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前 言
在生活质量日益提高的今天,人们对建筑的要求越来越高了。而裂缝问题作为建筑结构的一种通病,一直阻碍着人们对建筑舒适度的追求。所以,民用建筑要解決好裂缝问题,在行业领域已变得刻不容缓了。
一、裂缝原因分析
民用建筑中造成混凝土开裂的因素有很多。但归纳起来裂缝的产生不外乎以下几种情况: ①沉降引起的裂缝, ②温度产生的裂缝,③材料引起的裂缝,④施工质量引起的裂缝。
1、沉降引起的裂缝。由沉降引起的裂缝,主要是由于地基不均匀下沉引起的。造成地基不均匀下沉的因素有很多,如:地质情况不均匀,建筑物使用荷载超负荷,以及周围环境对构筑物的侵蚀等等。
2、温度产生的裂缝。房屋建筑一般由混凝土和砌体组成,而砌体的线膨胀系数与混凝土的线膨胀系数相差较大。由于房屋结构之间的相互约束,加之温度的变化及两种不同材料的线膨胀系数的差异,使屋面与墙体产生温度内应力。因材料的线膨胀系数是不变,温差越大,产生的内应力也就越大,当建筑物某部位产生的内应力超过砌体所承受的抗拉、抗剪极限强度时,则该砌体必裂无疑—即出现温度裂缝。
3、材料引起的裂缝。混凝土的材料组成主要有水泥、粗骨料、细骨料和外掺加料等,选择合格的材料对减少混凝土的裂缝至关重要。同时配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。
4、施工质量引起的裂缝:
(1)现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。
(2)高空浇筑混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值较大。
(3)现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
(4)现场模板拆除不当,引起拆模裂缝。
二、预防措施
根据混凝土裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法,归纳起来,可以从以下几个方面着手:
1、设计。尽量采用合理的抗裂措施,调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,防止受力过于集中。在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。同时可以适当加强基础的刚度和强度,必要时可以设置沉降缝。以此来达到减少裂缝的目的。
2、混凝土材料及配合比
1)、混凝土材料的选用:
(1)水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。
(2)粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应,有害物质及粘土含量不超过规定的。
(3)细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
(4)外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土的工作性能,降低用水量,减少收缩。
2)、采用合适的配合比。
3、施工过程:
(1)混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。
(2)加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。
(3)混凝土浇筑后应留有充足的时间,不宜过早拆模。
(4)大体积混凝土浇筑时,应准确计算水泥的水化、采取有效措施,防止引起混凝土内部温度过高或内外温差过大。
三、裂缝的处理方法
1、加固法。这种方法旨在提高房屋的整体性和结构构件的承载能力。常用的加固法有以下几种:
(1)凡裂缝宽度小于0.3mm的竖向或斜向裂缝,均采用环氧水泥进行封闭。封闭层骑缝涂抹,宽度30mm,厚度2mm,长度延伸出缝端30mm。在涂抹环氧水泥封闭层以前,混凝土表面用钢丝刷清理,采用压缩空气或皮老虎吹干净,表面必须处于干燥无油渍状态,如有油渍需用丙酮或甲苯擦干净。
(2)裂缝宽度等于或大于0.3mm的竖向或斜向裂缝,采用压力灌环氧树脂浆液粘合补强。这种方法的程序主要有表面处理、粘贴灌浆嘴子和裂缝封闭、表面局部封闭、试气和灌浆等。灌浆应由下往上,不可倒行逆施。灌浆压力视裂缝宽度而定,0.4mm以上裂缝,施灌压力一般为0.15~0.2Mpa,压力应先小后大,进浆宜缓慢,不应急促进浆,防止进浆太快,造成缝隙中浆料短路而影响灌浆质量。
(3)当裂缝宽度小于0.3mm而对结构受力影响不大时,为了满足美观和使用要求,防止钢筋锈蚀、减少渗漏、提高构件的耐久性等,可采用表面处理法、填充密封法。
(4)因超荷载产生的裂缝长时间不处理导致混凝土耐久性降低或火灾等造成的裂缝影响结构强度时可采取结构补强法。此方法主要包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。
2、卸载法。对房屋层数较多、地基变形较重、使用荷载较大且不易进行加固的情况,可采用降低使用荷载、拆除不必要的附属重物、有必要时甚至减少房屋的层数。
3、结合维修进行功能改造法。对房屋开裂较重的顶层或端部转折处,在无加固价值的情况下,可将该处拆除重建,或改变原有房屋的使用功能。
四、结束语
建筑物的裂缝不仅影响到建筑的美观,更危及建筑的正常使用及结构的耐久性。因此裂缝问题倍受人们关注。在新时代的要求下,我们不能做到杜绝,但我们要尽可能地减少不必要裂缝的产生。
参考文献
[1]混凝土结构加固设计规范GB50367-2006
[2]砌体结构设计规范 GB50003-2001
[3]建筑结构裂缝及加层加固疑难问题的处理李国胜 中国建筑工业出版社 2006
在生活质量日益提高的今天,人们对建筑的要求越来越高了。而裂缝问题作为建筑结构的一种通病,一直阻碍着人们对建筑舒适度的追求。所以,民用建筑要解決好裂缝问题,在行业领域已变得刻不容缓了。
一、裂缝原因分析
民用建筑中造成混凝土开裂的因素有很多。但归纳起来裂缝的产生不外乎以下几种情况: ①沉降引起的裂缝, ②温度产生的裂缝,③材料引起的裂缝,④施工质量引起的裂缝。
1、沉降引起的裂缝。由沉降引起的裂缝,主要是由于地基不均匀下沉引起的。造成地基不均匀下沉的因素有很多,如:地质情况不均匀,建筑物使用荷载超负荷,以及周围环境对构筑物的侵蚀等等。
2、温度产生的裂缝。房屋建筑一般由混凝土和砌体组成,而砌体的线膨胀系数与混凝土的线膨胀系数相差较大。由于房屋结构之间的相互约束,加之温度的变化及两种不同材料的线膨胀系数的差异,使屋面与墙体产生温度内应力。因材料的线膨胀系数是不变,温差越大,产生的内应力也就越大,当建筑物某部位产生的内应力超过砌体所承受的抗拉、抗剪极限强度时,则该砌体必裂无疑—即出现温度裂缝。
3、材料引起的裂缝。混凝土的材料组成主要有水泥、粗骨料、细骨料和外掺加料等,选择合格的材料对减少混凝土的裂缝至关重要。同时配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。
4、施工质量引起的裂缝:
(1)现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。
(2)高空浇筑混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值较大。
(3)现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
(4)现场模板拆除不当,引起拆模裂缝。
二、预防措施
根据混凝土裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法,归纳起来,可以从以下几个方面着手:
1、设计。尽量采用合理的抗裂措施,调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,防止受力过于集中。在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。同时可以适当加强基础的刚度和强度,必要时可以设置沉降缝。以此来达到减少裂缝的目的。
2、混凝土材料及配合比
1)、混凝土材料的选用:
(1)水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。
(2)粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应,有害物质及粘土含量不超过规定的。
(3)细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
(4)外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土的工作性能,降低用水量,减少收缩。
2)、采用合适的配合比。
3、施工过程:
(1)混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。
(2)加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。
(3)混凝土浇筑后应留有充足的时间,不宜过早拆模。
(4)大体积混凝土浇筑时,应准确计算水泥的水化、采取有效措施,防止引起混凝土内部温度过高或内外温差过大。
三、裂缝的处理方法
1、加固法。这种方法旨在提高房屋的整体性和结构构件的承载能力。常用的加固法有以下几种:
(1)凡裂缝宽度小于0.3mm的竖向或斜向裂缝,均采用环氧水泥进行封闭。封闭层骑缝涂抹,宽度30mm,厚度2mm,长度延伸出缝端30mm。在涂抹环氧水泥封闭层以前,混凝土表面用钢丝刷清理,采用压缩空气或皮老虎吹干净,表面必须处于干燥无油渍状态,如有油渍需用丙酮或甲苯擦干净。
(2)裂缝宽度等于或大于0.3mm的竖向或斜向裂缝,采用压力灌环氧树脂浆液粘合补强。这种方法的程序主要有表面处理、粘贴灌浆嘴子和裂缝封闭、表面局部封闭、试气和灌浆等。灌浆应由下往上,不可倒行逆施。灌浆压力视裂缝宽度而定,0.4mm以上裂缝,施灌压力一般为0.15~0.2Mpa,压力应先小后大,进浆宜缓慢,不应急促进浆,防止进浆太快,造成缝隙中浆料短路而影响灌浆质量。
(3)当裂缝宽度小于0.3mm而对结构受力影响不大时,为了满足美观和使用要求,防止钢筋锈蚀、减少渗漏、提高构件的耐久性等,可采用表面处理法、填充密封法。
(4)因超荷载产生的裂缝长时间不处理导致混凝土耐久性降低或火灾等造成的裂缝影响结构强度时可采取结构补强法。此方法主要包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。
2、卸载法。对房屋层数较多、地基变形较重、使用荷载较大且不易进行加固的情况,可采用降低使用荷载、拆除不必要的附属重物、有必要时甚至减少房屋的层数。
3、结合维修进行功能改造法。对房屋开裂较重的顶层或端部转折处,在无加固价值的情况下,可将该处拆除重建,或改变原有房屋的使用功能。
四、结束语
建筑物的裂缝不仅影响到建筑的美观,更危及建筑的正常使用及结构的耐久性。因此裂缝问题倍受人们关注。在新时代的要求下,我们不能做到杜绝,但我们要尽可能地减少不必要裂缝的产生。
参考文献
[1]混凝土结构加固设计规范GB50367-2006
[2]砌体结构设计规范 GB50003-2001
[3]建筑结构裂缝及加层加固疑难问题的处理李国胜 中国建筑工业出版社 2006