砼梁产生裂缝的原因

2022-08-18

第一篇:砼梁产生裂缝的原因

墙体裂缝 产生的一般原因

一,按照裂缝位置分:

1、房屋外墙的裂缝:①在墙体中呈现斜向裂缝,且裂缝走向凹陷处。②在建筑下部比较明显,由下向上发展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、竖缝。

2、承重墙上的裂缝:①裂缝贯穿整个墙面且穿到背后,呈倾斜性。②在不同楼层墙体的同一位置均出现有方向、有规则的裂缝。

3、楼板(地面和顶板)的裂缝:①呈对穿性的裂缝(与房屋横梁平行的裂缝)。按有关验收规范,裂缝允许在(0.3mm)范围内,但裂缝对结构的耐久性有不利影响。②受力裂缝:这种裂缝表现为墙角呈45°的裂缝或与横梁垂直的裂缝。裂缝往往不对穿,形状外宽内窄。

4、结构梁底部的墙体(窗间墙),产生局部竖直裂缝。

5、阳台、雨蓬等悬挑结构板的裂缝:这种裂缝通常是整个贯穿。大家都应该知道如果阳台和其他悬空的结构板出现裂缝,后果是很严重的。

以上是比较严重的裂缝情况, 二,按照装饰层-结构层分:

1、表面乳胶漆裂缝 壁纸裂缝:表面装饰层没有干透就遭遇温度、湿度变化,乳胶漆 壁纸会出现裂缝。

2、腻子找平层裂缝:基层有浮灰 油污,找平层没有干透就遭遇温度、湿度变化,腻子会出现裂缝。

3、水泥砂浆抹灰层裂缝:如果抹灰层和墙体基体黏合不紧密则会导致抹灰层空鼓、掉粉,造成墙体开裂。

4、接缝处裂缝:钢筋混凝土剪力墙与陶粒砖(空心砖)接缝处;钢筋混凝土梁与陶粒砖(空心砖)接缝处;后堵砌的门口处;石膏板隔墙与原有墙体接缝处;受周边环境或者外力影响,石膏板、预制隔墙板和预制楼板会出现材料收缩或位置变动,这种原因会导致接缝处出现裂缝,一般为垂直缝或者水平缝。

5、结构性裂缝:结构性裂缝是由房屋主体结构引起的基体(水泥浇筑墙体)开裂、上部荷载过大引起墙体裂缝、地基下沉(如果地基下沉严重则属于房屋质量问题)、施工洞未处理等造成的。 三,按照产生原因分:

1、温度性裂逢:这种裂逢是墙体中最常见的,这种裂逢常见于不同材料的交接处,如圈梁和砖砌体交接处的水平裂缝。一般材料都有热胀冷缩的性能,房屋结构由于周围温度变化引起变形,不同材料的膨胀系数不一样,导至产生温度性的裂逢。这种裂缝,只影响房屋室内的外观,不会影响房屋的安全性,可适当采取一些补救措施:在裂缝处贴无纺布、安装钢板网片或用砂浆堵缝,再用涂料进行粉刷修补。

2、地基不均匀沉降引起的裂逢:房屋在建成后,地基一般都会下沉。如果地基沉降不均匀,沉降大的部位与沉降小的部位发生相对位移,在墙体中产生剪力和拉力,当这种附加内力超过墙体本身的抗拉抗剪强度时,就会产生裂缝,且这些裂逢会随地地基的不均匀沉降的增大而增大。这种裂逢一般成斜裂逢,且裂缝走向凹陷处。这种裂缝在建筑物下部比较明显,由下向上发展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、竖逢等。当长条形建筑物中部沉降过大,则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,当两端沉降过大时,则形成两端由下往上倒“八”字型裂缝,也首先在窗角上突破,也可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝;当某一端下沉过大时,则在某端形成沉降端高的斜裂缝;当纵横墙交点处沉降过大,刚在窗台下角形成上宽下窄的竖缝,有时还有沿窗台下角的水平缝;当纵横墙凹凸设计时,由于一侧的不均匀沉降,还可导致产生水平推力而形成力偶,从而导致交接处的竖缝。

3、结构设计有差错,由于计算荷载时有遗漏,构造不合理造成结构不合理而引起的裂缝。

4、砌体施工质量差,墙体砌筑时灰逢不饱满,厚度不均匀,组砌方式不符合要求等,砌筑砖墙时,未对砖块湿水,采用干砖上墙等都会降低砌体承载力,使墙体日后出现裂缝。

5、在实际生活中经常因为在房屋建成后埋设各种管线穿过墙体,破坏墙体整体性,减少了墙体载面面积,削弱了墙体承载力,从而引起墙体裂缝。

6、改变房屋用途,加大使用荷载或增加振动力,从而使墙体受到破坏,引起墙体裂缝。

判断裂缝种类:

一,从外观上判断:

1.结构性裂缝往往是不规则的;

2.接缝处裂缝则多是上下垂直或者水平的直缝;

3.裂缝如果呈放射状说明是抹灰层裂缝;

4.墙体表面漆膜或壁纸的龟裂则属于是装饰层裂缝。

二。刮开面层判断:

1.如果还是无法判断裂缝种类,可以先刮开墙面进一步检查,仅漆膜开裂,那就是装饰层裂缝;

2.如果水泥砂浆空鼓、粉砂,说明是抹灰层裂缝;

3.刮开开裂的腻子层后,如果看见板缝,说明是接缝处开裂;

4.如果墙体基体也出现了开裂则属于是结构性开裂。

水泥砂浆抹灰墙面裂缝产生的主要原因: 水泥砂浆收缩是引起墙面裂缝最常见的因素之一,它主要包括化学减缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩及塑性收缩。每种收缩都有其自身特点,在引起抹灰墙面开裂时表现各不相同。

(1)化学减缩,又称水化收缩。水泥水化会产生水化热,使固相体积增加,但水泥-水体系的绝对体积减小。所有胶凝材料水化后都有这种减缩作用。大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后体积减缩量为7%-9%,在硬化前,抹灰砂浆水化所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间,使水泥石密实,而宏观体积减缩;硬化后的抹灰砂浆宏观体积不变,而水泥-水体系减缩后形成许多毛细孔缝,影响了抹灰砂浆的性能;

(2)干燥收缩是指抹灰砂浆停止养护后,在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩;

(3)自收缩是指抹灰砂浆初凝后,水泥继续水化,在没有外界水分补充的情况下,抹灰砂浆因自干燥作用产生负压引起的宏观体积减小。自收缩从初凝开始,主要发生在早期;

(4)抹灰砂浆的温度收缩又称冷缩,是抹灰砂浆内部由于水泥水化温度升高,最后又冷却到环境温度时产生的收缩。温度收缩的大小与热膨胀系数、抹灰砂浆内部最高温度和降温速率等因素有关;

(5)抹灰砂浆的塑性收缩是指抹灰砂浆硬化前由于表面的水分蒸发速度大于内部从上至下的泌水速度,而发生塑性干燥收缩。抹灰砂浆表面发生塑性干缩受时间、温度、相对湿度及抹灰砂浆自身泌水特征的影响。一旦抹灰砂浆具有一定的强度,不能通过塑性流动来适应塑性收缩,此时就会发生塑性收缩开裂,抹灰砂浆的塑性收缩缝,无论是否可见,都会影响抹灰砂浆的耐久性。由于水泥砂浆的这些收缩,产生了强度增长周期短(主要强度在10多个小时便已完成)与体积收缩周期长(几个月甚至上百天,收缩率为8%-10%)的矛盾,将使抹灰墙体中产生拉应力,当拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝。

空心砖墙体裂缝原因分析及防治措施:

目前,施工中常用的墙体空心砌体有烧结空心砖(即泥土烧结红砖)和水泥砂浆空心砖(即碎石屑掺水泥蒸养砖)两种,采用这两种薄壁大孔砌块作为填充墙体材料的主要优点是节约土地资源和减轻墙体荷载。

但是,通过多年的使用观察表明多孔砖墙体裂缝问题较为突出,这种裂缝现象在粉刷完成后更为明显,甚至在交工验收后的工程质量回访中还时有发现。

一、裂缝产生的原因分析

对该商住楼的内填充墙裂缝进行了调查,鉴定裂缝产生的主要原因为:

(一)单排通孔小砌块填充墙的抗拉、抗剪强度偏低:通孔小砌块的空心率约为45% ,是薄壁大孔构件,其水平灰缝的砂浆结合面小;竖缝的砂浆饱满度差,施工时仍采用普通粘土砖砌筑砂浆则无法满足小砌块砌筑强度要求。尤其在非承重的小砌块填充墙中,墙体自重产生的竖向压应力很小,更降低了墙体的抗剪、抗拉强度。当小砌块填充墙体内产生较大的拉应力时则造成墙体裂缝。

(二)填充墙体与混凝土柱连接措施不当:室内混凝土柱与砌体交接处的小型空心砌块随干燥产生较大的收缩应力,当墙、柱结合处连接薄弱时,即在结合处出现竖向裂缝;当连接强度较高时,则可能在墙体中部产生竖向裂缝。

(三)填充墙顶与混凝土梁、板间未顶紧:混凝土梁底与填充墙顶结合处出现水平贯通裂缝,主要是因为填充墙顶与梁底结合不实,砌体干燥产生收缩,使墙顶下沉,从而在梁底产生水平裂缝。

(四)小型空心砌块有较大干缩变形:如烧结粘土多孔砖对温湿度的敏感性大,其收缩范围为(2~3.5)×10-4,且28天龄期时干缩才完成40%,后期会继续干缩,尤其是湿胀后会产生新的收缩。该商住楼需用砌块量较大,部分砌块未到28天龄期即运到工地上墙,且砌块强度等级仅为MU2.5;砌筑后必然产生较大的干缩,从而引起墙体较多裂缝。

(五)施工质量原因:部分室内填充墙中间部位出现水平或竖向裂缝,是由于施工时在填充墙上留有门洞,后期进行封堵时原先砌体与后砌砌体收缩变形不同所致;也有的是因为砌块干缩大,裂缝在沿砌块周围砌筑砂浆最薄弱的部位产生。

二、防治填充墙体裂缝的主要措施

(一)选择干缩率小、含水率合适的砌块:砌块应有较小的干缩率,较高的密实度,出厂龄期应大于28天,其相对含水率应略低于当地的环境湿度,使砌块内所含水分与大气中的水分接近平衡,从而减少砌块墙体的干缩变形。对砌块含水率的控制应贯穿于砌块生产、储存、运输的全过程。

(二)采用封底多排孔小砌块:目前常用的单排通孔烧结小砌块,存在砂浆接触面小,抗剪强度低等不足,改用封底多排孔混凝土小砌块后,封底面朝上,便于水平灰缝砂浆铺设及竖向灰缝砂浆的座实,以提高灰缝的砌筑质量。水平灰缝砂浆嵌入砌块孔内可起到销键作用,以提高抗剪、抗拉强度。

(三)采用烧结小型空心砌块专用砌筑砂浆:由于烧结小型空心砌块为薄壁大孔构件,水平灰缝砂浆粘结面小,竖向灰缝是粘土砖的3倍多,故要求采用专用砌筑砂浆其要满足强度、密度、稠度、保水性和抗冻性要求。同时,还应具有粘附力强、低收缩和柔软性好等优点。

(四)加强填充墙与混凝土柱的连接:填充墙和混凝土柱连接处应采用实心混凝土砌块砌筑,并与封底多孔砌块咬合组砌,柱内预留2Φ6钢筋与填充墙拉结,钢筋竖向间距 400mm;顶层及底层的门窗洞下设70mm厚通长现浇钢筋混凝土带。

(五)填充墙顶与混凝土梁、板间的连接:待填充墙沉实后,一般在墙体完成7天后,再进行墙体顶砖砌筑,填充墙顶部采用实心水泥砂砌块斜砌,且必须逐块敲紧密实,用8~12mm的砂浆填满挤实。当墙长大于5m时,墙顶应用预埋钢筋拉结;墙高大于4m时,墙体中应设钢筋混凝土圈梁。

(六)墙体内设置构造钢筋:考虑到顶部2层温度影响较大,故在墙体内设置通长2Φ4焊接钢筋网片,竖向间距500mm,其余各层可为700mm,钢筋网片均与混凝土柱伸出的拉结筋搭接。

(七)墙体抹灰要求:墙面抹灰前,在填充墙体与钢筋混凝土构件周边接缝处设置高度不小于500mm的粘贴网布,长度随接缝粘贴,网片张紧后固定。墙面抹灰应在墙体砌筑15天后方可进行,抹面施工按规范要求进行。

空心砌块墙体裂缝是建筑施工中不可避免的普遍现象,只有通过改进施工工艺,并采取一定的技术措施和方法,才能有效的防止和减少裂缝的产生。而要彻底解决这个问题则是一个综合性的研发课题,有待建筑材料、建筑构造、施工工艺等多方面得到改进和不断完善才能逐步解决。

各种不同裂缝的处理方法:

1、温度性裂缝-最常见的房屋裂缝,对房屋结构安全影响不大,这种裂缝,只影响房屋室内的外观,不会影响房屋的安全性,可适当采取一些补救措施:在裂缝处贴无纺布、粘贴PVC网格布或用砂浆堵缝,再用涂料进行粉刷修补。

2、沉降裂缝-当沉降裂缝发生后沉降发展较为缓慢且有减弱趋势时,应在裂缝稳定后对裂缝修复。新建房屋的地基在2-5年内才会逐渐稳定,修补好裂缝后,这其间墙体还是有可能会由于地基下沉而开裂,对此您也不必过于担心。如果裂缝对房屋整体美观影响不大,第一次修补后可隔久一点再修补。 修复一般用水泥砂浆、聚合物砂浆填缝或弹性腻子、石膏填充,嵌缝带粘贴。

3、结构性裂缝-普通装修方法无法修复,必须找专业建筑结构人员根据实际情况,采取相应措施。

4、表面乳胶漆裂缝 壁纸裂缝:如果只是表面漆膜的龟裂,用细砂纸将裂纹打磨掉,重新涂刷就可以了。 壁纸如果是接缝处开裂,用温水湿润,重新涂刷壁纸胶粘贴即可。

5、腻子找平层裂缝:如果裂缝已经深入腻子层,可先用尖锐工具将裂缝扩大到一个改锥大小,填入嵌缝石膏并进行打磨找平,贴上网格布或牛皮纸后用腻子进行找平,最后按照正常的工序刷漆或者贴壁纸都可。

6、水泥砂浆抹灰层裂缝:如果抹灰层出现大面积空鼓,应该敲掉原有抹灰层,重新做一次水泥沙浆的抹灰层,找平后再按正常工序刷漆或者贴壁纸。不过,这样处理后造价会相对提高,业主可根据自己的经济能力选择修补方式。如果只是出现大面积开裂,没有翻砂、空鼓、脱落情况,可以满墙贴的确良布,再按正常工序刷漆或者贴壁纸。 造价相对较低的方式是,直接在原有墙面上钉一层石膏板,需要环保乳白胶和钢钉同时使用。

7、接缝处裂缝:建议等整个楼体变形趋于稳定之后修复,短时间之内的修复容易出现反复。

施工时要留意室内温度 湿度 室内温度低于5℃时,腻子、涂料等墙体材料很难干透,建议停止施工。对时间有要求的业主,可以用电暖器烘干墙面,但要注意保持适度的距离。 上一道施工程序必须完全干燥之后,再进行下一道施工程序的施工。乳胶漆施工完毕之后要关闭门窗3-5天,完全阴干之后,才能开窗通风,严禁强通风,避免皱干出现开裂情况。

装修材料对裂缝的影响

在家庭装修中,吊棚、轻质隔墙目前主要采用轻钢龙骨和木龙骨两种材料,这两种材料各有优缺点。木龙骨-容易受到环境湿度的变化产生膨胀和收缩变形,轻工龙骨容易受环境温度的变化产生膨胀和收缩变形。。

结束语

墙体裂缝有可能是工程建设的时候形成的,也可能是日后维修保养不当造成的。对于已经出现的墙体裂缝,观察裂缝的形状跟走向、有无发展趋势,分析裂缝产生的原因,确定裂缝的性质。判断裂缝对房屋结构安全有无影响。如果不影响安全,则作简单处理即可。如影响大,则要采取适当的技术手段加固处理。

第二篇:浅谈墙体裂缝产生的原因

浅谈墙体裂缝的质量控制

随着建筑业的不断发展,建筑工程质量问题已经成为社会关注的焦点。工程质量的好坏,既影响房屋的正常使用和结构安全,也给施工单位增加了造价,先结合本人在施工中的体会,就施工中常见墙体裂缝原因进行分析,并探讨对裂缝的质量控制的办法。 一.墙体中常见的裂缝种类

1.温度应力性裂缝

这种裂缝是墙体中最常见的,这种裂缝常见于不同材料的交接处,如圈梁和砖砌体交接处的水平裂缝。一般材料都有热胀冷缩的性能,房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形,如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则在结构中产生附加应力或称温度应力。有温度应力引起结构的伸缩值。由于不同材料的膨胀系数不一样,导至产生温度性的裂缝。

2.地基不均匀沉降引起的裂缝

这种裂缝一般成斜裂缝,且裂缝走向凹陷处。这种裂缝在建筑物下部比较明显,由下向上发展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、竖缝等。当长条形建筑物中部沉降过大,则在房屋二端由下往上呈“八”字形裂缝,且首先在窗角上突破;反之,当两端沉降过大时,则形成两端由下往上倒“八”字型裂缝,也首先在窗角上突破,也可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝;当某一端下沉过大时,则在某端形成沉降端高的斜裂缝;当纵横墙交点处沉降过大,刚在窗台下角形成上宽下窄的竖缝,有时还有沿窗台下角的水平缝;当纵横墙凹凸设计时,由于一侧的不均匀沉降,还可导致产生水平推力而形成拉力,从而导致交接处的竖缝。

3.结构性裂缝

这种是由于上部荷载而引起的裂缝,表明墙体承载力不足或存在较大问题。因房屋结构的原因产生的裂缝主要有以下几种情形:结构设计有差错,由于计算荷载时有遗漏,构造不合理造成结构不合理而引起的;砌体施工质量差,墙体砌筑时灰逢不饱满﹒厚度不均匀﹒组砌方式不符合要求等,埋设各种管线穿过墙体,破坏墙体整体性,减少了墙体载面面积,削弱了墙体承载力,从而引起墙体裂缝;改变房屋用途,加大使用荷载或增加振动力,从而使墙体受到破坏,引起墙体缝。

二.房屋建筑墙体裂缝的成因分析

1.温度和干缩产生的裂缝

温度应力引起的墙体裂缝主要是由于建筑物各部分温度差异引起温度变形不协调,从而导致的墙体开裂。这类裂缝主要发生在钢筋混凝土平屋盖的砖混住宅中,裂缝形式有“八”字形缝、45度斜裂缝、水平缝、垂直缝等。在砖混结构中的温度裂缝差异主要由两部分原因造成:一是砖砌体与混凝土楼板的初始温差:混凝土楼盖在浇筑后的硬化过程中,由于水化热的作用而使得楼盖的温度升高,而砌体温度不变,造成砖砌体与钢筋混凝土楼盖的初始温差。二是日光照射产生的温差:建筑物在使用过程中由于受到日照影响温度升高,由于钢筋混凝土楼盖通常接受日照时间较长,同时楼盖的阻热能力差,从而比砖砌体温度升的更快,造成楼盖与砖砌体的温度差异。在两种温差的影响下,,砌块墙体对温度的敏感性比砖砌体高,很容易受温度变化引起变形导致墙体开裂,温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。

-1- 2.地基不均匀沉降引起开裂

(1)斜裂缝主要发生在软土地基上,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。

(2)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。是由于房屋伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的。

(3)房屋低层窗台下竖直裂缝是由于窗间墙承受荷载后,窗台墙起着反梁作用,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(如礼堂、厂房等工程),窗台墙因反向变形过大而开裂,严重时还会挤坏窗口,影响窗扇开启。另外,地基如建在冻土层上,由于冻涨作用也会在窗台发生裂缝。

3.工程设计方面不合理,引起墙体开裂。

设计时没有认真按规范规程要求进行防裂缝设计。在许多工程中,设计虽有防裂缝措施,但与规程要求不完全相符,致使墙体防裂缝得不到有效保障,或保质年限大大缩短。还有一个较为重要的方面就是墙砌体材料强度偏低、不同砌体混合砌筑、砌体强度与砌筑砂浆强度相差过大或外墙砂浆强度与墙体强度差距过大等设计方面的不当都会导致墙体开裂。

3.墙体施工质量控制不符合规范要求,引起开裂

(1)砌体强度低。施工过程中未认真做好材料质量的控制,砖砌体材料强度较设计要求低,或是抗压强度虽达到要求,但因砌体长度较长,砌筑施工完成后,砌体从中间部位自行断裂。

(2)不同强度的砌体混合砌筑施工过程中,使用不同砌体材料作为配套砌块,致使各种砌体组合砌筑,因不同砌体材料强度、热胀冷缩、吸水率等不同引起墙开裂。

(3)砌筑砂浆强度偏低或偏高。砂浆搅拌过程中,砂浆搅拌不均匀导致有的砂浆强度偏高、有的强度偏低,有的甚至因为粘结材料量太少强度特低。配料方面砂配多了砂浆强度偏低,水泥配多了砂浆强度偏高;水多了,砂浆稠度低影响砂浆强度,且砂浆干缩量增大,引起灰缝位置开裂。

(4)砌筑用砂浆没有按要求做到随拌随用。砂浆一次性搅拌量过多,存放时间过长,致使砂浆还没有砌前就开始初凝结块,使用时砂浆强度已经下降,严重影响墙体质量,引起裂缝。

三.墙体裂缝的控制措施

(一)防止温度性裂缝措施

(1)房盖设保温层和隔热层。屋面板受阳光辐射吸收热量较多,增设空气隔热层或选用导热系数小,保温性能优良材料作保温层能有效控制层面板的升温。层面板温度降低下,它与墙体的温差大大缩小,能有效防止顶层墙体裂缝。

(2)设置灰缝钢筋,其要求如下:

①在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝设置钢筋,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm。

②在楼盖标高以上、屋盖标高以下的第二或第三道灰缝及靠近墙顶的部位设置钢筋。 ③灰缝钢筋的间距不应大于600mm。

④灰缝钢筋距楼、屋盖砼圈梁或配筋带的距离应不应小于600mm。

⑤灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm。 ⑥灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不小于300mm。

⑦灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层上下不小于3mm,外侧小于15mm。 ⑧配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋时含钢率不少于0.3%。 -2- ⑨当利用灰缝钢筋砂浆做砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其锚固长度不应小

于75d和300mm,不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于60mm设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距应小于30mm。

(3)在顶层圈梁上设置宽40-50mm的遮阳板,防止太阳直接照射钢筋混凝土圈梁,减小因温差产生的应力。

(二)防止地基沉降引起裂缝的措施

(1)当沉降裂缝发生后沉降发展较为缓慢且有减弱趋势时,应在裂缝稳定后对裂缝修复。修复一般用水泥砂浆﹒树脂砂浆填缝或水泥灌浆封闭保护的方法处理。

(2)加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪强度。可在基础(±0.00)处及各楼层门窗口上部设置圈梁,砌体操作过程中严格执行规范规定,提高砂浆强度、饱满度,增加砖层之间的粘结,施工临时间断处严禁留直搓等措施,都可大大提高墙体的抗剪强度。

(3)当沉降裂缝发展较快且有加速趋势时,应采取临时支护措施,减小基础荷载,加固基础后修复。基础加固常用加大基础面积法﹒桩基础托换法以及注浆等改变土壤特性的方法。

(4)加强地基探槽工作。对于复杂的地基,在基槽开挖后应进行普遍钎探,对探出的软弱部位加固处理后,方可进行基础施工。

(三)结构性裂缝控制措施。

(1)通过卸载方法减轻墙体荷载。对于由于荷载过大,砌体强度低,已经产生墙体裂缝的墙体,可采用减轻上层结构自重与荷载的方法。或在其顶部砌体内增设钢筋混凝土梁承担上部荷载。

(2)结构加固补强法。对于荷载较大,砌体载面尺过较小,承载力不足并已产生裂缝的墙体,可在不损害主体结构的情况下适当加大载面尺寸,以提高其承载能力,这种方法也可以起到相应的效果。

由于房屋建筑墙体裂缝产生的原因复杂多样、影响因素多、控制难度较大,要采取全过程控制的方法,从设计到选材和施工都加强管理,严格遵守相关规范和操作规程,采用有效地控制措施,保证建筑物的质量,保证建筑结构安全。

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第三篇:沥青路面裂缝产生的原因及处治措施

陈根宝

(扬州市汇通公路养护工程有限公司 仪征 211400) 摘 要:裂缝是沥青路面主要病害之一,对裂缝如不及早处治,将影响公路使用性能,缩短公路的使用寿命,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。 关键词:路面裂缝 原因分析 处治措施

一、常见沥青路面裂缝类型

裂缝是沥青路面主要的病害之一,其裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与块裂几种。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,但随着表面雨水或雪水的侵入,在行车荷载作用下,使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重,特别是裂缝附近土基的含水量加大,甚至饱和,在大量行车荷载作用下,产生沉陷、翻浆等路面病害,严重影响沥青路面的使用性能,因此为了,必须加强沥青路面的预防养护及沥青路面早期裂缝的防治。

二、裂缝产生原因

沥青路面开裂缝的原因是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素有:沥青和沥青混合料的性质,基层材料的性质,气候条件、交通量和车辆类型及施工因素等。但就导致沥青路面产生裂缝的主要原因而论,可以分为:

(一)非荷载性裂缝产生的原因

沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。非荷载裂缝主要形式是横向裂缝,也有纵向裂缝和网状裂缝。其产生原因有:

1、冬季气温大幅度下降,沥青路面层中产生的收缩拉应力或拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂,这种裂缝一般是横向的、贯通的、平均间距在5m-6m。

2、沥青品种和等级也是影响沥青路面开裂的最重要的因素,在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,可延迟温度裂缝的产生。

3、路基填土含水量偏大,在冻胀作用下使路面形成裂缝。

4、路基碾压不均匀,出现填土局部未压实或两侧密度不够,使路基产生不同程度的沉陷,形成裂缝。

5、旧路拓宽时,新旧路基衔接处理不符合技术规范要求,新路基压实度不够,造成路基不均匀沉陷或滑坡,形成裂缝。

6、路基半填半挖地段,桥台与填土路基接头处,路基施工未按规范要求施工,易造成自然沉降,经长时间行车作用易形成裂缝。

7、基层施工过程中,上下层间横向接缝重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。

8、在旧水泥路面上加铺沥青面层,由于原水泥路面接缝的反射作用,导致的沥青面层的反射裂缝。

(二)荷载裂缝产生的原因

道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象,由道路基层的裂缝所引起。基层裂缝的原因很多,除了因行车荷载反复作用而基层无侧限强度不足导致的荷载裂缝外,还有干缩和温缩两种,这种基层反射与交通车流的荷载共同引起的裂缝以横向或网状居多。

(三)路面整体强度不足,沥青面层老化,往往形成闭合图形的龟裂、网裂。

三、裂缝的处治措施

沥青路面一旦产生裂缝,应尽早对其进行封闭,其处治时间宜为每年的3-4月份,即春季处治最佳,因为经过一个冬季的“冷缩”过程,裂缝的缝宽在初春时应为最大值,此时对裂缝进行处治有利于在气温升高时裂缝逐步变小,还可以在梅雨季节防止和减少雨水下渗至基层。对裂缝的处理,应根据裂缝类型和严重程度采取不同的措施。在裂缝的处治上主要采取如下措施:

(一)表面封闭法

对于裂缝出现的初期,裂缝宽度在2MM以下的轻微裂缝,能在高温季节大部分会闭合,可不需要进行处理,但要观察裂缝发展趋势,如果裂缝呈发展趋势可用以下方法处治:

1、对平整度要求不高的沥青路面可在高温季节采用喷洒沥青撒料压入方法维修或微表处处理,在低温季节宜采用乳化沥青稀浆封层。

2、对平整度要求高的沥青路面,可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青,在低温潮湿季节宜采用阳离子乳化沥青。

(二)开槽灌缝法

开槽灌缝是目前沥青路面裂缝处治的最常见的方法,对于裂缝宽度在2MM以上的纵向或横向裂缝且基层强度较好可采取以下维修方法:

用专用开槽机沿裂缝方向进行开槽,开槽宽度为1CM-1.3CM,深度为1CM-3CM,然后用风力灭火机将缝内的碎石和灰尘以及裂缝两边的杂物清理

干净,在专用密封胶加热到160℃-170℃左右时,用灌缝机上带有专用刮平器的喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧形成一定宽度(3CM左右)的密封胶封层,如果局部密封胶塌陷还要再次补灌,直到平整饱满为止。待密封胶冷却后,即可开放交通。

(三)铣刨加铺法

对于非基层强度不足原因引起的路面龟裂和网裂,采用铣刨机铣刨病害部位的面层,采用与原面层材料相同的沥青混凝土铺筑即可。

对于因基层强度不足或翻浆的严重龟裂、块裂,采用铣刨机铣刨病害部位的面层和基层,然后用同原基层材料回填,按规范压实、养生,如果底基层强度不足出现“弹簧”还需要对底基层进行处理,如有可能在基层顶面加铺一层玻纤格栅以提高整体强度,最后摊铺与原面层材料相同的沥青混凝土面层。

结束语

当前的沥青路面裂缝是不可避免的。因此,在施工过程中,应加强对路基、基层以及面层施工等各环节的质量管理,把影响面层裂缝的各种因素都减少到最小,这样才能达到标本兼治的良好效果。

第四篇:沥青路面裂缝产生的原因及防治方法

陈洪林

摘要: 介绍了沥青路面裂缝的种类,分析了沥青路面由于施工原因以及非施工原因产生的裂缝,并针对裂缝产生的不同原因提出了沥青路面裂缝的预防与处治方法,从而最大限度地提高沥青路面的使用寿命。

关键词: 沥青路面; 裂缝原因;防治方法;使用寿命

1概述

随着我国公路建设的发展,沥青路面在高等级公路建设当中成为了首选路面类型, 但是不容忽视的一个问题是,由于汽车数量的增多,加之超载现象突出,沥青路面的早期破坏越来越严重。众所周知,高速公路沥青路面的设计基准期是 15年,而很多沥青路面为何在早期就必须小修甚至是大中修呢?通过调查发现,沥青路面早期损害中,有很大一部分病害属于沥青路面的裂缝或者由于裂缝没有及时修补而产生的次生病害。由于沥青路面裂缝对行车安全、行车舒适性以及沥青路面的使用寿命有很大的关联性,因此,研究沥青路面的裂缝具有很重大的意义。

很多研究人员对于沥青路面裂缝都进行了广泛而又深入的研究,对裂缝的分类、产生的原因以及治理措施提出了很好的建议,大部分裂缝分类是基于沥青路面裂缝的表面损坏情况来进行分类,把沥青路面裂缝分为横向裂缝,纵向裂缝以及龟裂等。把沥青路面裂缝产生的原因归为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。从而针对这些分类和原因提出了沥青路面的处治方法。可以说这些成果都为后来的研究奠定了坚实的基础。

但是,不仅要研究路面接缝的处治方法,更要研究路面接缝的预防措施,从源头上根治沥青路面裂缝。本文通过对沥青路面裂缝产生的根本原因来对裂缝进行分类,提出沥青路面裂缝的预防措施和处治方法。

2 沥青路面裂缝的分类

高等级公路建成通车后,沥青路面不可避免会产生各种类型的裂缝,引起沥青路面开裂的原因和裂缝的形式也是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素包括: 沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件(特别是冬季气温及其变化量 )、交通流量、车辆类型和施工因素等。按照开裂的最根本的原因,把沥青路面裂缝分为两大类[ 1], 即施工型裂缝和非施工型裂缝。 2.1 施工型裂缝

施工型裂缝,顾名思义,是在整条沥青路面在路基路面施工期间,由于施工的不合理或者是由于不可避免的施工工序产生的裂缝。再把这些裂缝细分为:路基施工不当引起的裂缝、沥青路面施工横向裂缝、沥青路面施工纵向裂缝。 2.2 非施工型裂缝

非施工型裂缝,是在整条沥青路面建成通车后,由于气候以及行车荷载等原因产生的裂缝。把这些裂缝细分为: 低温收缩裂缝、疲劳开裂 (包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝)、基层反射裂缝。

3 沥青路面裂缝产生的原因

3.1 路基施工不当引起的裂缝

(1)

路基填挖结合部,由于填方和挖方的压实程度不一样,容易造成其不均匀沉降,最终反映到路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。

(2)

新路与老路拼接处,道路的拓宽与改造时,老路基与新路基交界处, 由于老路基的沉降基本稳定,新路基还处于沉降期,施工控制不好就容易在新路与老路路基拼接处产生不均匀沉降,这种不均匀沉降也容易反映沥青路面上,引起路面裂缝。

(3) 路基压实不均匀处,高速公路路基施工中,有些地方缺少优良填筑的土方, 有些施工单位用大粒径的石块、片石进行填筑,这些填筑大粒径土石方处压实比较困难,并且后期的沉降量以及沉降速度会比一般的土方填筑要大、要快。这样就会造成路基路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。

(4) 在软土地基与非软土地基交接处、地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物之间的路基衔接处引起的差异沉降导致基层开裂,并反射到面层,形成路面裂缝[ 2]。 3.2 路面施工横向裂缝

沥青路面要求连续施工,正常条件下不得停工,但是由于天气、机械以及人员的休整等各方面原因,横向的路面接缝不可避免,如果冷热接缝处理不好,道路通车运营后,很容易发展成路面的横向施工裂缝。从而进一步产出次生病害。 3.3 路面施工纵向裂缝

(1) 沥青路面全幅摊铺容易发生离析,并且沥青混合料随着布料器往两侧送料时,温度下降过快,从而导致两侧的沥青混合料不易压实。基于这些原因, 有些施工单位摊铺时采用梯队作业,如果热接缝处理不好,后期容易造成纵向裂缝。

(2) 沥青路面摊铺时,采用半幅摊铺或者由于其他不可避免的原因形成纵向冷接缝,如果处理方式不得当,也容易形成纵向裂缝。 3.4 低温收缩裂缝

(1) 沥青混合料在温度较高时具有良好的应力松弛能力,当沥青路面温度下降幅度较大时,沥青路面的拉应力来不及松弛,从而导致路面的温度应力超过沥青混合料的极限拉应力,最终导致沥青路面的横向裂缝。

(2) 沥青混合料具有热胀冷缩的性能,在低温条件下,沥青路面具有收缩的趋势,但由于沥青路面与基层是一个整体,这样沥青路面的这种趋势受到了约束,从而产生了沥青路面的拉应力,如果这种拉应力超过了沥青混合料极限拉应力,就会产生沥青路面裂缝。 3.5 疲劳开裂

疲劳开裂的特点就是沥青混合料的极限抗拉应力变小,弹性模量变小。其中疲劳开裂包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝。疲劳裂缝是由于沥青路面在温度升降以及行车荷载的反复作用下, 沥青混合料的极限拉应力变小,沥青路面产生疲劳,导致沥青路面的拉应力超过沥青混合料的极限拉应力,从而引起路面开裂。

3.6

基层反射裂缝

沥青路面采用半刚性基层时,水泥稳定碎石容易产生温缩和干缩,在已经产生温缩和干缩的基层上铺筑沥青面层时,沥青面层在基层的温缩和干缩处引起应力集中,导致此处的沥青面层拉应力超过沥青混合料的极限拉应力。从而半刚性基层的裂缝会反射到沥青面层上。这种裂缝一般都是贯穿于整个路面,对路面结构的影响比较大,没有及时处理,水分很容易沿着裂缝侵入路基,造成路基软化,路面唧泥,最终导致路面的坑槽,影响行车安全。

4 沥青路面裂缝的预防措施

4.1 在设计期间

(1) 应根据当地的气候条件选择沥青的标号,在冬季寒冷的气候条件, 应该选用软质沥青,但是由于我国大部分地区不仅冬季寒冷,而且夏季炎热,所以沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性是一个很难调和的矛盾,无法二项路用性能都满足要求,只能兼顾。因此,在条件允许的情况下,尽量采用抗裂性能更好的沥青玛蹄脂碎石路面(SMA)和改性沥青。

(2) 基质沥青的含蜡量一定要控制在规范规定的极限范围之内,含蜡量是导致沥青混合料低温抗裂性不好的一大因素。

(3) 基层材料优先选用强度高、收缩性小和抗冲刷能力强的水泥稳定粒料或二灰稳定粒料,以减少低温收缩裂缝的发生[ 3]。 4.2 在施工期间

(1) 在路基填挖结合部、新路与老路拼接处、软土基地与非软土地基交接处、地基处理方法变化处以及三背填土的地方,压实度一定要控制好,变化处压实度要均匀,切不可出现压实度较大的突变。

(2) 在铺筑沥青层之前,应仔细检查半刚性基层,如果半刚性基层已经产生了温缩和干缩,应使用防裂卷材进行处理。

(3) 合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝,当半幅施工或因特殊原因而产生冷接缝时,宜加设挡板或加设切刀切齐,也可以在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘留下毛茬的方式,但不宜在冷却后采用切割机作切缝。加铺另半幅或者接着上一段沥青路面施工前应涂洒少量沥青。

(4) 当摊铺采用梯队作业时产生的纵向热接缝,应将已铺部分留100mm~200mm宽暂不碾压,作为后续部分的基准面,然后作跨缝碾压以消除缝迹。

5 沥青路面裂缝的处治方法

对于已建成的沥青路面,应采取早发现,早处治!的原则,切不可听之任之, 以免小病害发展成大病害。最终影响路面的行车安全以及路面的使用寿命。 5.1 灌缝

灌缝是最常用的裂缝治理措施之一。对于缝宽在2mm以内的裂缝,可接沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青;对于缝宽在2mm~5mm的裂缝,将稠度较低的热沥青灌入缝内,灌入深度需大于缝深的2/3,填入干净石屑或粗砂,捣实并清除缝外的沥青与石屑;对于缝宽在5 mm以上的裂缝, 应清除已松动的裂缝边缘, 然后用热拌沥青混合料填入缝中,捣实,缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料。 5.2 铺筑封层

对于较细、较密的裂缝,可使用上封层进行处治,铺设上封层之前,必须彻底清扫干净下卧层,对裂缝进行处理。下卧层处理好后,对二级及二级以下公路的旧沥青路面可以采用普通的乳化沥青稀浆封层,也可在喷洒道路石油沥青后撒布石屑(砂)后碾压作封层; 对高速公路、一级公路裂缝处宜铺筑微表处。这种方法对于裂缝的初发阶段可以延缓裂缝的发展,不能很有效的解决沥青路面裂缝的问题。

5.3 加铺罩面

只有当旧沥青路面出现翻浆、坑槽、大面积网裂、龟裂、沉陷、拥抱、松散以及车辙等综合病害时,影响路面的行车安全,才考虑使用罩面,加铺罩面绝对成本大、造价高,同时由于加铺,路面的高程升高,因此对于加铺罩面必须综合各方面的因素。 5.4 洗刨重铺

对于大面积的网裂、龟裂,将原有的路面材料洗刨、破碎、添加新骨料、沥青和再生剂、搅拌、摊铺等施工工艺重新形成路面结构层。这种工艺实现了废料的再生利用,降低造价、节省资源。

6 结语

总而言之,沥青路面裂缝产生的原因贯穿于路面的设计、施工和养护。解决路面裂缝问题应从源头抓起,路面设计时合理选择路面材料和结构形式,路基路面施工时合理组织,精心施工,养护时做到预防为主,防治结合,只有这样才能尽可能地减少路面裂缝,提高路面的行车安全和延长路面的使用寿命。

参考文献:

[1] 韩长新,段妹,赵恒伟. 高速公路沥青路面裂缝病害原因及处治[J]. 辽宁省交通高等专科学校学报,2006,3 ( 1) : 32. [ 2] 张连强. 高速公路沥青路面裂缝病害成因分析[J]. 交通世界,2005,8:71. [3] 吴小平,张朝者,吴志永 高等级公路沥青路面裂缝的成因及防 治[ J]公路与汽运,2007,9 ( 5 ):61. [4] 沈金安沥青及沥青混合料路用性能 [M]. 北京: 人民交通出版社,2001. [5] JTG F40-2004. 公路沥青路面施工规范[S]. 北京: 人民交通出版社,2004. [6] JTJ 073- 2-2001公路沥青路面养护技术规范 [S]. 北京: 人民交通出版社,2001.

第五篇:混凝土裂缝的产生原因及采取的措施

摘 要

随着建筑业的发展,混凝土应用极其广泛,特别大体积混凝土一般结构受力复杂,施工技术要求高另外由于构件体积大,水泥的水化热量大易产生塑性裂缝以及混凝土在收缩时产生温度裂缝和使用不合格的材料产生表面产生龟裂,给结构的安全和正常使用带来隐患。混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。

钢筋混凝土工程是现代建筑常见的工程项目,在建筑结构中起主要作用。钢筋混凝土结构开裂后,其性能的改变严重影响结构的长期安全和耐久运行,直接影响整个工程的质量与使用寿命。本文分析了混凝土结构裂缝产生的原因,并究其原因提出了预防措施和处理方法。

关键词:混凝土 裂缝 防裂措施 混凝土浇筑

一、引言.........................................………………………………………1 1 混凝土的定义............................…………………………………… 1 2 混凝土裂缝的定义....................…………………………………….1 二 、混凝土裂缝产生原因..........……………………………………… 2 1混凝土产生裂缝的外因..............………………………………………2 2混凝土产生裂缝的内因..................……………………………………4

三、防止措施.........................................……………………………………7 1设计措施...........................................…………………………………7 2原材料控制措施....................................………………………………7

3、施工工艺措施.................................…………………………………8

四、 结论.............................……………………… ……………………9 致谢.............................……………………………………………… 10 参考文献.............................…………………………………………… 11

一、 引言

1混凝土

在建筑中钢筋、混凝土、模板是主要材料由于建设规模的迅速扩大,高层、超高层、深基础不断的出现混凝土的用量也增加。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。其中大体积混凝土已大量用于工业与民用建筑中。所谓大体积混凝土是指:结构断面最小尺寸为1~3m,同时水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土。具有结构厚、体型大、混凝土数量多、工程条件复杂施工技术要求高,体积较大又就地浇筑、成型、养护的特点。

2混凝土裂缝

在大由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。尤其大体积混凝土结构施工中,混凝土裂缝的控制是一个很重要的课题,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。混凝土的裂缝是指混凝土浇筑过程中,混凝土结构由于内外因素(配比、天气等)的作用,凝固后出现裂缝裂缝宽度大于规范规定的尺寸, 裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。

二、混凝土裂缝产生原因

实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因。钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要分为三个:(1)由于结构的实际工作状态与设计模型的差异而产生的结构次应力引起的裂缝;(2)由外部荷载引起的裂缝缝隙,按常规计算的各种荷载而引起的;(3)由温度差、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力而引起的裂缝,施工中可以采取措施避免。(4)大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用,是导致大体积混凝土裂缝的主要原因。也可根据因素的不同分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一) 混凝土产生裂缝内因

2.1.1 收缩裂缝

收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,

因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

2.1.1.1 干燥收缩

由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

2.1.1.2 混凝土自身收缩

所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

2.1.1.3 水化收缩

水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。其产生的机理为:

(1)大体积混凝土结构的截面尺寸较大,在施工过程中,由水泥水化过程中释放出大量水化热量,由于混凝土体积大,热量散发不易,造成温升较大,从而导致混凝土体积增大。当这种变形不受约束时,混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束,约束有两种。一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;另一种是由于内部的条件而不同产生的约束,以上两种约束产生的应力为温度应力。

(2)其次,湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束,产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600),所以,它主要

产生在混凝土表面附近:另外,混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力,称为自身体积变形应力;还有地基不均匀沉降、模板走样也会产生相应的变形应力。在以上非结构荷载的作用下所产生的应力中,主要是温度应力和变形应力。对于大体积混凝土结构施工中,当混凝土浇筑体的边界无约束时(如底、顶板顶面),在早期水化热的温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时,在浇筑体的中央断面产生了内部拉应力,当该拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面就产生了贯穿裂缝。

(3)现浇钢筋混凝土结构梁、板产生裂缝的原因,综合归纳起来可以分为两大类:一是由于设计失误、实际施工不当等原因导致的结构性裂缝;二是由于混凝土本身的收缩和温差作用所产生的非结构性裂缝。有关资料统计及大量的工程实践表明,一般工程中结构性裂缝约占20%,大部分为收缩和温差裂缝约占80%,这些非结构性裂缝可以通过设计和施工阶段采取相应的技术措施进行预防,从而将其控制在现行规范所允许的范围之内。从大量的工程实践中我们可以发现,建筑结构中混凝土的收缩和温差裂缝所出现的位置与构件部位和形状关系的规律基本相同或类似。

2.1.1.4 干湿引发的体积变化

硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度) 、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2.1.2 温度应力裂缝

温度应力裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般产生很早,多呈不规则状态,深

度较浅,属表面性质。表面裂缝易产生应力集中,能促使裂缝进一步开展。

其形成过程可以分为以下三个阶段:

(1)初期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约需30天。这个阶段有两个特征,一是混凝土弹性模量的急剧变化,二是水泥放出大量的水化热。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成了残余应力。

(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个过程时间中,温度应力主要是由于混凝土的冷却和外界气温的变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在这个期间混凝土的弹性模量变化不大。

(3)后期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是由外界气温变化所引起的,这些应力与前两种的残余应力相叠加。

(4)根据温度应力引起的原因可分为两类:一是自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力的。例如,桥梁墩身、结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在结构表面出现拉应力,在结构中间出现压应力。二是约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往与混凝土的干缩所引起的应力相互共同作用。要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较烦琐的工作。在大多数的情况下,是需要依靠模型试验或数值计算。混凝土结构的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必须考虑徐变产生的影响,具体计算这里就不再细述。

2.1.3 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不

一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后3—4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生,而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。

2.1.4 塑性沉降裂缝

塑性沉降裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、模板)而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。

(二) 混凝土产生裂缝的外因

2.2.1 化学反应影响产生的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。

2.2.2 结构受荷裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。如:拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%~40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的

极限破坏荷载往往在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2mm~0.3mm,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝,则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。

2.3 施工工艺及流程造成的裂缝

施工过程是一个非常复杂的过程,其形成裂缝的环节也比较多。在钢筋混凝土结构浇注、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异,比较典型且常见的如下:(1)钢筋混凝土保护层过厚,或乱踩绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。(2)混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点。(3)混凝土浇注过快,混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。(4)混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。(5)用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土表面出现不规则裂缝。(6)混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。(7)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。(8)施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。(9)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

2.4 原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

(1)砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。

(2)拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

三、防止裂缝的措施

要控制混凝土的裂缝及杜绝有害的裂缝,必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因着手,才能有效地将裂缝控制在允许范围内。混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,而我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素,才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。一般可分为两个控制阶段:设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计,有效的进行裂缝的控制。施工阶段则采取加入外加剂的方式改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、结构中设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩,防止混凝土产生有害裂缝。

对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制,尽量做到按设计和施工规范进行操作,如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)设计措施

1、精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。

2、增配构造筋,提高抗裂性能。应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。

3、避免结构突变产生应力集中。在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

4、在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限抗拉强度。

5、在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施 工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。

(二)原材料控制措施

(1)尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),或利用混凝土的后期强度(90 d~180d) 以降低水泥用量,减少水化热(因为每加减10 kg水泥,温度会相应增减1 ℃,水化热与水泥用量成正比) 。在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5 d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。

(2)适当搀加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。

(3)选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%,因此在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说,可以选用粒径4 mm~40mm的粗骨料,尽量采用中砂,严格控制砂、石子的含泥量(石子在1 %以内,砂在2 %以内) 。控制水灰比在0.6 以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm~300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量,降低了水化热,而且石块本身也吸收了热量,使水化热能进一步降低,对控制裂缝有一定好处。

(4)适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。

(三)混凝土的施工工艺

1 加强混凝土的振捣

加强混凝土的浇灌振捣,可以提高密实度,最好是采用两次振捣技术,可以大大改善混凝土的强度,提高抗裂性。

2 加强混凝土的养护及测温工作

混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的

降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体的抗裂能力,同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。具体应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求,保温养护的持续时间应根据温度应力加以控制、确定,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施,如采用蓄水法保温养护等。

3 严格把关材料质量和配比关系

为了有效控制现浇混凝土结构中收缩和温差裂缝的出现,我们在施工阶段更应该加倍重视,采取有效控制措施。首先要对所选用的各种材料进行严格的检查和验收,不合格材料一律禁止使用。同时,要按规定的各项技术标准做好混凝土配比设计,并进行试配试验。施工时选用良好级砂石骨料和低热或中热水泥,严格把关砂石含泥量和外加剂的掺用量,避免使用过量粉砂,严格控制水灰比和坍落度。

4 切实做好混凝土的搅拌、运输、浇筑及养护等细节性工作

(1)混凝土的搅拌要严格按照规范进行,搅拌时间必须充足,配有外加剂的更要搅拌均匀,否则可能造成同一块板中混凝土的性质不同,收缩凝结不均匀而引起开裂。另外,使用外加剂的量必须计算准确,用法正确,要对各种外加剂与不同水泥的相容性匹配关系有明确标识。混凝土的运输、浇筑和振捣必须在初凝前完成并确保板厚,保持构件中各种钢筋的正确位置,专人负责振捣。混凝土浇筑后应防止过早在其上进行施工、堆积物料等活动。

(2)施工缝应按审批合格后的施工方案预留位置。雨季施工应采取防护措施,避免随意停工留缝。施工接茬处应该用钢丝刷清洗干净缝口,并扫水泥浆,必要时还要在接茬处设置钢丝网或采取其他可行措施防止产生收缩裂缝。混凝土的养护对控制混凝土的收缩裂缝起着举足轻重的作用。因此,混凝土浇筑完成后,必须掌握好养护时间,在规定时间内保持混凝土的湿度,控制其表面温度,避免混凝土的内外温差过大而导致裂缝。

5 重视后浇带的施工

(1)关于后浇带的施工,还应该注意以下事项。后浇带的相邻板块两侧的模板应支撑牢固,模板在后浇带浇筑前不得拆除,且必须在后浇带补浇混凝土的强度达到设计强度后方可拆除支撑模板。另外,对后浇带施工缝部位的处理,要将施工缝两侧的旧混凝土表面凿毛,用水彻底冲刷干净,使旧混凝土充分湿润,再

扫两次水泥浆后方能浇筑新混凝土,混凝土初凝后必须覆盖养护。后浇带施工缝的新浇混凝土的时间应根据工程的实际情况而定,一般应距原浇混凝土的时间不小于40天,补浇混凝土的强度应比原设计强度提高一级,并加入 10%膨胀剂。

(2)由于收缩和温差变形这两大因素所产生的非结构性裂缝,在一般情况下尚不至于造成明显的危害,但对工程质量和建筑结构的耐久性都有一定影响,因此这些裂缝应当引起我们的足够的重视。我们应该在实际工程中针对裂缝产生原因和容易发生的部位,采取有效的设计控制措施及施工技术防范措施,从各个环节上下功夫,将非结构性裂缝严格控制在国家规范允许的范围之内,以确保我们施工的建筑“万年常青”。

四、结论

钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的因素,建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现是不可避免的,但当采取有效的措施后其有害程度是可以控制的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的,设计、材料、施工等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的,必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手,弄清裂缝出现的原因,对裂缝采取措施加以正确的处理,能够避免钢筋混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,有效处理已有的裂缝问题,钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

通过毕业设计,让我们能有时间坐下来翻阅一些专业书本资料,把学习和工作中接受的专业知识结合起来,培养了我们综合运用所学的基本理论和专业知识,提高了分析和研究解决结构设计等空间问题的能力,培养了我们建立理论联系实际,踏实,勤奋,认真,严格的科学作风,为今后的工作打下良好的基础。

参考文献

1. 龚召熊:水工混凝土的温控与防裂. 北京:中国水利水电出版社,1999 2. 戴镇潮:大体积混凝土的防裂. 混凝土,2001 3. 覃维祖:混凝土的收缩、开裂及其评价与防治.混凝土,2001 4. 迟陪云:大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土,2001 5.国家基本建设委员会建筑科学研究院编. 《钢筋混凝土结构设计规范》. 北京:中国建筑工业出版社.1974. 6.陈志源 《土木工程材料》(第2版)武汉理工大学出版社. 7.赵志缙 《高层建筑施工》(第2版)中国建筑工业出版社. 8.王铁龙 《工程结构裂缝控制》.北京:中国建筑工业出版社.

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