建筑中几种裂缝的技术措施.doc
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浅谈建筑中几种裂缝的技术措施
摘要;裂缝,尤其是非结构裂缝,例如发生于内外墙体抹灰上的龟裂、水平裂、沿柱的竖裂、不同材料间的裂缝等是建筑中经常发生的一种通病,出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。
本文结合我多年来的施工经验以及相关的理论,对减少这类裂缝的技术措施做进一步的探讨,部分技术措施已用于实践中,取得了明显的效果。
关键词;原因分析 新型材料 技术措施
一、裂缝的调查概况
通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现,多数建筑都存着不同形式的裂缝,这些裂缝一旦出现便很难弥补,但许多裂缝是有规律可循的。
我对着些裂缝进行了总结,其调查结果如下:
1、不管是什么结构的建筑,几乎都存在抹灰开裂的现象,大部分是因为温度变化引起的,仅仅是轻重程度的不同而已。
2、抹灰表面龟裂,裂缝多而无规律,裂缝较细但面积较大,严重的引起墙面空鼓,若要返工成本较大。
3、在框架结构中,填充墙体与梁柱接触面间容易出现水平和垂直裂缝,这些裂缝几乎是不可避免的,如果不加以预防,裂缝一旦出现就很难补救。
4、墙体使用新型材料尤其是大块版型材料,例如GRC墙板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板,不同板块之间经常出现规则的竖向裂缝。
5、在门、窗洞口出现形状为“八”字形的裂缝,裂缝沿约45度方向开裂,框架结构和砖混和结构均有发生,而砖混结构多发生于顶层两端的房间,而且裂缝一般较宽,这种裂缝不仅仅是抹灰的开裂,而且是砌体的开裂,出现后有时伴有渗漏现象,危害较大,一般是由于温度变化引起的,是较为典型的温度裂缝,较难处理和避免。
二、裂缝对建筑的影响及社会影响分析
1、对建筑物的影响分析:
通常情况下,这些裂缝不会危机到结构的安全,危害性较小,但对建筑物将产生下列影响:
(1)贯穿墙体的裂缝影响建筑的使用寿命及抗震性能,尤其砖混结构的建筑为甚。
(2)发生与外墙的裂缝,当开裂较为严重时,往往造成墙面的渗漏并且给内装饰带来污染和损伤,影响外观和使用。
(3)当裂缝尤其是温度裂缝到达一定程度时,会造成窗口变形,影响正常使用。
(4)外抹灰开裂后,不仅影响外观和使用寿命,一旦外抹灰进水,冬季冻胀致使外抹灰层脱落,将影响到周围行人的安全。
2.社会影响分析
随着国家对工程质量的越来越重视和人们质量意识的提高,特别是住房体制的改革,住宅建设资金将有个人出资,因此人们对工程的质量问题的关心程度将会越来越高。
这也对工程的建设者们提出了越来越高的要求,这就要求我们必须认真对待并力求克服建筑通病的发生。
由于人们对建筑结构还不太了解,所以用户对裂缝引起了较为强烈的反响,主要反映在以下几个方面:
(1)影响观感:
墙体的裂缝人的观感影响很大,给人的感觉造成较大冲击,使人感到极不舒服,影响情绪,同时给工程的交工带来极大麻烦。
(2)不安全感:
尽管这些裂缝一般不会危机到结构安全,但是由于多数人对结构情况不了解,而担心是否安全,造成心里上的不安全感,同时外墙抹灰层的开裂脱落也的确存在着不安全因素,因此对用户的工作很难做好。
(3)影响使用:
裂缝严重时将会造成渗漏、门窗变形等,不仅影响到使用,而且也会造成一定的经济损失。
三、原因分析及技术措施
1、墙面抹灰龟裂
墙体抹灰完成后有时墙面会出现大面积细而密的呈龟状的裂纹,这种裂纹细而深度浅时危害不大,可不做处理,但开裂较深而形成裂缝时往往伴随有空鼓、脱落现象的发生,一旦出现大面积空鼓、脱落,唯一的办法是返工重做,但返工重做部分就像在墙面打了一块补丁,很难恢复原貌,易在返工面周围出现收缩裂缝,返工的效果既不经济也不美观,分析原因主要有以下几种:
(1)抹灰砂浆配比不合适,水泥用量过大致使水化热大,干缩严重从而造成龟裂。
(2)基层处理不干净或处理不当,从而导致抹灰砂浆失水过快而引发龟裂的发生。
(3)基层表面平整度达不到要求,尤其是垂直度超标,造成抹灰层厚薄不均,从而造成表面龟裂的发生,这也是引发龟裂现象较常出现的原因之一。
(4)中高级抹灰应该分层施工,有时施工时为了赶进度或为了省工图方便,从而抹灰基层、中层、面层分层不当,分层厚度不当,压不密实,从而引发龟裂。
(5)用户急于入住新楼,盲目要求加快施工速度,入住后使用不当也可引发龟裂现象。
以上是导致龟裂现象发生的主要原因,处理这种裂缝应该侧重于“防”而非“治”,即防患于未然,如处理得当,施工方法科学合理,这种裂缝是完全可以杜绝的。
分析出原因之后,预防的方法便不难找出:
1、严格按配比拌制砂浆,尤其要控制水泥用量,水的用量也要控制,拌制砂浆前要进行试配,使砂浆的和易性与保水性达到最佳。
搅制设备要用专用的砂浆搅拌机,杜绝使用混凝土搅拌机(滚筒式)拌制砂浆。
2、抹灰的基层要处理,方法的当。
对于砖砌体来讲,一定提前1-2天用清水浇透,至表面出现水光,然后阴干,手摸时有潮湿感时再进行抹灰。
加气混凝土砌块与粉煤灰砌块则不需要用水浇透,只要在砌体上适当浇水,然后阴干半天左右再进行抹灰。
3、在砌体施工时要严把砌体质量关,控制好砌体表面的平整度,尤其要控制好砌体的垂直度,这样便能有效控制抹灰的厚度,杜绝出现抹灰厚度不均匀,这样可以大大减少龟裂情况的发生。
4、抹灰应分层进行,严格控制抹灰的总厚度和分层的厚度,中级抹灰平均总厚度宜控制在20mm内,高级抹灰宜控制在25mm内,外墙抹灰宜控制在20mm内,分层应该合理,一般情况下中级抹灰分工层较合理。
无论混合砂浆还是水泥砂浆,厚度以13mm为宜,面层5mm为宜,抹完底子灰后待六至七成干,表面发白,手压有坚实感,但能留下手纹时即可以进行面层抹灰。
5、用户使用不当也是出现干裂的原因之一,我单位施工的一栋办公楼,业主急于元旦入住而盲目摧工期,入住后将空调温度调至最高,结果在一周内墙面出现了较多的龟裂现象,所以在施工中我们不应该强调工期的提前,应该按照合理的工期计划有组织的进行施工,避免裂缝的发生。
大体积混凝土施工中控制裂缝的综合措施
大体积混凝土结构在土木工程中常见,如工业建筑中的设备基础;在高层建筑中地下室底板、结构转换层;各类结构的厚大桩承台或基础底板以及桥梁的墩台等。
其上有巨大的荷载,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一切连续浇筑完毕。
另外,大体积混凝土结构在浇筑后水泥的水化热量大,由于体积大,水化热聚积在内部不易散发,浇筑初期混凝土内部温度显著升高,而表面散热较快,这样形成较大的内外温差,混凝土内部产生压应力,而表面产生拉应力,如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。
一般混凝土的硬化过程会产生体积收缩,而且在浇筑后期,混凝土内部逐渐冷却也产生收缩,由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束,接触处将产生很大的剪应力,在混凝土正截面形成拉应力。
当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时,便会产生裂缝,甚至会贯穿整个混凝土断面,由此带来严重的危害。
在大体积混凝土结构的浇筑中,上述两种裂缝都应设法防止。
一、大体积混凝土产生裂缝的种类、形态
1、表面裂缝
这种裂缝在混凝土升温阶段和降温阶段都有可能发生,在混凝土热量通过表面向周围环境散发过程中,表面温度低于内部温度,形成内外温差。
当这种温差沿着厚度方向呈非线性分布时,引起混凝土的非均匀变形。
起初混凝土处于塑性状态,凝结硬化过程中,其弹性模量随强度不断增长,当温差产生的拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生裂缝。
2、贯穿裂缝
这种裂缝一般发生在降温阶段,大体积混凝土基础呈降渐收缩状态,降温收缩受到基底及自身约束作用,产生很大的收缩应力(拉应力),当拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土中产生收缩裂缝。
这种收缩裂缝有时会贯穿全断面,成为结构裂缝。
基底及自身构造约束作用越强,平均温度峰值越高,贯穿裂缝出现的可能性越大。
降温阶段经历时间较长,大约从3d~5d开始,延续1个月或更长时间。
降温收缩与混凝土硬化收缩呈叠加趋势,硬化收缩会大幅度加剧裂缝出现的可能性与程度。
3、深层裂缝
深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性。
二、大体积混凝土产生裂缝的原因
1、水泥水化热引起的温度应力和温度变形
2、内外约束条件的影响
3、外界气温变化的影响
4、砼的收缩变形
(1)砼的塑性收缩变形
塑性收缩裂缝发生在砼硬化之前,砼仍处于塑性状态,它的产生主要是上部砼的均匀沉降受到了限制,如遇到钢筋或大的砼骨料,或者平面面积较大的砼,其水平方向的减缩比垂直方向更难时,这样会形成不规则的深裂缝。
这种裂缝不仅发生在大体积砼之中,一般平面尺寸较大,厚度较薄的结构构件也会出现这种裂缝,防止这种裂缝的最好办法是,连续浇筑与修整抹面,并立即养护,保护砼免受风吹日晒。
(2)砼的体积变形
砼终凝以后会发生体积变化,既可能收缩也可能膨胀,其变化幅度介于40×10-6和100×10-6之间,温度较高,水泥用量较多,自身体积变形将趋于增大。
(3)干燥收缩
(4)砼匀质性的影响
三、质量控制要点
1、施工方案的编制应做到科学合理,内容包括以下六个方面措施:
(1)材料要求和配合比设计;
(2)分层分块浇捣措施;
(3)混凝土的搅拌、运输和浇筑方案;
(4)混凝土降温措施;
(5)混凝土的测温措施;
(6)养护措施
四、质量控制措施
1、材料控制
(1)水泥:
优先采用低强度水泥,水泥含碱量应小于0.6%,此外,应进行水化热检验,7d水化热不宜大于250KJ/Kg。
(2)骨料:
粗骨料应采取连续级配或合理的掺配比例,含泥量不得大于1%,泥块含量不得大于0.25%;细骨料选用粗砂或中砂,含泥量不得大于1%,泥块含量不得大于0.5%。
(3)掺合料:
优先采用磨细矿粉,因其比粉煤灰更具耐久性,更有效降低每立方米砼中的水泥用量。
(4)膨胀剂:
掺入适量膨胀剂,它能对砼起补偿收缩作用,减少砼的温度应力,但含碱量不应大于0.75%。
(5)外加剂:
选用低收缩率的外加剂,应有7d、28d收缩率试验报告,任何龄期砼的收缩率均不得大于基准砼的收缩率、外加剂每立方米砼带入碱量不得超过1Kg,选用高效的缓凝剂和减水剂,减少水泥用量,推迟水化热的峰值期。
2、优化混凝土配合比
(1)现场砼坍落度:
泵送宜为80~140mm,坍落度允许偏差±15mm,到达现场坍落度损失不应大于30mm/h,总损失不应大于60mm。
(2)尽可能降低砼的干缩与温差收缩,由于砼最高纯热值温升Tmax与每m3砼内的水泥用量成线性正比关系,应根据选用的原材料不同、水泥试验的富余标号不同,进行各种试配,最后确定最佳配合比。
转
转3、浇筑与振捣
(1)全面分层:
即在第一层全面浇筑完毕后,再回头浇筑第二层,此时应使第一层混凝土还未初凝,如此逐层连续浇筑,直至完工为止。
采用这种方法,适用于结构的平面尺寸不宜太大,施工时从短边开始,沿长边推进比较合适。
(2)分段分层:
混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。
由于总的层数较多,所以浇筑到顶后,第一层末端的混凝土还未初疑,又可以从第二段依次分层浇筑。
这种方法适用于单位时间内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大,面积或长度较大的工程。
(3)斜面分层:
要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。
混凝土浇筑层下端开始逐渐上移。
混凝土的振捣也要适用斜面分层浇筑工艺,一般在每个斜