求。同時,還應具有粘附力強、低收縮和柔軟性好等優點。

(四)加強填充墻與混凝土柱的連接:填充墻和混凝土柱連接處應采用實心混凝土砌塊砌筑,并與封底多孔砌塊咬合組砌,柱內預留2Φ6鋼筋與填充墻拉結,鋼筋豎向間距 400mm;頂層及底層的門窗洞下設70mm厚通長現澆鋼筋混凝土帶。

(五)填充墻頂與混凝土梁、板間的連接:待填充墻沉實后,一般在墻體完成7天后,再進行墻體頂磚砌筑,填充墻頂部采用實心水泥砂砌塊斜砌,且必須逐塊敲緊密實,用8~12mm的砂漿填滿擠實。當墻長大于5m時,墻頂應用預埋鋼筋拉結;墻高大于4m時,墻體中應設鋼筋混凝土圈梁。

(六)墻體內設置構造鋼筋:考慮到頂部2層溫度影響較大,故在墻體內設置通長2Φ4焊接鋼筋網片,豎向間距500mm,其余各層可為700mm,鋼筋網片均與混凝土柱伸出的拉結筋搭接。

(七)墻體抹灰要求:墻面抹灰前,在填充墻體與鋼筋混凝土構件周邊接縫處設置高度不小于500mm的粘貼網布,長度隨接縫粘貼,網片張緊后固定。墻面抹灰應在墻體砌筑15天后方可進行,抹面施工按規范要求進行。

空心砌塊墻體裂縫是建筑施工中不可避免的普遍現象,只有通過改進施工工藝,并采取一定的技術措施和方法,才能有效的防止和減少裂縫的產生。而要徹底解決這個問題則是一個綜合性的研發課題,有待建筑材料、建筑構造、施工工藝等多方面得到改進和不斷完善才能逐步解決。

各種不同裂縫的處理方法:

1、溫度性裂縫-最常見的房屋裂縫,對房屋結構安全影響不大,這種裂縫,只影響房屋室內的外觀,不會影響房屋的安全性,可適當采取一些補救措施:在裂縫處貼無紡布、粘貼PVC網格布或用砂漿堵縫,再用涂料進行粉刷修補。

2、沉降裂縫-當沉降裂縫發生后沉降發展較為緩慢且有減弱趨勢時,應在裂縫穩定后對裂縫修復。新建房屋的地基在2-5年內才會逐漸穩定,修補好裂縫后,這其間墻體還是有可能會由于地基下沉而開裂,對此您也不必過于擔心。如果裂縫對房屋整體美觀影響不大,第一次修補后可隔久一點再修補。 修復一般用水泥砂漿、聚合物砂漿填縫或彈性膩子、石膏填充,嵌縫帶粘貼。

3、結構性裂縫-普通裝修方法無法修復,必須找專業建筑結構人員根據實際情況,采取相應措施。

4、表面乳膠漆裂縫 壁紙裂縫:如果只是表面漆膜的龜裂,用細砂紙將裂紋打磨掉,重新涂刷就可以了。 壁紙如果是接縫處開裂,用溫水濕潤,重新涂刷壁紙膠粘貼即可。

5、膩子找平層裂縫:如果裂縫已經深入膩子層,可先用尖銳工具將裂縫擴大到一個改錐大小,填入嵌縫石膏并進行打磨找平,貼上網格布或牛皮紙后用膩子進行找平,最后按照正常的工序刷漆或者貼壁紙都可。

6、水泥砂漿抹灰層裂縫:如果抹灰層出現大面積空鼓,應該敲掉原有抹灰層,重新做一次水泥沙漿的抹灰層,找平后再按正常工序刷漆或者貼壁紙。不過,這樣處理后造價會相對提高,業主可根據自己的經濟能力選擇修補方式。如果只是出現大面積開裂,沒有翻砂、空鼓、脫落情況,可以滿墻貼的確良布,再按正常工序刷漆或者貼壁紙。 造價相對較低的方式是,直接在原有墻面上釘一層石膏板,需要環保乳白膠和鋼釘同時使用。

7、接縫處裂縫:建議等整個樓體變形趨于穩定之后修復,短時間之內的修復容易出現反復。

施工時要留意室內溫度 濕度 室內溫度低于5℃時,膩子、涂料等墻體材料很難干透,建議停止施工。對時間有要求的業主,可以用電暖器烘干墻面,但要注意保持適度的距離。 上一道施工程序必須完全干燥之后,再進行下一道施工程序的施工。乳膠漆施工完畢之后要關閉門窗3-5天,完全陰干之后,才能開窗通風,嚴禁強通風,避免皺干出現開裂情況。

裝修材料對裂縫的影響

在家庭裝修中,吊棚、輕質隔墻目前主要采用輕鋼龍骨和木龍骨兩種材料,這兩種材料各有優缺點。木龍骨-容易受到環境濕度的變化產生膨脹和收縮變形,輕工龍骨容易受環境溫度的變化產生膨脹和收縮變形。。

結束語

墻體裂縫有可能是工程建設的時候形成的,也可能是日后維修保養不當造成的。對于已經出現的墻體裂縫,觀察裂縫的形狀跟走向、有無發展趨勢,分析裂縫產生的原因,確定裂縫的性質。判斷裂縫對房屋結構安全有無影響。如果不影響安全,則作簡單處理即可。如影響大,則要采取適當的技術手段加固處理。

第四篇:淺談墻體裂縫產生的原因

淺談墻體裂縫的質量控制

隨著建筑業的不斷發展,建筑工程質量問題已經成為社會關注的焦點。工程質量的好壞,既影響房屋的正常使用和結構安全,也給施工單位增加了造價,先結合本人在施工中的體會,就施工中常見墻體裂縫原因進行分析,并探討對裂縫的質量控制的辦法。 一.墻體中常見的裂縫種類

1.溫度應力性裂縫

這種裂縫是墻體中最常見的,這種裂縫常見于不同材料的交接處,如圈梁和磚砌體交接處的水平裂縫。一般材料都有熱脹冷縮的性能,房屋結構由于周圍溫度變化引起熱脹冷縮變形,稱為溫度變形,如果結構不受任何約束,在溫度變化時能自由變形,那么結構不會產生附加應力。如果結構受到約束而不能自由變形時,則在結構中產生附加應力或稱溫度應力。有溫度應力引起結構的伸縮值。由于不同材料的膨脹系數不一樣,導至產生溫度性的裂縫。

2.地基不均勻沉降引起的裂縫

這種裂縫一般成斜裂縫,且裂縫走向凹陷處。這種裂縫在建筑物下部比較明顯,由下向上發展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、豎縫等。當長條形建筑物中部沉降過大,則在房屋二端由下往上呈“八”字形裂縫,且首先在窗角上突破;反之,當兩端沉降過大時,則形成兩端由下往上倒“八”字型裂縫,也首先在窗角上突破,也可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫;當某一端下沉過大時,則在某端形成沉降端高的斜裂縫;當縱橫墻交點處沉降過大,剛在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫,有時還有沿窗臺下角的水平縫;當縱橫墻凹凸設計時,由于一側的不均勻沉降,還可導致產生水平推力而形成拉力,從而導致交接處的豎縫。

3.結構性裂縫

這種是由于上部荷載而引起的裂縫,表明墻體承載力不足或存在較大問題。因房屋結構的原因產生的裂縫主要有以下幾種情形:結構設計有差錯,由于計算荷載時有遺漏,構造不合理造成結構不合理而引起的;砌體施工質量差,墻體砌筑時灰逢不飽滿﹒厚度不均勻﹒組砌方式不符合要求等,埋設各種管線穿過墻體,破壞墻體整體性,減少了墻體載面面積,削弱了墻體承載力,從而引起墻體裂縫;改變房屋用途,加大使用荷載或增加振動力,從而使墻體受到破壞,引起墻體縫。

二.房屋建筑墻體裂縫的成因分析

1.溫度和干縮產生的裂縫

溫度應力引起的墻體裂縫主要是由于建筑物各部分溫度差異引起溫度變形不協調,從而導致的墻體開裂。這類裂縫主要發生在鋼筋混凝土平屋蓋的磚混住宅中,裂縫形式有“八”字形縫、45度斜裂縫、水平縫、垂直縫等。在磚混結構中的溫度裂縫差異主要由兩部分原因造成:一是磚砌體與混凝土樓板的初始溫差:混凝土樓蓋在澆筑后的硬化過程中,由于水化熱的作用而使得樓蓋的溫度升高,而砌體溫度不變,造成磚砌體與鋼筋混凝土樓蓋的初始溫差。二是日光照射產生的溫差:建筑物在使用過程中由于受到日照影響溫度升高,由于鋼筋混凝土樓蓋通常接受日照時間較長,同時樓蓋的阻熱能力差,從而比磚砌體溫度升的更快,造成樓蓋與磚砌體的溫度差異。在兩種溫差的影響下,,砌塊墻體對溫度的敏感性比磚砌體高,很容易受溫度變化引起變形導致墻體開裂,溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。

-1- 2.地基不均勻沉降引起開裂

(1)斜裂縫主要發生在軟土地基上,由于地基不均勻下沉,使墻體承受較大的剪切力,當結構剛度較差、施工質量和材料強度不能滿足要求時,導致墻體開裂。

(2)窗間墻水平裂縫產生的原因是在沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力而發生上下位置的水平裂縫。是由于房屋伸長或縮短引起的向外或向內推拉力而產生的。

(3)房屋低層窗臺下豎直裂縫是由于窗間墻承受荷載后,窗臺墻起著反梁作用,特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下(如禮堂、廠房等工程),窗臺墻因反向變形過大而開裂,嚴重時還會擠壞窗口,影響窗扇開啟。另外,地基如建在凍土層上,由于凍漲作用也會在窗臺發生裂縫。

3.工程設計方面不合理,引起墻體開裂。

設計時沒有認真按規范規程要求進行防裂縫設計。在許多工程中,設計雖有防裂縫措施,但與規程要求不完全相符,致使墻體防裂縫得不到有效保障,或保質年限大大縮短。還有一個較為重要的方面就是墻砌體材料強度偏低、不同砌體混合砌筑、砌體強度與砌筑砂漿強度相差過大或外墻砂漿強度與墻體強度差距過大等設計方面的不當都會導致墻體開裂。

3.墻體施工質量控制不符合規范要求,引起開裂

(1)砌體強度低。施工過程中未認真做好材料質量的控制,磚砌體材料強度較設計要求低,或是抗壓強度雖達到要求,但因砌體長度較長,砌筑施工完成后,砌體從中間部位自行斷裂。

(2)不同強度的砌體混合砌筑施工過程中,使用不同砌體材料作為配套砌塊,致使各種砌體組合砌筑,因不同砌體材料強度、熱脹冷縮、吸水率等不同引起墻開裂。

(3)砌筑砂漿強度偏低或偏高。砂漿攪拌過程中,砂漿攪拌不均勻導致有的砂漿強度偏高、有的強度偏低,有的甚至因為粘結材料量太少強度特低。配料方面砂配多了砂漿強度偏低,水泥配多了砂漿強度偏高;水多了,砂漿稠度低影響砂漿強度,且砂漿干縮量增大,引起灰縫位置開裂。

(4)砌筑用砂漿沒有按要求做到隨拌隨用。砂漿一次性攪拌量過多,存放時間過長,致使砂漿還沒有砌前就開始初凝結塊,使用時砂漿強度已經下降,嚴重影響墻體質量,引起裂縫。

三.墻體裂縫的控制措施

(一)防止溫度性裂縫措施

(1)房蓋設保溫層和隔熱層。屋面板受陽光輻射吸收熱量較多,增設空氣隔熱層或選用導熱系數小,保溫性能優良材料作保溫層能有效控制層面板的升溫。層面板溫度降低下,它與墻體的溫差大大縮小,能有效防止頂層墻體裂縫。

(2)設置灰縫鋼筋,其要求如下:

①在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫設置鋼筋,鋼筋伸入洞口每側長度不應小于600mm。

②在樓蓋標高以上、屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫及靠近墻頂的部位設置鋼筋。 ③灰縫鋼筋的間距不應大于600mm。

④灰縫鋼筋距樓、屋蓋砼圈梁或配筋帶的距離應不應小于600mm。

⑤灰縫鋼筋宜通長設置,當不便通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于300mm。 ⑥灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉角墻中,錨固長度不小于300mm。

⑦灰縫鋼筋應埋入砂漿中,灰縫鋼筋砂漿保護層上下不小于3mm,外側小于15mm。 ⑧配筋時含鋼率不少于0.05%;局部截面配筋時含鋼率不少于0.3%。 -2- ⑨當利用灰縫鋼筋砂漿做砌體抗剪鋼筋時,其配筋量應按計算確定,其錨固長度不應小

于75d和300mm,不配筋的外葉墻應設控制縫,控制縫間距不宜大于60mm設置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距應小于30mm。

(3)在頂層圈梁上設置寬40-50mm的遮陽板,防止太陽直接照射鋼筋混凝土圈梁,減小因溫差產生的應力。

(二)防止地基沉降引起裂縫的措施

(1)當沉降裂縫發生后沉降發展較為緩慢且有減弱趨勢時,應在裂縫穩定后對裂縫修復。修復一般用水泥砂漿﹒樹脂砂漿填縫或水泥灌漿封閉保護的方法處理。

(2)加強上部結構的剛度,提高墻體抗剪強度??稍诨A(±0.00)處及各樓層門窗口上部設置圈梁,砌體操作過程中嚴格執行規范規定,提高砂漿強度、飽滿度,增加磚層之間的粘結,施工臨時間斷處嚴禁留直搓等措施,都可大大提高墻體的抗剪強度。

(3)當沉降裂縫發展較快且有加速趨勢時,應采取臨時支護措施,減小基礎荷載,加固基礎后修復?;A加固常用加大基礎面積法﹒樁基礎托換法以及注漿等改變土壤特性的方法。

(4)加強地基探槽工作。對于復雜的地基,在基槽開挖后應進行普遍釬探,對探出的軟弱部位加固處理后,方可進行基礎施工。

(三)結構性裂縫控制措施。

(1)通過卸載方法減輕墻體荷載。對于由于荷載過大,砌體強度低,已經產生墻體裂縫的墻體,可采用減輕上層結構自重與荷載的方法?;蛟谄漤敳科鲶w內增設鋼筋混凝土梁承擔上部荷載。

(2)結構加固補強法。對于荷載較大,砌體載面尺過較小,承載力不足并已產生裂縫的墻體,可在不損害主體結構的情況下適當加大載面尺寸,以提高其承載能力,這種方法也可以起到相應的效果。

由于房屋建筑墻體裂縫產生的原因復雜多樣、影響因素多、控制難度較大,要采取全過程控制的方法,從設計到選材和施工都加強管理,嚴格遵守相關規范和操作規程,采用有效地控制措施,保證建筑物的質量,保證建筑結構安全。

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第五篇:瀝青路面裂縫產生的原因及處治措施

陳根寶

(揚州市匯通公路養護工程有限公司 儀征 211400) 摘 要:裂縫是瀝青路面主要病害之一,對裂縫如不及早處治,將影響公路使用性能,縮短公路的使用壽命,因此,分析其成因,提出防治措施,保持道路的使用功能,是非常有必要的。 關鍵詞:路面裂縫 原因分析 處治措施

一、常見瀝青路面裂縫類型

裂縫是瀝青路面主要的病害之一,其裂縫的形式有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂與塊裂幾種。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能常無明顯影響,但隨著表面雨水或雪水的侵入,在行車荷載作用下,使處于裂縫狀態下的路面病害日趨嚴重,特別是裂縫附近土基的含水量加大,甚至飽和,在大量行車荷載作用下,產生沉陷、翻漿等路面病害,嚴重影響瀝青路面的使用性能,因此為了,必須加強瀝青路面的預防養護及瀝青路面早期裂縫的防治。

二、裂縫產生原因

瀝青路面開裂縫的原因是多種多樣的,影響裂縫輕重程度的主要因素有:瀝青和瀝青混合料的性質,基層材料的性質,氣候條件、交通量和車輛類型及施工因素等。但就導致瀝青路面產生裂縫的主要原因而論,可以分為:

(一)非荷載性裂縫產生的原因

瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度裂縫,也有因施工不當、材料選取不當等引起的裂縫。非荷載裂縫主要形式是橫向裂縫,也有縱向裂縫和網狀裂縫。其產生原因有:

1、冬季氣溫大幅度下降,瀝青路面層中產生的收縮拉應力或拉應力一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變,瀝青面層就會開裂,這種裂縫一般是橫向的、貫通的、平均間距在5m-6m。

2、瀝青品種和等級也是影響瀝青路面開裂的最重要的因素,在長期的實踐經驗中,選用高粘度、低稠度的瀝青,其溫度敏感性較低,可延遲溫度裂縫的產生。

3、路基填土含水量偏大,在凍脹作用下使路面形成裂縫。

4、路基碾壓不均勻,出現填土局部未壓實或兩側密度不夠,使路基產生不同程度的沉陷,形成裂縫。

5、舊路拓寬時,新舊路基銜接處理不符合技術規范要求,新路基壓實度不夠,造成路基不均勻沉陷或滑坡,形成裂縫。

6、路基半填半挖地段,橋臺與填土路基接頭處,路基施工未按規范要求施工,易造成自然沉降,經長時間行車作用易形成裂縫。

7、基層施工過程中,上下層間橫向接縫重疊或搭接尺寸太小而出現面層裂縫。

8、在舊水泥路面上加鋪瀝青面層,由于原水泥路面接縫的反射作用,導致的瀝青面層的反射裂縫。

(二)荷載裂縫產生的原因

道路反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現象,由道路基層的裂縫所引起?;鶎恿芽p的原因很多,除了因行車荷載反復作用而基層無側限強度不足導致的荷載裂縫外,還有干縮和溫縮兩種,這種基層反射與交通車流的荷載共同引起的裂縫以橫向或網狀居多。

(三)路面整體強度不足,瀝青面層老化,往往形成閉合圖形的龜裂、網裂。

三、裂縫的處治措施

瀝青路面一旦產生裂縫,應盡早對其進行封閉,其處治時間宜為每年的3-4月份,即春季處治最佳,因為經過一個冬季的“冷縮”過程,裂縫的縫寬在初春時應為最大值,此時對裂縫進行處治有利于在氣溫升高時裂縫逐步變小,還可以在梅雨季節防止和減少雨水下滲至基層。對裂縫的處理,應根據裂縫類型和嚴重程度采取不同的措施。在裂縫的處治上主要采取如下措施:

(一)表面封閉法

對于裂縫出現的初期,裂縫寬度在2MM以下的輕微裂縫,能在高溫季節大部分會閉合,可不需要進行處理,但要觀察裂縫發展趨勢,如果裂縫呈發展趨勢可用以下方法處治:

1、對平整度要求不高的瀝青路面可在高溫季節采用噴灑瀝青撒料壓入方法維修或微表處處理,在低溫季節宜采用乳化瀝青稀漿封層。

2、對平整度要求高的瀝青路面,可沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青,在低溫潮濕季節宜采用陽離子乳化瀝青。

(二)開槽灌縫法

開槽灌縫是目前瀝青路面裂縫處治的最常見的方法,對于裂縫寬度在2MM以上的縱向或橫向裂縫且基層強度較好可采取以下維修方法:

用專用開槽機沿裂縫方向進行開槽,開槽寬度為1CM-1.3CM,深度為1CM-3CM,然后用風力滅火機將縫內的碎石和灰塵以及裂縫兩邊的雜物清理

干凈,在專用密封膠加熱到160℃-170℃左右時,用灌縫機上帶有專用刮平器的噴頭將密封膠均勻地灌入槽內,并在裂縫兩側形成一定寬度(3CM左右)的密封膠封層,如果局部密封膠塌陷還要再次補灌,直到平整飽滿為止。待密封膠冷卻后,即可開放交通。

(三)銑刨加鋪法

對于非基層強度不足原因引起的路面龜裂和網裂,采用銑刨機銑刨病害部位的面層,采用與原面層材料相同的瀝青混凝土鋪筑即可。

對于因基層強度不足或翻漿的嚴重龜裂、塊裂,采用銑刨機銑刨病害部位的面層和基層,然后用同原基層材料回填,按規范壓實、養生,如果底基層強度不足出現“彈簧”還需要對底基層進行處理,如有可能在基層頂面加鋪一層玻纖格柵以提高整體強度,最后攤鋪與原面層材料相同的瀝青混凝土面層。

結束語

當前的瀝青路面裂縫是不可避免的。因此,在施工過程中,應加強對路基、基層以及面層施工等各環節的質量管理,把影響面層裂縫的各種因素都減少到最小,這樣才能達到標本兼治的良好效果。

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