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混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂,或覆盖湿草袋、塑料布

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施工当中难免遇到裂缝的问题,一般人们首先想到的是结构问题,但也不全是这样。有时裂缝只是建筑表面的现象,它并不会影响结构的安全。本文主要介绍裂缝的产生及防治。 

 

 

 

简述

施工当中难免遇到裂缝的问题,一般人们首先想到的是结构问题,但也不全是这样。有时裂缝只是建筑表面的现象,它并不会影响结构的安全。

 

 

 

 

墙体裂缝

 

 

 

 

沉降裂缝

 

 

由于地基的不均匀沉降,使砖砌墙体表面产生一些不同性质的裂缝。由于砖混结构一般性裂缝(除严重开裂外)不危及结构安全和使用,往往容易被人们忽视,致使这类裂缝屡次发生,形成隐患。当地震及其他荷载作用下,容易引起提前破坏,所以应采取有效措施减少和防止裂缝的产生。

 

 

 

1.现象

 

 

a、斜裂缝一般发生在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜,并由下向上发展。

 

由于横墙刚度较大(门窗洞口较少),一般不会产生较大的相对变形,所以很少出现这类裂缝。裂缝多在墙体下部,向上逐渐减少,宽度下大上小,常常在房屋建成后不久就出现,其数量及宽度随时间而逐渐发展。

 

b、窗间墙水平裂缝。一般在窗间墙的上下对角处成对出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。

 

c、竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄。当纵墙顶层有钢筋混凝土圈梁时,顶层中央顶部竖向裂缝则较少。

 

 

 

2.原因分析

 

 

a、斜裂缝主要发生在软弱土地基上,由于地基不均匀下沉,使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度较差,施工质量和材料强度不能满足要求时,导致墙体开裂。

 

b、窗间墙水平裂缝产生的原因是在沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,而发生上下位置的水平裂缝。

 

c、房屋低层窗台下竖直裂缝,是由于窗间墙承受荷载后,窗台墙起反梁作用,特别是较宽大的窗口或窗间墙承受较大的集中荷载情况下,窗台墙因反向变形过大而开裂,由于冻胀作用而在窗台处发生裂缝。  

 

  

 

 

3.预防措施

 

a、合理设置沉降缝。凡不同荷载(高差悬殊的房屋)、长度过大、平面形状较为复杂,同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。

 

b、沉降缝应有足够的宽度,操作中应防止浇筑圈梁时将断开处浇在一起,或砖头、砂浆等杂物落入缝内,以免房屋不能自由沉降而发生墙体拉裂现象。

 

c、加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪强度。由于上部结构刚度较强,可以适当调整地基的不均匀下沉。所以应在基础顶面及各楼层门窗口上部设置圈梁,减少浇水润湿、改善砂浆各易性、提高砂浆饱满度和砖层间的粘结(提高灰缝的砂浆饱满度可以大大提高墙体的抗剪强度)。在施工临时时间断处尽量留置斜槎。当留置直槎时,应加拉接筋。

 

d、加强地基探槽工作。对于较复杂的地基,在基槽开挖后应进行普遍钎探,等探出的软弱部位进行加固处理后,方可进行基础施工。

 

e、宽大窗口下部应考虑设混凝土梁以适应窗台反梁作用的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。为避免多层房屋底层窗台下出现裂缝,除了加强基础整体性外,也可以采取通长配筋的方法来加强。窗台部位也不宜使用过多的半砖砌筑。

 

 

 

4.治理方法

 

对于墙体产生裂缝首先应作好观察工作,注意裂缝开展规律。对于非地震区一般性裂缝,如若干年后不再发展,则可以认为不影响结构安全使用,局部宽缝处,用砂浆堵抹即可。

 

对于影响安全使用的结构裂缝,应进行加固处理。对于因墙体原材料强度不够而发生的裂缝,墙面可敷贴钢筋网片,并配置穿墙壁拉筋加以固定,然后灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆进行加固。墙体裂缝的加固方法,应结合裂缝性质和严重程度,由设计部门提出。

 

 

温度裂缝

 

 

1.现象

 

a、八字缝出现在顶层纵墙的两端(一般在1-2个开间的范围内),严重时可发展至房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。裂缝宽度一般中间大,两端小,当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。

 

b、水平裂缝。一般发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁2-3皮砖的灰缝位置。裂缝一般沿外墙顶部断续分布,两端较中间严重,在转角处,纵、横墙水平还不够相交而形成包角裂缝。

 

 

 

2.原因分析

 

 

a、八字裂缝一般发生在平屋顶房屋顶层纵墙面上,这种裂缝往在夏季屋顶圈梁、挑檐混凝土浇筑后,而保温层未施工前,由于混凝土和砖砌体两种材料线胀系数不同,在较大温差情况下,纵墙因不能自由缩短而在两端产生八字斜裂。无保温屋盖的房屋,经过冬、夏气温的变化也容易产生八字裂缝。

 

b、檐口下水平裂缝、包角裂缝以及在较长的多层房屋楼梯间处的竖直裂缝,产生的原因与上达原因相同。

 

 

 

3.预防措施

 

 

合理安排屋面保温层施工。由于屋面结构施工完毕至作好保温层,中间有一段时间间隔,因此屋面施工应尽量避开高温季节。屋面挑檐可采取分块预制或留置伸缩缝,以减少混凝土伸缩对墙体的影响。

 

 

 

 

4.治理方法

 

与沉降裂缝治理相同。

 

 

其它裂缝

 

1.现象

 

a、 在较长的多层房屋楼梯间处,楼梯休息平台与楼板邻接部位发生的竖直裂缝。

b、大梁底部的墙体(窗间墙),产生局部竖直裂缝。

 

 

 

2.原因分析

 

大梁下面墙局部竖直裂缝,主要由于未设梁垫或梁垫面积不足,砖墙局部承受荷载过大所引起的。此外,与砖和砂浆标号偏低、施工质量差也有关。

 

 

 

3.预防措施

 

a、有大梁集中荷载作用于的窗间墙,应有一定的宽度,梁下较小的窗间墙,施工中应避免留脚手眼。

 

b、有些墙裂缝具有地区性特点,应同设计与施工部门,结合本地区气候、环境和结构形式、施工方法等,进行综合调查分析,然后采取措施,加以解决。

 

 

 

4.治理方法

 

与沉降裂缝治理相同。

 

 

混凝土裂缝

 

 

对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝。但施工中仍尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。

 

 

 

裂缝按产生的原因有

由外荷载——

(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;

由变形——

(包括温度、湿度变形、不均匀沉降等)引起的裂缝;

由施工操作——

(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。

 

 

 

 

 

按裂缝的方向、形状有

水平裂缝

垂直裂缝

横向裂缝

纵向裂缝

斜向裂缝以

放射状裂缝等

 

 

 

 

 

按裂缝深度有

贯穿裂缝

深层裂缝

表面裂缝

 

 

 

 

塑性裂缝

 

塑性裂缝示意图

 

典型的塑性裂缝

 

 

1.现象

 

 

裂缝在结构表面出现,形状很不规则且长短不一,互不连贯,类似干燥的泥浆面。大多在混凝土浇筑初期(一般在浇筑后4小时左右),当混凝土本身与外界气温相差悬殊,或本身温度长时间过高(40℃以上),而气候很干燥的情况下出现。塑性裂缝又称龟裂,属于干缩裂缝,出现普遍。

 

 

 

2.原因分析

 

a、 混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

 

b、使用收缩率较大的水泥,水泥用量过多,或使用过量的粉砂。

 

c、混凝土水灰比过大,模板过于干燥。

 

 

 

3.预防措施

 

a、配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率;同时,要振捣密实,以减少收缩量,提高混凝土抗裂度。

 

b、浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿润。

 

c、混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,认真养护。

 

d、在气温高、湿度低或风速大的天气施工,混凝土浇筑后,应及早进行喷水养护,使其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。此外,要加强表面的抹压和养护工作。

 

e、混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂,或覆盖湿草袋、塑料布等方法;当表面发现微细裂缝时,应及时抹压,再覆盖养护。

 

f、 设挡风设施。

 

 

 

 

4.治理方法

 

 

此类裂缝对结构强度影响不大,但传统使钢筋锈蚀,可在表面抹一层薄砂浆进行处理。对于预制构件,可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。

 

 

干缩裂缝

 

 

1.现象

 

表面温度裂缝走向无一定规律性;梁板式或长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交错。

 

深进的和贯穿的温度裂缝,一般与短边方向平行或接近于平行,裂缝沿全长分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,一般在0.5mm以下。裂缝宽度沿全长没有太大的变化。

 

温度裂缝多发生在施工期间,缝宽受温度变化影响较明显,冬季较宽,夏季较细。沿断面高度,裂缝大多呈上宽下窗状,但个别也有下宽上窄情况,遇上下边缘区配筋较多的结构,在时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。

 

 

 

2.原因分析

 

a、表面温度裂缝,多由于温度较大。混凝土结构,特别是大体积混凝土基础浇筑后,在硬化期间放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温差很大。

 

当温度产生非均匀的降温时(如施工中注意不够,过早拆除模板;冬季施工,过早除掉保温层,或受到寒潮袭击),将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,此时表面胺到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力(内部降温慢,受自约束而产生压应力),而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,因而出现裂缝(这种裂缝又称为内约束裂缝)。

 

但这种温差仅在表面处较大,离开表面就很快减弱。因此,裂缝只在接近表面较浅的范围出现,表面层以下结构仍保持完整。

 

b、深进的和贯穿 的浊裂缝多由于结构降温差较大,受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基(特别是岩石地基)或厚大的老混凝土垫层上时,没有采取隔离层等放松约束的措施,如果混凝土浇灌时温度很高,加上水泥水化热的混凝土冷却收缩,全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束,将传统在混凝土浇筑后2-3个月或更长时间出现,裂缝较深,有时是贯穿性的,将破坏结构的整体性。

 

基础工程长期不回填,受风吹日晒或寒潮袭击作用;框架结构的梁、墙板、基础梁,由于与刚度较大的柱、基础连接,或预制构件浇筑在台座伸缩缝处,因温度变形受到约束,降温时也常出现这类裂缝。采用蒸气养护的预制构件,混凝土降温制度控制不严,降温过速,或养生窑坑急剧揭盖,使混凝土表面剧烈降温,而受到肋部或胎模的约束,常导致构件表面或肋部出现裂缝。

 

 

 

3.预防措施

 

a、尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中掺适量粉煤灰;或利用混凝土的后期强度,降低水泥用量,以减少水化热量。

 

b、选用良好级配的骨料,并严格控制砂、石子含泥量,降低水灰比,加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。

 

c、在混凝土中掺加缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热,或掺木钙、减水剂,以改善和易性,减少水泥用量。

 

d、避开炎热天气浇筑大体积混凝土;必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井凉水拌制混凝土,或设置简易遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。

 

e、分层浇筑混凝土,每层厚度不大于30厘米,以加快热量散发,并使温度分布均匀,同时也便于振捣密实。

 

f、大体积混凝土适当预留一些孔道,采取通冷水或冷气降温。

 

h、大型设备基础采取分块分层间隔浇筑(间隔时间5~7天)分块厚度1~1.5m,以利水化热散发和减少约束作用;或每隔20~30m留一条0.5~1.0m宽的临时间断缝,40天后再用干硬性细石混凝土浇筑,以减少温度收缩应力。

 

i、浇筑混凝土后,表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖,并洒水养生。深搞基础可采取灌水养护(或在混凝土表面四周砌一皮砖进行灌水养护)。

 

夏季应适当延长养护时间,使之缓慢降温。在寒冷季节,混凝土表面应采取保温措施,以防寒潮袭击。拆模时,块体中部和表面温差不宜大于20℃,以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要及时回填。

 

g、在岩石地基或较厚大的混凝土垫层上浇筑大体积混凝土时,可在岩石地基或混凝土垫层上浇沥青胶并撒铺5mm厚或铺二层沥青油毡纸,以消除或减少约束作用。

 

k、蒸汽养护构件时,控制升温速度不大于25℃/小时,降温速度不大于20℃/小时,并缓慢揭盖,及时脱模,避免引起过大的温度应力。

 

 

 

4.治理方法

 

温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融(有抗冻要求的结构)、抗疲劳(对受动荷载构件)等方面有影响,故应采取措施治理。

 

可以采用涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布,以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理,对有防水、抗渗要求的结构,缝宽大于0.1mm的深进或贯穿性裂缝,应根据裂缝可灌程度,采用灌水泥浆或化学浆液(环氧、甲凝或丙凝浆液)方法进行裂缝修补,或者灌浆与表面封闭同进采用。

 

宽度不大于0.1mm的裂缝,由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物质,能使裂缝自行愈合,可不处理或只进行表面处理即可。

 

 

不均匀沉陷裂缝

 

1.现象

 

不均匀沉陷裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,有的在上部,有的在下部,一般与地面垂直或呈30°~45°角方向发展。较大的不均匀沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的差距,裂缝宽度受温度变化影响较小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。

 

 

 

2.原因分析

 

a、结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理,混凝土浇筑后,地基因没水引起不均匀沉降。

 

b、平卧生产的预制构件(如屋架、梁等),由于侧向刚度较差,在弦、腹杆件或梁的侧面常出现裂缝。

 

c、模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动,以及过早拆模,也常导致不均匀沉陷裂缝出现。

 

 

 

3.预防措施

 

a、对松软土、填土地基应进行必要的夯实和加固。

 

b、避免直接在松软土或填土上制作预制构件,或经压夯实处理后作预制场地。

 

c、模板应支撑牢固,保证有足够强度和刚度,并使地基受力均匀。拆模时间不能达早,应按规定执行。

 

d、构件制作场地周围应作好排水措施,并注意防止水管漏水或养护水浸泡地基。

 

 

 

4.治理方法

 

 

不均匀沉陷裂缝对结构的承载能力和整体性有较大的影响,因此,应根据裂缝的严重程度,会同设计等有关部门对结构进行适当的加固处理(如设钢筋混凝土围套、加钢套箍等)。

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