砌体结构裂缝防治

2022-07-12

第一篇:砌体结构裂缝防治

填充墙砌体裂缝 防治措施

(一)混凝土空心砌块填充墙裂缝

原因分析:

(1)填充墙框架梁底的水平裂缝,主要是操作不当造成的。如砌块的砌筑高度有偏差,引起高度误差;或砌块刚好嵌进去而上面没有灰缝;或砌到梁底时的水平灰缝过大;或碰到顶上一块不是整块砌块就用黏土砖塞砌;因砌块填充墙一次砌到梁底,加之水平灰缝干缩与沉缩,砌块的干缩下沉,造成框架梁底产生水平裂缝; (2)产生阶梯形裂缝的原因:

1)砌块使用时没有达到 28d 龄期,收缩值偏大; 2)砌块顶端不带砂浆,有的竖缝中的砂浆不饱满。

3)砌块几何尺寸有误差,加上操作者素质差,砌筑竖缝宽度不一、水平缝厚薄不匀,在干缩和收缩的作用下,产生阶梯形裂缝或沿砌块周边裂缝; (3)门窗顶头的斜裂缝,因为在窗洞口处容易导致各种应力集中,在孔洞转角部位应力迹线呈斜向,孔洞角外应力大于砌体的抗拉、抗剪强度; (4)框架柱与填充墙之间竖直裂缝,由于砌块排列不当、墙交叉处没有咬槎,竖缝过宽、水平灰缝过窄,或纵墙与横墙的收缩方向不同,开凿沟槽的振动、封嵌不实、收缩不同等,均会引起竖向裂缝。

防治措施:

(1)原有裂缝的处理:铲除框架梁底水平裂缝上下各 100mm 宽的抹灰层或装饰层,扫刷干净,冲洗晾干。凡有斜砖松动或灰浆不饱满,必须拆除后重砌。用聚合物砂浆抹灰,埋贴玻璃纤维网格布,压实刮平; (2)阶梯形裂缝、门窗顶头的斜裂缝及竖向裂缝的处理:

1)裂缝宽度小于 0.5mm 时,铲除裂缝处的空鼓脱壳的装饰层,扫刷冲洗干净、晾干,采用聚合物砂浆修补,涂刷范围沿裂缝周边扩大 300mm; 2)裂缝宽度在 0.5~3.0mm 之间时,清扫干净缝内浮灰杂物,用与墙面颜色相同的嵌缝材料嵌填; 3)当墙体裂缝较严重,最大裂缝宽度大于 5mm 时,应查明裂缝原因,制

订处理方案,经有关方认可后,按方案要求加固处理。

(二)加气混凝土砌块填充墙裂缝

原因分析:

(1)柱边、板边的竖向裂缝:因为砌筑时的砌块含水量大,干燥收缩值达 0.5~0.6mm/m,则墙长 3m 的横向收缩值达 1.5mm 左右,即产生竖向裂缝。离板边的竖向裂缝大部分是穿线管的槽没有补好,或塑料管胀缩产生裂缝; (2)框架梁底的水平裂缝,产生的原因是对加气混凝土砌块的性能没有掌握好,如吸水性强,导湿性和解湿性差; (3)门窗孔上口的斜裂缝产生的主要原因有:加气混凝土砌块的抗压强度低;钢筋混凝土过梁两头搁置长度不足,加气混凝土砌块的局部承压力不够而被剪裂;过梁安装两头搁置不平、不实等,造成裂缝。

防治措施:

(1)待干燥收缩基本完成时,将已经开裂的缝隙中脱壳的砂浆刮除,扫刷干净,喷水湿润,隔天用聚合物砂浆嵌填缝隙,并用聚合物砂浆沿缝隙埋贴一层宽度为 200mm 的玻璃纤维网格布; (2)门窗孔上口的斜裂缝的处理方法:如门窗过梁长度不足,需要更换合格的过梁,搁置长度不少于 200mm;如因过梁安装不标准,须拆除后重新安装,确保搁置处平整密实;如过梁底的加气混凝土砌块强度不足,应拆除后更换合格加气混凝土砌块; (三)悬臂梁上的填充墙裂缝

原因分析:

有的建筑常在外墙设悬臂梁,再用填充墙封闭,以扩大使用面积。但多数填充墙产生斜裂缝。斜裂缝的最大宽度为 0.8~1.0mm,影响外观,造成渗漏; 防治措施:

(1)若悬臂梁下挠已经稳定,填充墙裂缝不再扩大,可采用灌浆法封闭缝隙; (2)若悬臂梁继续下挠,填充墙裂缝还在扩大,则必须请设计单位等共同研究加固方案。

(如图 57、图 58、图 59、图 60)

图 57:加气砼砌块与其它砖混砌较多 图 58:墙体顶砌砂浆密实规范 图 59:墙体顶部处理不正确 图 60:砌体与结构交接处挂网

第二篇:谈砌体结构裂缝的成因与控制方法

撰写日期 2011 年 5 月

摘 要

多年来,砌体结构水平温度裂缝这一质量通病经常出现在建筑物上,影响建筑物的外观,同时也影响建筑物的使用寿命及使用功能。文章拟就裂缝出现的成因及防治方法作以阐述。目前,裂缝是砌体结构质量中最主要也是最难处理的问题之一,当温度变化幅度较大时,温差将产生应力和变形,当应力和变一。据有关资料统计,几乎80%以上的裂缝是由于温度应力造形超过砌体的正常使用极限时,砌体便会产生裂缝。温度裂缝一成的。由于砌体结构采用材料的抗拉强度和抵抗变形的能力较般情况下不会直接引起建筑物的破坏,但会影响建筑物的正常使用,例如:墙体风化腐蚀、渗漏、抹灰层脱落和耐久性能的降低等,从而导致建筑物承载能力的降低、整体刚度的减小、抗震性能的降低等。因此,研究砌体结构温度应力下裂缝产生的原因及对温度应力实施预防是非常必要的。

关键词:砌体结构,弹性模量,温度裂缝

Abstract

For many years, masonry structure level temperature crack the quality problems often appear on buildings, influence exterior of the building, but also affects the service life and building function. The article will take the causes of cracks and control methods to expound. At present, the crack is the most main masonry structure and quality of handling problems are the hardest one, when the temperature change to a larger extent, will create stress and deformation temperature, when the stress and become one. According to the statistics, almost 80% of the cracks are due to temperature stress the normal use of plastic over masonry limit, masonry will produce a crack. Temperature crack a success. Because of masonry structure using materials tensile strength and ability to resist deformation is a case not the direct causes the destruction of buildings, but will affect the normal use of buildings, such as: wall weathering corrosion, leakage, plasterer layer falls off the lower performance and durability, causing buildings such as the bearing capacity of the decrease of the total stiffness reduction, such as the lower and the aseismatic property. Therefore, the study of masonry structure crack under temperature stress causes and prevention of temperature stress implementation is necessary.

Keywords: masonry structure, elastic modulus, temperature crack

1 引言 ......................................... 5 2 裂缝的成因及类型 ............................. 5 2.1 八字形裂缝 ............................... 6 2.2 倒八字形裂缝 ............................. 7 2.3 水平裂缝 ................................. 7 2.4 垂直裂缝 ................................. 7 2.5 X形裂缝 ................................. 7 3 砌体温度裂缝的特征 ........................... 7 3.1 从计算角度控制 ........................... 8 3.2 规范结构控制 ............................. 8 3.3 构造控制 ................................. 8 4 温度裂缝控制措施 ............................. 9 5 温度裂缝的治理措施 .......................... 10 6 设计过程中对砌体裂缝的主动控制 .............. 10 7 砌体裂缝的加固处理 .......................... 10 8 结束语 ...................................... 11 主要参考文献: ................................ 12 致 谢 ........................................ 13

1 引言

砌体结构是指由块体和砂浆砌筑面成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。特点是整体性较差,抗拉和抗剪强度较低,比较容易产生裂缝。但砌体结构裂缝有一定原因和客观规律。通过对砌体结构裂缝和变形的分析,可以提出有针对性的预防和处理措施。

一、 本课题研究的内容

1、裂缝对砌体结构建筑物的危害

2、裂缝的类型及其产生的原因分析

3、裂缝的预防、控制措施

4、防止或减轻房屋其它有关部位墙体开裂的构造措施

二、 本课题研究要解决的问题

1、设计时考虑周全,尽量排除动力源;

2、施工图审查时,认真加仔细,对设计中不足提出补救措施;

3、施工过程中严格按照国家验收规范和施工图要求施工;

4、质量监督时严格按照国家验收规范和图纸把好材料和技术关,对施工中不符合要求的严令整改;

5、根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。 总而言之,只要认真对待,墙体裂缝是可以预防的。

2 裂缝的成因及类型

产生裂缝的原因是多方面的,归纳起来主要有两方面

一是由外荷载(包括静、动荷载)变化引起的裂缝,二是由变形引起的裂缝(主要有温度变化,不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂缝)。在砌体结构的民用建筑中,砌体裂缝绝大部分是由于变形引起的,温度变化是引起墙体开裂的主要因素。由于砖砌体的线膨胀系数,而钢筋混凝土线膨胀系数是因此当温度发生变化时,二者产生变形差异。此外,由于建筑物中的构件大多属于超静定杆件,具有多个约束,对由于温度变化所引起的变形将予以限制,从而会在构件内产生温度应力。对墙体与混凝土之间的变形差异势必在砌体中产生很大的拉力和剪力,这些力超过一定限度时,砌体就产生错位裂缝,温度裂缝是造成墙体早期开裂的主要原因。由于温度应力和变形而产生的裂缝具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律,裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种

2.1八字形裂缝

主要出现在横墙与纵墙两端部,此种裂缝属正八字形的热胀裂缝,随温度升降而变化,其原因是由于设计与施工中的缺陷,使屋面保温层的热阻减少甚至失败,致使屋面板温度变形大于砌体温度变形,当产生一定的温度应力的,屋面板的推力就传给墙体,并因墙体温度附加应力在房屋两端较大,当砌筑吵浆强度较低时,则易发生剪力产生的主拉应力,当超过砌体抗拉极限时,墙体即出现八字形开裂。

(1)内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。这种裂缝多出现在每片墙体的端部,而且集中出现在门窗洞口的角部,呈“八”字形。当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显。

(2)窗台出现水平裂缝、斜裂缝。当房屋的长高比较大,而且室内空间比较宽敞高大的房屋,顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝,窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力,使窗台部位的墙体内侧向外扩展,外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。

(3)屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。这种裂缝出现在屋面板底部,顶层QL底部墙体,门过梁上部墙体,裂缝有时贯通墙厚。当升温时,屋面板对顶层QL及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

(4)女儿墙裂缝。不少房屋女儿墙建成后发生侧向弯曲,女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂,房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是:钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层,在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂。温差越大房屋越长,面层砂浆越密越厚,这种推力越大,墙体开裂越严重。

通常情况下,温度裂缝危害并不大,但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大,给住户产生一种不安全感,特别是对商品房销售影响较大,如遇到地震或水平荷载作用下有可能导致房屋破坏。因此,在设计中,应采取有效措施,防止温度裂缝产生。 2.2倒八字形裂缝

属冷缩裂缝,主要出现在纵横墙两端的窗洞口处,尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大,当房屋收缩变形大于墙体时,在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂缝,使墙体开裂。

2.3水平裂缝

多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差,屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力,由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低,使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂缝。

2.4垂直裂缝

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化,墙体受到楼板的拉力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂,或因冷缩变形,在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝土上梁端和楼板错层外,引起墙体重直开裂。

2.5 X形裂缝

多数沿砌体灰缝开裂,主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成,而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。

3 砌体温度裂缝的特征

(1)根据砌体材料的特征和砌体结构的特点,墙体裂缝是不可避免的,但是可以在材料、设计、施工等方面采取综合措施,有效地加以控制。

(2)温度裂缝大多分布在顶层,一般楼层分布不多,出现的方式有:墙体水平缝、墙体斜缝和窗角缝。

(3)温度裂缝的发展特征。大多数工程在主体竣工时即已出现温度裂缝,但由于未作粉刷与装修,一般不易被发现,大多数在工程竣工2~6个月内被发现,特别是经过夏、冬较大温差之后,但一个冬夏后又逐渐稳定。

(4)温度裂缝对结构的安全耐久性的影响。一般不影响安全,但裂缝引起的建筑物渗漏,可能导致钢筋锈蚀,结构承载能力下降,缩短结构的合理使用年限,使其耐久性降低。 3.1从计算角度控制

由于砌体裂缝主要是由间接作用引起的,而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范,因此设计人员应根据当地的实际情况,对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算,并对砌体强度进行分析计算,以减少在通常温差下变形裂缝的产生。

3.2规范结构控制

为控制裂缝的产生,在建筑物的平面布置设计中,结构的平面形状应力求规则对称,如平面形状不规则,应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单无,“以放为主,抗放兼施”,以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置,设计规范的规定一般较灵活,没有严格和明确规定,设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验,只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”,按“留缝就不裂”的简单方法,在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时,应力求按竖向规范规则,尽可能不出现错层,以避免由于温度变化产生的水平裂缝。

3.3 构造控制

(1)加强设置钢筋砼圈梁,提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁;顶层外圈应设计为暗圈梁,不应外漏,这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响;无论“女儿墙”高低,均要设置钢筋混凝土压顶圈梁,并与“构造柱”连为整体,以抵抗裂缝的产生。

(2)除据规范要求设备“构造柱”外,在“L、I、L”平面形状中的纵横墙交拉臼必须设备“构造柱”,以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性,约束墙体裂缝的扩展。

(3)提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板,或在预制屋面板上增加现浇层;在预制屋面板与外纵墙间设备现浇板带,预制屋面板间设备现浇板缝梁,使屋面成整体式装配。

(4)在房屋顶层端部1-2开间范围内的墙体采用配筋砌体,即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2φ6钢筋,并在1-2开间范围内拉通,与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7.5,砌筑砂浆强度不应低于MS,以提高墙体抗裂力。

(5)屋面“挑檐”为外露结构,在一天内的温度变化较大,不仅本身容易开裂,而且对墙体开裂也有一定的影响,故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”,以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位,预留300mm宽的“后浇带”,用钢筋贯通,在施工40-60天后再二次浇筑,以起到先放后抗的控制作用。

(6)重视屋面保温。选择屋面保温层时,适当加厚或选用保温隔热性能好良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算,进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因,严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处,以防止混凝土结构外漏,有条件者必须增设、架空隔热层。

4 温度裂缝控制措施

我国工程技术人员在实践中,总结出了“防、抗、防”的设计理念以防止结构裂缝,有的体现在现行的各种规范之中。如《砌体规范)GB5003—2001的抗裂措施主要有二条:一是第6.3.1条,即防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝;二是第6.3.2条,即为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝,可采取设置保温层或隔热层;采用有檩屋盖或瓦材屋盖;增加构造措施等方法。《砌体规范》的其他抗裂措施,如在相关墙体及部位增加钢筋,采用粘结性好的砂浆,不仅针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而且对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋,也是适用的。

但这些措施未考虑我国辐员广大,不同地区的气候温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。对于温度裂缝的防治措施,国外已有比较成熟的经验值得借鉴。一是在较长的墙上设置控制缝(变形缝),这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能通风隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多,如英国规范对粘土砖为l0~15m,对混凝土砌块及硅酸盐砖一般不应大于6m;美国混凝土协会(AC1)规定,无筋砌体的最大控制缝间距为l2~18m,配筋砌体控制缝间距不超过30m.二是在砌体中根据材料的干缩性能,配置一定数量的抗裂钢筋,其配筋率各国不尽相同,从0.03%~0.2%,或将砌体设计成配筋砌体,如美国配筋砌体的最小含钢率为0.7%,该配筋率既可抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。

结合国内的实际情况,在设计、施工、材料等方面采取综合措施控制墙体温度裂缝,并提出如下建议:

(1)建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》GB5003—2001第6.3.1条的规定外,宜在建筑物顶层墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距宜控制在l0~15m.

(2)屋盖上设置保温层或隔热层;以减少钢筋混凝土屋盖的温度,达到减少屋盖温度变形总量,减轻板(梁)、墙交接面变形裂缝灾害的目的。目前较多的做法是将屋面由平顶改成坡顶,并从建筑功能考虑,充分利用坡顶层,提高使用率,减少建设单位或开发商成本。

(3)改进施工工艺与施工技术,组砌按规范接槎,砌筑砂浆必须饱满,加强墙体的整体性。顶层砌体及女儿墙砌筑砂浆强度等级不低于M5. (4)顶层砌体门、窗洞口加小构造柱、小圈梁,与建筑物构造柱、圈梁连接为整体,以改善应力集中现象,以强度、变形性能优于砌体的钢筋混凝土构件抵抗温度应力,减轻顶层端部门窗洞口开裂现象。

5 温度裂缝的治理措施

(1)对温度裂缝,不要忙于及早治理,等观察一个热胀冷缩周期,裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定方法:可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。形态完整无损,说明裂缝已基于稳定,不再有较大发展可能性。

(2)当细小裂缝不影响使用时可不修补,当裂缝造成墙面渗水,可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。

(3)对于裂缝较多且穿墙,影响美观和正常使用给用户造成不安全感时。可在裂缝墙体两侧用4Ф6@200或Ф6@500钢筋网片,两侧网片用铁丝固定后,用水泥砂浆外部抹面处理。

6 设计过程中对砌体裂缝的主动控制

砌体结构裂缝一旦产生,就会降低建筑物的使用功能,严重裂缝还会影响结构安全,同时对裂缝进行“加固补强”困难较大,因此防止、控制砌体结构产生裂缝是十分重要的,尤其是在地震区更为重要,否则将产生严重后果。

7 砌体裂缝的加固处理

(1)当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时,应重做屋面保温层,使裂缝稳定,因为对温度裂缝仅做一般性的回固补强是无济于事的,必须从减少温度应力入手。保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各顶技术指标的要求,在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工,力求达到设计的保温效果。

(2)对地基不均匀沉降引起的砌体裂缝,应先加固地基,等沉降量达到稳定标准(平均日沉量0.02-0.03以内)后,再加固墙体。

(3)对外纵墙、横墙、内纵墙的裂缝采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法,剔灰缝深12cm,必胀锚栓@500,呈梅花型分布。挂钢筋网,M10水泥砂浆40mL厚,3道成活,施工完后,要注意喷水养护预防空鼓。

(4)对于轻微裂缝可用水泥砂浆加107胶嵌补即可。

8 结束语

控制裂缝的产生和扩展,是建筑工程中必不可少的一个重要环节,应引起足够重视,尤其在当前建筑物普遍向高层、大型化发展的形势下,制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。控制裂缝,重点在防,并需要从设计、施工上共同努力,采取有针对性的防裂措施,加大主动控制的力度,才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定,做到设计与施工紧密配合,控制裂缝是完全可以做到的。实践证明,过去许多工程凡是采取了控制裂缝措施的,一般都取得了良好效果,被评为真正的优质工程。砌体结构中墙体的温度裂缝是建筑工程质量中的多发病,虽然通常不会影响结构的安全,但影响建筑的美观、结构的耐久性。并且容易诱发商品房的纠纷。只要我们在设计和施工中重视这一现象,温度裂缝是可以控制的。

参考文献:

[1]黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[J] 安徽建筑,2003. [2]许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004. [3]刘立新.《砌体结构》. 武汉:武汉工业大学出版社,2003.[4]王铁擎。建筑枷的裂缝控制,上海:上海科学技术出版社,1993. [5]谢征勋。混结构温度应力实用计算方法,建筑结构,1987.2. [6]林涛,曹麻茹建筑物的裂缝问题探讨[J];基建优化2004年 [7]朱国忠砌体结构温度裂缝机理与抗裂概念设计[D];河南大学2005年 [8]陈惠华砌体结构的温度裂缝特点、原因和防治方法[J]建筑结构1995年

转眼间,大学生活就要结束了,总结大学的生活,感觉获益还是颇多的,在这里需要感谢的人很多,是他们让我这大学三年从知识到人格上有了一个全新的改变。

感谢交通学院每一位老师对我的教育和指导,我的辅导员尚霞、我三年来各科的指导老师们,他们对工作的认真,对学生的教导都让我很敬佩。本文是在刘淑敏老师精心指导和大力支持下完成的。刘老师对工作的认真和严格是有名的,同学们都很喜欢她。我很庆幸有刘老师的指导,非常感谢她。

在论文即将完成之际,我的心情无法平静,要感谢的人太多,要说得话也太多,尽管文字很无力,但我还是想用无力的语言表达我想说的话,故借写论文致谢信之机向各位可敬的师长、同学、朋友表达我最诚挚的谢意!

第三篇:毕业设计论文:砌体结构房屋产生裂缝的处理措施

毕业设计(论文)

论文(设计)题目:砌体结构房屋产生裂缝的处理措施

班 级: 建筑工程技术1班

所谓的砌体结构是指墙、柱由块体和砂浆砌筑而成,这些墙、柱是建筑物主要去承受力的载荷的构件的结构。砌体结构房屋出现裂缝之后危害不言而喻,具体的主要是对房屋的结构的安全性以及使用功能造成影响。外墙、楼板和屋面结构裂缝会导致漏水,裂纹不但降低了美观性,还降低了房屋的整体稳定性和砌体结构房屋的抗震性能。砌体裂缝的产生导致墙体渗漏,有的危及结构安全,从外观上影响建筑物的美观,可见预防砌体裂缝的产生及正确处理修补裂缝是一个亟待解决的问题,必须引起业内人士的高度重视。所以当裂纹出现采取一定的处理措施是必要的。

关键词:砌体结构;裂缝;处理措施;

目 录

一、前言 ...................................................................................................................... 3 1.1砌体结构概述 .......................................................... 3 1.2砌体结构发展现状 ...................................................... 3

二、裂缝对砌体结构的危害 .......................................................................................... 4 2.1对结构安全性的危害 .................................................... 5 2.2对房屋使用功能的影响 .................................................. 6

三、砌体结构产生裂缝的原因....................................................................................... 7 3.1温度裂缝 .............................................................. 7 3.2地基沉降差异裂缝 ...................................................... 8 3.3受力裂缝 .............................................................. 9 3.4干缩裂缝 ............................................................. 12

四、砌体结构裂缝的处理办法..................................................................................... 12 4.1预防措施 ............................................................. 12 4.2出现裂缝后的处理措施 ................................................. 13 4.3防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝 ................................... 15

五、总结 .................................................................................................................... 18 致谢 .......................................................................................................................... 18 参考文献 .................................................................................................................... 19

II

第1章 前 言

1.1砌体结构概述

砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。特点是整体性较差,抗拉和抗剪强度较低,比较容易产生裂缝。但砌体结构裂缝有一定原因和客观规律。通过对砌体结构裂缝和变形的分析,可以提出有针对性的预防和处理措施。

目前,裂缝是砌体结构质量中最主要也是最难处理的问题之一,当温度变化幅度较大时,温差将产生应力和变形,当应力和变一。据有关资料统计,几乎80%以上的裂缝是由于温度应力造形超过砌体的正常使用极限时,砌体便会产生裂缝。由于砌体结构采用材料的抗拉强度和抵抗变形的能力较般情况下不会直接引起建筑物的破坏,但会影响建筑物的正常使用,例如:墙体风化腐蚀、渗漏、抹灰层脱落和耐久性能的降低等,从而导致建筑物承载能力的降低、整体刚度的减小、抗震性能的降低等。因此,研究砌体结构温度应力下裂缝产生的原因及对温度应力实施预防是非常必要的。

1.2砌体结构的发展现状

几十年来砌体结构在新中国的发展建设中起到了不可替代的作用。多层砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,经常出现裂缝,裂缝出现的时间因不同的建筑物而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1年至3年内,缝宽不等,严重者形成贯穿性裂缝。砌体结构裂缝问题已经是一个普遍性的问题,砌体裂缝不仅种类繁多。形态各异而且较普遍,轻微者影响建筑物美观,造成渗漏水,严重者降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。因此,需要正确分析砌体结构裂缝产生的原因,采取有效措施减少砌体结构裂缝的产生。因此如何防治砌体结构裂缝已是工程技术人员不可忽视的重要课题。1错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。

第2章 裂缝对砌体结构的危害

砌体结构出现裂缝和产生变形对建筑物的危害主意表现在结构安全性和房屋使用功能两个方面。

2.1对砌体结构安全性的危害

砌体结构受力裂缝的出现预示着结构承载力可能不足,结构变形的出现虽然对砌体抗压承载力没有直接影响,但贯穿性裂缝的形成会降低结构的整体稳定性和抗震性能。

2.2对砌体结构使用功能的影响

外墙、楼板和屋面结构裂缝会影响结构防水,造成房屋渗漏,明显的结构裂缝或较大的变形会影响建筑物的美观。

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。2

第3章 砌体结构产生裂缝的原因

砌体结构的房屋的裂缝一般是单因素典型裂缝,而这种裂缝的形态与产生的原因有较强的对应关系。大致分为温度收缩裂缝、地基沉降差异裂缝、受力裂缝及干缩裂缝等类型。

3.1温度裂缝

砌体结构的房屋的裂缝一般多产生于房屋的顶层,特别是房屋两端的纵横墙体,裂缝沿屋顶圈梁与墙体交接面水平分布及墙体外角斜向分布,其次是门窗洞口45度斜向分布。这类裂缝的产生主要是结构温度收缩变形不协调所致。

(1)内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。这种裂缝多出现在每片墙体的端部,而且集中出现在门窗洞口的角部,呈“八”字形。当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显。

(2)窗台出现水平裂缝、斜裂缝。当房屋的长高比较大,而且室内空间比较宽敞高大的房屋,顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝,窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力,使窗台部位的墙体内侧向外扩展,外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。

(3)屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。这种裂缝出现在屋面板底部,顶层QL底部墙体,门过梁上部墙体,裂缝有时贯通墙厚。当升温时,屋面板对顶层QL及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

3错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。 (4)女儿墙裂缝。不少房屋女儿墙建成后发生侧向弯曲,女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂,房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是:钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层,在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂。温差越大房屋越长,面层砂浆越密越厚,这种推力越大,墙体开裂就会越严重。

通常情况下,温度裂缝危害并不大,但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大,给住户产生一种不安全感,特别是对商品房销售影响较大,如遇到地震或水平荷载作用下有可能导致房屋破坏。因此,在设计中,应采取有效措施,防止温度裂缝产生。

温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。

3.2地基沉降差异裂缝

地基沉降差异是引起砌体结构建筑物裂缝的一个主要的因素。由于地基沉降差异引起的裂缝多为斜裂缝,此类裂缝一般情况下裂而不鼓,往往贯通到基础。尤其对于软土地基和湿陷性黄土地基,当地基处理不当时,很容易在底层墙体产生斜向裂缝和窗下墙竖向裂缝。在房屋纵横墙地基不均匀沉降的情况下,将使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度稍差、施工质量和材料强度不能满足要求时,会导致墙体开裂。另外,当房屋层数相差较多而没有设置沉降缝时,容易在交接部位产生竖向裂缝,这类裂缝常伴有较大的地基不均匀下沉。裂缝位置多数出现在房屋下部,少数可发展到2-3层;对等高的长条形房屋,裂缝大多出现在两端附近;其他形状的房屋,裂缝都在沉降变4 化剧烈处附近;一般都出现在纵墙上,横墙上较少见。当地基性质突变时,也可能在房屋顶部出现裂缝,并向下延伸,严重时可贯穿房屋全高。裂缝形态特征较长见的是斜裂缝,通过门窗口的洞口处裂缝较宽;其次是竖向裂缝,不论是房屋上部,或窗台下,或贯穿房屋全高的裂缝,其形状一般是上宽下细;水平裂缝较少见,有的出现在窗角,靠窗口一端裂缝较宽;有的水平裂缝是地基局部塌陷而造成的,缝宽往往较大。裂缝出现的时间大多数在房屋建成后不久,也有少数工程在施工期间明显开裂,严重的不能竣工。裂缝的发展变化随地基变形和时间增长增长裂缝加大加多。一般在地基变形稳定后裂缝不再变化,极个别的地基产生剪切破坏,裂缝发展导致建筑物倒塌。建筑物特征往往是房屋长而不高,且地基变形量大;房屋刚度差;房屋高度或荷载差异大,又不设沉降缝;地基浸水或软土地基中地下水位降低;在房屋周围开挖土方或大量堆载;在已有建筑物附近新建高大建筑物。建筑物的变形用精确的测量手段测出沉降曲线,在该曲线曲率较大处出现的裂缝,可能是沉降裂缝。

3.3受力裂缝

受力裂缝多出现在抗震设防区的建筑物上,虽然有圈梁构造柱、钢筋混凝土现浇板等整体连接,但这也不能完全保证不出现裂缝。比如发生在房屋底层窗台处的竖向裂缝,多数是由于纵墙开窗较大,地基受荷载后变形不均匀,窗台墙起到反梁的作用而引起的。在钢筋混凝土条形基础中,基础内一般均未设置基础梁,仅靠圈梁、构造柱等来加强建筑物的整体刚度,当地基受荷载较大时,窗台墙因反向变形过大而开裂。

有些受力裂缝是由于地基沉降不均匀和温度的双重因素形成应力而产生的,我们把这种情形也归为受力裂缝。比如钢筋混凝土现浇板跨中裂缝,如果地基不均匀沉降,将使钢筋混凝土现浇板单边下沉而其他边又受到支座的约束,这样会导致在混凝土现浇板内部产生拉应力,而且,跨中多是施工缝的留置处,按照规范的要求:施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。所以,板在其他支座的约束下,由于混凝土内部的拉应力的作用,加上混凝土现浇板受温差作用的影响,混凝土内部产生的拉应力在周围支座的约束下,要求在现浇板的最薄弱位置释放能量,于是在板跨中产生裂缝。裂缝位置多数出现在砌体应力较大部位,在多层建筑中,底层较多见,但5错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。 其它各层也可能发生。轴心受压柱的裂缝往往在柱下部1/3高度附近,出现在柱上下端的较少。梁或梁垫下砌体裂缝大多数是局部承压强度不足而造成的。裂缝形态特征是受压构件裂缝方向与应力一致,裂缝中间宽两端细;受拉裂缝与应力垂直,较长见的是沿灰缝开裂;受弯裂缝在构件的受拉区外边缘较宽,受压区不明显,多数沿灰缝开展,砖砌平拱在弯矩和剪力共同作用下可能产生斜裂缝;受剪裂缝与剪力方向一致。裂缝出现的时间大多数发生在荷载突然增加,例如大梁拆除支撑;水池、筒仓启用等。裂缝的发展变化受压构件开始出现断续的细裂缝,随荷载或作用时间的增加,裂缝贯通,宽度加大而导致破坏。其它荷载裂缝可随荷载增减而变化。此类裂缝往往出现在结构构件受力较大或截面严重削弱的部位;超载或产生附加内力的部位,如受压构件中产生附加弯矩等。建筑物的变形往往与横向或竖向变形无明显关系。

3.4干缩裂缝

砌体结构中的混凝土相对于其他结构更容易产生干缩裂缝。因为在砌体结构当中,混凝土在空气中硬化时,其中的水分更容易逐渐蒸发,使毛细孔中形成负压,随着空气湿度的降低,负压逐渐增大,产生收缩力,当收缩受限制产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂而产生干缩裂缝。此类裂缝,无方向性,裂缝较细为0.1mm~0.3mm。平常我们看到的有些面层空鼓的斜裂缝,往往也是由于墙体面层空鼓、水泥干缩引起的。阳台栏板与砖砌体接槎处裂缝多由于混凝土二次浇筑引起。施工时未能在构造柱上留出钢筋进行搭接和焊接,导致钢筋混凝土栏板由于温度变化而使混凝土产生收缩,形成裂缝。

烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。6 但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外墙裂缝较内墙严重。当然裂缝的产生还与材料、施工、环境及荷载等因素有关,例如施工时,钢筋的是否调直就是现浇板产生裂缝的一个重要原因。钢筋未调直就意味着钢筋受力后达不到屈服强度,随着混凝土内部拉应力的增大,应变的增长速度超过了应力的增长速度而在板中产生微裂缝,微裂缝随荷载的增加而发展,混凝土塑性变形也逐渐增加,最后形成比较明显的裂缝。7错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。

第4章 砌体结构裂缝的处理方法

4.1预防措施

(1)首先要作好地基处理,严格控制地基不均匀沉降,尤其对松软土、填土及湿陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理,避免地基浸水引起不均匀沉降。

(2)严格按规范规定在适当的位置设置沉降缝,尽量减小地基的不均匀沉降差,在抗震区适当设置基础梁,合理设置伸缩缝,最大间距不超过50米。

(3)砌体结构现浇混凝土构件浇筑后,在其上覆盖塑料薄膜和草包或油布,以加强混凝土的保湿、保温养护。

(4)合理组织施工,在混凝土制作的过程中在下料、搅拌、浇注、振捣等环节严格进行过程控制。改善水泥性能,合理减少水泥用量,降低水灰比, 要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,选用良好的粗、细骨料和合适的坍落度。

(5)屋盖上设置保温层或隔热层;以减少钢筋混凝土屋盖的温度,达到减少屋盖温度变形总量,减轻板(梁)、墙交接面变形裂缝灾害的目的。目前较多的做法是将屋面由平顶改成坡顶,并从建筑功能考虑,充分利用坡顶层,提高使用率,减少建设单位或开发商成本。

(6)改进施工工艺与施工技术,组砌按规范接槎,砌筑砂浆必须饱满,加强墙体的整体性。顶层砌体及女儿墙砌筑砂浆强度等级不低于M5. (7)顶层砌体门、窗洞口加小构造柱、小圈梁,与建筑物构造柱、圈梁连接为整体,以改善应力集中现象,以强度、变形性能优于砌体的钢筋混凝土构件抵抗温度应力,减轻顶层端部门窗洞口开裂现象。

4.2出现裂缝后的处理措施

8 (1)嵌缝填补法。将裂缝两侧抹灰凿掉,并清理干净,采用M10聚合水泥砂浆,(掺入107胶),用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将砂浆填入缝内,然后重新抹灰,经过一段时间后,填严的裂缝还会开裂,但一般要比原来小许多,可用白胶泥填补,最终可以从外观上消除裂缝。此法对微型小裂缝最适宜。

(2)在墙体单侧或两侧加钢筋网加固法。先将墙体的抹灰铲去,刷洗干净,用U形钢筋按一定的间距钉入砖缝,以固定钢筋网,再用M10水泥砂浆分层抹平。这种方法通常用于对裂缝大于1mm的贯通裂缝的处理。

(3)剔缝埋入钢筋法。在裂缝处每隔5皮砖剔开一道砖缝,每边长50cm,深5cm,各埋入1φ6钢筋,钢筋端部加直钩,钩子深入砖墙裂缝中,用M10水泥砂浆灌缝。采用此法应注意不要在墙体的两侧剔同一条缝,且必须在加固好一面、砂浆达到一定强度后再处理另一面,防止因扰动而降低砂浆强度,另应注意浇水养护。

(4)钢筋混凝土联结法。在裂缝处,每隔8~10皮砖,抽砖嵌入预制钢筋混凝土块,四周要清扫干净,润水以M10水泥砂浆砌筑,保证四周密实且按原砖墙砌法及裂缝走向而定,混凝土标号C15,内配φ4钢筋,其他部位以M10水泥砂浆填补密实。

(5)加设拉条法。沿裂缝每隔5皮砖钻孔4个,分别埋入φ10螺栓和φ6 S形钢筋拉杆将裂缝两侧螺栓焊接,然后以M10水泥砂浆将砖洞及裂缝补抹。

(6)拆砖重砌法。裂缝处拆除50~100cm长砖墙,用比原设计标号高一级且不低于M5的砂浆重新按原砌体走向进行砌筑,新老砌体结合密实。处理时要注意拆除一处修补一处并注意安全。

(7)对温度裂缝,不要忙于及早治理,等观察一个热胀冷缩周期,裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定方法:可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。形态完整无损,说明裂缝已基于稳定,不再有较大发展可能性。

(8)当细小裂缝不影响使用时可不修补,当裂缝造成墙面渗水,可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。

(9)对于裂缝较多且穿墙,影响美观和正常使用给用户造成不安全感时。可在裂缝墙9错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。 体两侧用4Ф6@200或Ф6@500钢筋网片,两侧网

片用铁丝固定后,用水泥砂浆外部抹面处理。

(10)为减少温差产生的温度应力对上部墙体的不利影响,除设计中在顶层采用红砖墙体外,建议加强上部墙体砌筑,用砂浆不得低于M5.为减少砌块材料自身变形对墙体的不利影响,根据工程具体情况,在设计中应适当缩短间距;在施工中应特别注意伸缩处有质量控制,及时清理建筑垃圾,改进施工工艺,保证伸缩缝的空隙满足设计要求,伸缩缝在立面和屋面处时必须自由伸缩。

(11)为防止下部墙体窗台开裂,在设计中对门窗洞口的开设大小应作适当控制或采取相应措施,对窗洞较大的建筑,建议在窗台处设现浇钢砼板带;基础设计时应按规范要求设置钢筋地圈梁。为减少因变形而导致应力集中对建筑物的不利影响,设计中应考虑对门窗口的两侧的砌块全部灌实一孔与门窗上的过梁或圈梁以及洞底窗台板组成砼套框。在平面布置时应力求建筑物刚度均匀、体型简洁。

(12)严格控制原材料质量,除目前加强对砼心砌块主规格进行检测外,还应对辅助规格的砌块进行检测。施工中注意砌筑砂浆的配合比,不得用水泥砂浆代替混合砂浆。保证粉刷砂浆强度,防止粉刷层空裂和到补强墙体的目的。砌块砌筑时应对孔错缝砌筑,其搭接长度不得少于90MM,达不到此要求者,应在灰缝中设置拉结筋。

(13)合理组织施工,避免盲目压工期,抢工期,过早上荷载,预防墙体早期破坏。对已出现的墙体裂缝,可根据裂缝形状、部位、大小、区别对待。可采用灌浆,双面巾钢丝网用高强度砂浆刷,及压力灌浆补缝隙法等到各种措施进行处理。

4.3防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝

4.3.1设置控制缝

4.3.1.1 控制缝的设置位置

(1) 在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝; (2) 在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;

(3) 在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝; (4) 在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;

(5) 竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的10 房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;

(6) 控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;

(7) 控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。

4.3.1.2控制缝的间距

(1)对有规则洞口外墙不大于6mm; (2)对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;

(3)在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m;

4.3.2 设置灰缝钢筋

(1) 在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,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,和靠近墙顶的部位; (3) 灰缝钢筋的间距不大于600mm;

(4) 灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;

 (5) 灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm;

(6) 对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38;

(7) 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;

(8) 灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm; (9) 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,灰缝钢筋宜进行防腐处理;

(10)当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm;

(11)不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于6m;

11错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。 (12)设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

4.3.3 在建筑物墙体中设置配筋带

(1) 在楼盖处和屋盖处; (2) 墙体的顶部; (3) 窗台的下部;

(4) 配筋带的间距不应大于2400mm,也不小于800mm;

(5) 配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于2ф12,对250~300mm厚墙不应小于2ф16,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;

(6) 配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;

(7) 配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm; (8) 当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;

(9) 对地震设防裂度≥7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于410;

(10) 设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m;

也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。

12

砌体结构出现裂缝是一种较为普遍的现象。这些现象提醒我们应从设计和施工阶段提早采取措施来加以预防。如果遇到建筑物出现裂缝,首先要查明并分析裂缝和变形产生的原因,评估其对结构的危害程度,确定有效的补强加固措施。砌体结构中墙体的温度裂缝是建筑工程质量中的多发病,虽然通常不会影响结构的安全,但影响建筑的美观、结构的耐久性。并且容易诱发商品房的纠纷。只要我们在设计和施工中重视这一现象,温度裂缝是可以控制的。13错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。

参考文献

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本论文从课题的选择到最终的完成,闫晶晶老师始终都给予我细心的指导和不懈的支持。这段时间闫老师不仅在课题论文上给我以精心的指导,同时还在思想上、生活上给我以无微不至的关怀。他严谨的治学态度,精益求精的工作作风,深深的感染和激励着我。在此谨向闫老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

在论文即将完成之际,我的心情不能平静,在此我要感谢我的老师和我的兄弟姐妹们,谢谢你们这三年来对我的关心和照顾,祝你们在以后的日子里一切顺利!

第四篇:框架结构填充墙体防治裂缝和渗漏的技术措施

随着建筑节能工作的不断深入以及墙体材料的革新,各种轻质砌体等新型墙体材料得到广泛使用,致使墙体裂缝渗漏问题较多,针对当前施工情况,有必要对新型墙体材料的特性进行研究分析,并采取技术措施加以防治,确保工程质量。

一、裂缝形式

1.水平裂缝:主要出现在框架梁与砌体交接处,屋面东西山墙更为普遍。

2.竖向裂缝:主要出现在砌体与框架柱或剪力墙交接处,窗台下部砌体也可能出现竖向裂缝。

3.沿管槽方向裂缝。

4.沿窗角45°裂缝。

5.不规则裂缝:主要是墙面抹灰裂缝。

二、产生裂缝和渗漏的原因分析

(一)填充墙产生裂缝的原因

1.填充墙是一种多孔轻质材料,孔隙率高达70%~80%,填充墙自身收缩而产生的裂缝,主要是材料吸湿膨胀、干燥收缩,加上温度变化,在墙体内产生应力和变形,当应力和变形超过了砌体和砂浆所允许的应力和变形,就会引起开裂。这种裂缝比较规则,都在柱边和梁底出现。造成收缩裂缝的原因有两点:一是砌筑时的砂浆具有流动性,在重力作用下,墙体会不断沉实引起收缩;二是墙体的砌筑砂浆凝结硬化时会产生收缩,这种收缩时间较长,但砌筑完一个月左右将基本收缩完成。

2.温度变化产生的裂缝。这主要是填充墙和钢筋混凝土的线膨胀系数不一样,使得温度变化时两种材料的收缩量也不一样,导致在墙体内产生应力,当应力超过抹灰砂浆的抗拉强度时,造成墙体的开裂。砌体基层与抹灰砂浆之间,由于材料不同,线膨胀系数也就不同,也会因温度变化产生剪应力。当剪应力过大时,墙面就会产生开裂、空鼓。这就造成了在两种材料结合处的裂缝,这种裂缝也是比较规则的。由于温度变化比较频繁,墙面出现裂缝后难以根治,只能通过治理控制其裂缝宽度,使之成为无害裂缝。

3.砌体材料干、湿不稳定性产生的裂缝。从我们施工的许多工程中发现,有不少填充墙的砌体材料都存在湿胀、干缩的现象,这就会造成粉刷后的墙面出现不规则裂缝。砌体在砌筑过程及完成后都会形成沉缩变形,它包括砌体在自重作用下产生的砂浆塑性变形,也包括墙体材料和砂浆的干燥收缩。沉缩变形在抹灰砂浆内产生拉应力,当拉应力大于抹灰砂浆的抗拉强度时就会引起开裂。产生这种裂缝的原因是墙体粉刷前要充分浇水湿润,这时的墙体含水率较高,体积略有膨胀。粉刷结束后,墙体内的水分才开始逐渐往外排析,随着水分的不断排析与蒸发,墙体就会逐渐干燥和收缩,当墙体的收缩量达到一定程度后,就会将墙面的粉刷层拉裂。

4.设计者重视强度设计而忽略抗裂措施。长期以来,人们对砌体结构的各种裂缝习以为常,设计者一般在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,绝大部分引用国家标准或标准图集,很少单独提出有关防裂要求和措施,更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。设计者对新型材料砌块应用不熟悉,设计单位对新型材料砌体的性能和新标准的应用尚在认识探索之中,因此或多或少存在设计缺陷。主要有:(1)非承重砼砌体墙是后砌填充围护结构,当墙体尺寸与砌体规格不配套时,难以用砌体完全填满,造成砌体与砼框架结构的梁板柱连接部位孔隙过大容易开裂;(2)门窗洞及预留洞边等部位是应力集中区,未采取有效的拉结加强措施时,会由于撞击振动而开裂;(3)墙厚过小及砌筑砂浆强度过低,使墙体刚度不足也容易开裂;(4)墙面开洞安装管线或吊挂重物均能引起墙体变形开裂;(5)与水接触墙面未考虑防排水及及泛水和滴水等构造措施使墙体渗漏。

5.施工单位缺少培训和实践,施工方法、工具、砂浆等都沿用了粘土砖的做法,对砌筑高度、湿度控制缺乏经验,加上施工过程中水平灰缝、竖缝不饱满,减弱了墙体抗拉抗剪的能力以及工人砌筑水平的不稳定都导致墙体出现裂缝。

(二)填充墙产生渗水的原因

1.干燥收缩值是制品在干燥气候条件下体积收缩变化。若干燥收缩值大,砌筑墙体后,墙体在气候干湿变化过程中因体积收缩而容易导致墙体开裂,影响墙体强度和耐久性能。灰砂砖、各种混凝土空心砌块、加气混凝土砌块、大多数轻质墙板以及泡沫混凝土砌块,干缩值依次增大。对于干缩已趋稳定的普通混凝土砌块砌体,如再次被浸湿后,会再次发生干缩,通常称为第二干缩。第二干缩的收缩率为第一干缩的80%左右。另一种因干缩产生墙体裂缝的原因是当现场砌筑时,材料一般都较湿,其后由于气候条件或使用条件而逐渐干燥,胶体水分排出而随之收缩。当砖或砌体砌成墙后,体积变化受到砂浆和其他构件的约束,墙体干燥时砖便收缩。

2.砌体材料、砌筑砂浆和黏土砖的抗重力渗透性能相差很大,尤其是黏土砖与陶粒空心小型砌块,在重力渗透作用下,远不如混凝土小型砌块抗渗性能。而在实际应用中,抗渗性能试验证明最差的粘土砖,却不容易出现渗漏。显然,引起外墙渗漏的直接原因并非来自墙体材料自身的抗渗指标高低。只有当砌体结构出现贯穿裂缝时,外墙背面才会出现湿斑。通过连续20小时的毛细渗透试验,发现渗斑出现较严重,黏土砖外墙出现弥散性渗斑,小型空心砌块出现条状(灰缝)渗斑。而现场未发现外墙有贯穿裂缝,首先考虑的是毛细渗透原因。

3.由于空心砌块块体较高和孔洞的存在,导致水平及竖向灰缝砂浆饱满度达不到要求,从而减弱了墙体抗剪、抗拉和抗变形能力,引起墙体开裂。使用传统的砌筑砂浆,而不使用专用砌筑砂浆,导致砌体之间黏结不牢,墙体抗拉、抗剪强度降低,从而引起墙体开裂。基层质量不过关,直接影响了面层与结构层的结合,从而造成面层、基层空鼓、龟裂、离析、脱落等质量问题。供水管道渗漏或下水管道堵塞使墙体长期处于潮湿状态,又未做抗渗处理或抗渗处理不当。

三、防治墙体裂缝和渗漏技术措施

(一)混凝土工程

保证混凝土设计标号、混凝土配合比及坍落度满足设计及规范要求,控制贯穿裂缝;施工中保证混凝土本身结构振捣密实,避免出现冷缝;要及时有措施地对外墙进行养护,确保混凝土表面无裂缝;不在外围竖向结构上留置施工缝,新老混凝土结合必须将底部残渣清扫干净;严格控制轴线,校正外墙垂直度保证外墙粉刷厚度均匀;在外墙混凝土结构上预留的孔洞,要求按施工组织设计留置,且要求外低内高。

(二)砌体措施

1.严格按照操作规程施工,应根据墙体的部位、气温、风压等条件分别控制,日砌筑高度一般不宜大于1.4m,雨天施工日砌筑高度不宜超过1.2m。应分三次砌筑,第一次砌1.4m以下、第二次砌1.4米以上,第三次砌至接近梁、板底约300mm高的墙体,至少应间隔7d,待下部砌块墙体变形稳定后再砌筑。最上一层采用混凝土实心砖斜砌挤紧,应留有关30~80mm的空隙处应待间隔7d后用掺膨胀剂细石混凝土和砂浆填实或梁底与填充墙接缝处宜灌注入高性能PU发泡填缝剂固结,保证砼和砂浆强度以及灰缝饱满,填缝密实。

2.采用的砌筑砂浆或抹灰砂浆应符合设计强度等级要求外,还应有良好的工作性能(包括稠度、流动性、保水性、和易性,分层度)砂浆稠度应控制在60~90mm,基础墙体必须采用水泥砂浆砌筑,地坪以上的墙体采用水泥混合砂浆。

3.砌体转角处和纵横墙交接处应同时砌筑。对不能同时砌筑的应留成斜槎,斜槎水平投影长度不小于高度的三分之二。应随铺随砌,错缝砌筑,水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度宜为8~12mm,水平灰缝饱满度不低于90%,竖向灰缝饱满度不低于80%,并做勾缝处理,凹进墙面2mm。墙体灰缝应横平竖直,保证灰缝饱满。

4.临时洞口边补砌时应用混凝土多孔砖填砌密实,使用的砂浆应提高一个等级,宜用微膨胀砂浆填满,洞口四周按框架结构与非承重墙交接处的办法处理。

5.施工中对墙体构造柱边的予留挑眼应提前予留,不得在刚砌筑的墙体上开洞剔槽,更不得扰动刚砌筑好的墙体,如发现扰动开裂的砌体应及时处理。

6.砌筑时应控制砌体的含水率,一般情况下混凝土多孔砖、小型空心砌块、加气砌块砌筑不得浇水;在施工期间气候异常炎热干燥时,可在砌筑前稍加喷水湿润。

7.小于240mm的独立砖垛应采用实心砖或空心砖内灌满C15混凝土砌筑,并有加强措施。上料口、过人洞封堵时,顶端应采用细石混凝土加膨胀剂填实。

8.门窗洞两边200mm范围内的砌块墙体宜采用不低于MU10.0混凝土实心砖砌筑,如采用空心砌块,砌块孔洞应用不低于C20的细石混凝土填实。

9.线管预埋密集的墙体(如住宅楼梯间墙),应在墙体砌筑时预先留出线槽,并沿墙高每20cm加设拉接钢筋,在管线预埋完毕后用C20细石混凝土浇灌填实,不得在砌块墙体砌筑完毕后切割凿打线槽。

10.砌筑完成后,要坚持洒水养护,以减少砂浆的干燥收缩。

(三)构造措施

1.砌块填充墙体应与钢筋混凝土柱或剪力墙拉结,拉结筋间距应≤500mm并根据砌体的模数进行调整,并应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008版)要求及设计要求。

2.砌筑墙体的长度大于4m时,宜加设构造柱。当墙高超过4m时,应在墙体半高处设置与柱连接且沿墙贯通的现浇钢筋混凝土压梁。

3.外纵墙端开间窗边应设置防裂构造柱,构造柱断面不小于240*120毫米,混凝土强度等级不小于C20,内纵墙两端开间沿墙体高度50cm设置混凝土配筋板带,出屋面阁楼砌体应在中部设通长拉接加强筋。

4.墙体内的拉接筋应平直,和砌筑砂浆有效握裹,端头带90度弯勾,严禁钢筋随意弯折,拉接筋不得位于砌体的空洞上方。

5.外墙宜设通长现浇窗台板,内墙设通长过梁板,板厚宜为60~100mm,内配2Ф6~8mm通长钢筋,并与框架柱之间拉结起来,用C20混凝土浇捣。这样做既能防止窗角开裂,又能把窗下墙封闭起来形成墙梁,不但增强了填充墙的抗震性能,同时也增强了建筑物的整体刚度,对协调不均匀沉降也有一定的帮助作用。

6.厨房、卫生间底部应设置高度200mm,宽度同墙厚,强度不低于C20混凝土止水带,并在有水部位设防水层。

(四)门窗措施

1.门窗框制作尺寸按洞口的尺寸定身制作,确保安装后窗框和面层间的空隙尺寸;门窗安装采用镀锌铁片连接固定,镀锌铁片厚度不小于1.5mm,固定点间距:转角处180㎜,框边处不大于500mm。固定方法如下:(1)砼墙洞口采用射钉或塑料膨胀螺钉固定;(2)砖墙洞口采用塑料膨胀螺钉或水泥钉固定,并不得固定在砖缝处。

2.进行抗风压、气密性和水密性三项性能指标的检测,门窗洞口应干净干燥后施打发泡剂,发泡剂连续施打,一次成型,充填饱满,溢出门窗框外发泡剂在结膜前塞入缝隙内,防止发泡剂外膜破损。门窗框外侧留5㎜宽的打胶槽口,贴美纹纸,打密封胶做到表面光滑,无杂物、气泡。密封胶采用中性硅酮密封胶。

3.门窗洞口四角(400mm×500mm)范围内用涂塑耐碱玻璃纤维网格布加强。窗台应加设现浇或预制钢筋混凝土压顶,门窗洞口上方应采用钢筋混凝土过梁,压顶和过梁入墙长度不小于250mm,或锚入柱内;压顶和过梁的高度应符合砌块的模数。

4.首层和顶层窗台下一皮砖的灰缝内应设置2Φ6的通长拉接加强筋。外窗窗台应采用现浇混凝土,钢筋锚入砌体内的长度不小于250mm,混凝土厚度不小于60mm,强度等级不小于C20,并且与窗台下部设置间距不大于500mm的暗柱,高度为150mm左右,厚度同墙厚。

(五)装饰装修措施

1.在不同材料交接处,应采用宽度≥300mm。用1mm钢板网或耐碱玻璃纤维网格布加强带进行处理,加强带与各种基体的搭接宽度不应小于150mm。

2.在预埋暗线、暗管等的孔槽间隙,应先用砂浆分层填实,并沿缝长方向用聚丙烯纤维防裂砂浆粘贴涂塑耐碱玻纤网格布加强,每侧宽度不小于250毫米,严禁水平方向开槽。在门窗、各种箱盒侧壁应分层填实抹严,为避免框体侧壁与砌体交接处空鼓、裂缝,应在框体周围留出深为7mm、宽为5mm的缝隙,以便嵌缝打胶。

3.应严格控制粉刷时间,只有待填充墙砌筑一个月后,才能粉刷,这样就不会因墙体收缩而引起粉刷层的开裂。

4.内、外墙粉刷前应将砌体墙面的灰缝、孔洞、凿槽填补密实、整平,清除浮灰并提前1天浇水湿润,天气炎热干燥时可在操作前1~2h适度喷水。砼结构和加气砌块采用界面剂抹砂浆进行毛化处理,并进行喷水养护。

5.抹灰前沿缝长方向应先抹一道宽度为300mm、厚度为10mm的聚丙烯纤维防裂砂浆找平层(1∶1∶6水泥混合砂浆掺入抗裂纤维,掺量为1.0kg/m3),再将宽度为250mm的涂塑耐碱玻璃纤维网格布均匀压入砂浆面层中。

6.用于抹灰的抗裂砂浆中的聚丙烯纤维长度一般为10~12mm,宜采用三叶型或Y型,使用时计量应当准确。

7.窗台、窗眉、阳台、雨篷和腰线等处粉刷的排水坡度不低于2%;对于外墙、卫生间等有防水要求的部位应涂刷防水剂和界面处理剂,提高表面强度,改变吸水率高的现状。施工时拌均匀后涂刷。

8.外墙粉刷使用含泥量低于2%,细度模数不小于2.5的中粗砂。外墙用水泥砂浆,内墙用水泥砂浆或水泥混合砂浆,抹灰后应及时喷水养护不少于7天。

9.外层涂料粉刷层与外墙面砖设置分格缝,面砖勾缝用人工勾缝条抽压出浆至密实,且平面一致。外墙涂料层选用吸附力强、耐侯性好、耐洗刷的弹性涂料,冲水干净后1天在表面喷防水剂,使表面形成一层防水保护膜。

百年大计、质量第一,质量是建设工程的生命,也是永恒的主题。各种轻质砌筑墙体裂缝渗漏的原因较多,但只要充分了解它的材料特性和分析裂缝渗漏原因并采取相应的措施,裂缝渗漏问题虽无法绝对避免却可以得到有效控制。在工程实践和不断完善中,只要技术措施得当,严格执行国家施工规范,还是可以有效解决裂缝渗漏问题。才能消除墙体裂缝渗漏的质量通病。 参考文献

[1]砌体工程施工质量验收规范(GB50203-2002)[S].

[2]砌体结构设计规范(GB50003-2001)[S].

[3]蒸压加气混凝土砌块砌体工程施工及验收规程(DB34/T766-2007)[S].

[4]建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[S].

第五篇:浅析常见混凝土结构裂缝原因及防治措施

程守智

在实际施工过程中,混凝土结构的开裂问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。在建筑物的建造和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员。本文对混凝土结构工程中常见的一些裂缝现象进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防措施。

一、总述

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。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,正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人身和财产安全。

二、混凝土结构裂缝种类和成因

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:

(一)、荷载引起的裂缝

混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

1、直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。

2、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

3、荷载裂缝分类及其特征。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。

但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切、局部受压。

(二)、温度变化引起的裂缝

1 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或原有混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

3、收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩、缩水收缩(干缩)、自生收缩、炭化收缩。

4、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

5、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时,混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

6、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。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。①水泥。②砂、石骨料。拌和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。

7、施工质量引起的裂缝

2 在混凝土结构浇筑、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,裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:①混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,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混凝土振捣不密实、不均匀。③混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低。④混凝土搅拌、运输时间过长。⑤混凝土初期养护时急剧干燥。⑥用泵送混凝土施工时,加大了水灰比。⑦混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好。⑧混凝土早期受冻。⑨施工时模板刚度不足。⑩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。○11施工前对支架压实不足或支架刚度不足,浇筑混凝土后支架不均匀下沉,导致混凝土出现裂缝。○12装配式结构,在构件运输、堆放时,支承垫木不在一条垂直线上,或悬臂过长,或运输过程中剧烈颠撞;吊装时吊点位置不当,T梁等侧向刚度较小的构件,侧向无可靠的加固措施等,均可能产生裂缝。○13安装顺序不正确,对产生的后果认识不足,导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时,钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑,拆架后墙式护栏往往产生裂缝;拆架后再浇筑护栏,则裂缝不易出现。○14施工质量控制差。

三、混凝土结构裂缝的防治措施

(一)、设计方面

1.设计中的‘抗’与‘放’。

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

2.设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。

3.积极采用补偿收缩混凝土技术:

在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。

4.重视对构造钢筋的认识:

在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

3 5.对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

(二)、材料选择和混凝土配合比设计方面

1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

2、选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

3、积极采用掺合料和混凝土外加剂。

4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。

5、配合比设计人员应深入施工现场,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

(三)、现场操作方面

1.浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

2.混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14—28天。

3.混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

5.对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。

6.夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。

7、采用综合措施,控制混凝土初始温度、混凝土温度和温度变化。引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。

(四)因使用环境原因造成的裂缝防治

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1、因使用期间气温湿度变化而形成的裂缝,一般不易根除,以采用对钢筋混凝土构件的保护措施,减少大气湿度变化对构件变化的影响为宜;

2、因多次冻融而产生的裂缝,除对已形成缺陷和损坏的部分要予以补强或加固外,宜添加对受冻混凝土构件的保温措施;

3、因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷和损伤,除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外,应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护;

4、因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防;对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。

另外,还可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。

改善约束条件的措施是:合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。

此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性十分困难,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

四、混凝土结构裂缝的处理方法 (一)、表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏

(二)、填充法

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

(三)、灌浆法

5 此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。

(四)、结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。

(五)、混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

(六)、电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

(七)、仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

六、结 论

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。

对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、施工、监理及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

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