建筑工程中裂缝的成因及防治
作者:陶锋 梁洪伟
来源:《中国科技博览》2013年第20期
[摘 要]本文从实际出发着重分析了其产生的根本原因,在分析其原因的同时,针对性地提出了相应的防治对策。
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)20-0431-01 一、裂缝产生原因分析
混凝土结构或构件往往是带裂缝工作的。裂缝发展会使结构或构件的承载能力、耐久性和抗渗能力降低,同时会使建筑物的外观变差,建筑物的使用寿命降低,甚至严重时会威胁到人们生命和财产安全。从多方面统计数据来看,很多工程混凝土的质量事故都是由于混凝土裂缝的发展所致。裂缝产生的原因是多样的,主要是温度和湿度的变化、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板及支承变形等。概括起来主要有两种。
一种是非荷载作用变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝;基本上是由于混凝土的收缩、力学形变及温度应力裂缝。混凝土在硬化过程中,将产生并释放大量的水化热,并由于水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩。根据力学分析,由于结构构件受到支座的约束,当其收缩所引起结构构件的约束应力超过一定程度时,必然引起结构构件的开裂。而且在我国北方地区,冬夏两季温差太大,也会产生很目显的温度应力而产生的裂缝,特别在冬季,房屋室内外温差就可达40至50度,以及冰雪的凝结,也会产生冻涨的现象,都是引起出现裂缝必然原因。
另一种是荷载作用引起的裂缝;钢筋混凝土的结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变是大于混凝土极限拉伸值,作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力及扭矩等荷载效应会引起结构构件产生裂缝,这种情况下结构是带裂缝工作,是设计允许的;由于基础不均匀沉降,使混凝土结构出现的裂缝,也属于荷载作用引起的的裂缝,这种裂缝大多是由于地勘不准确或施工控制不到位造成的,是不允许发生;由于在施工中过早对结构构件承受荷载,使结构构件达不到设计强度,迫使混凝土产生裂缝,这是可以避免的;混凝土结构构件在使用过程中,超过设计的允许最大荷载,导致混凝土裂缝。这种破坏性裂缝是不允许的。
再者是施工不当引起的裂缝;如配合比控制及养护不当引起裂缝等等,混凝土过早拆模、混凝土砂石含泥量超标或级配差、混凝土组成材料质量不合格、或者混凝土未达到终凝时间承受荷载等都可直接造成混凝土裂缝。 二、裂缝的有效预防控制 (一)从施工过程进行控制和预防
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结合以上等分析裂缝的成因,在建筑施工的过程中,施工质量一定要进行保证,且要组织专业的技术人员进行严格质量监管。因为屋面板的质量不但会对渗漏等情况起到一定的预防作用,还具有保温隔热和承重的功能。屋面发生的裂缝主要表现在出气孔管道和天沟、檐沟等地方,对建筑工程所处地的地理位置、环境、温度和湿度进行调查和分析,选择合适的防渗漏材料和温度卷材,且卷材和涂料等防水材料要按照各自的使用规范进行施工,在浇筑钢筋混泥土时要注意浇筑的连续性,防止因为温度的下降出现裂缝等情况,从而造成渗漏的方面隐患,在钢筋混泥土浇筑的时候一定要进行振捣密实,避免出现漏浆、漏筋等情况。在浇筑混凝土时,要选用水化热较低的混凝土来进行浇筑,也可以适当的加一些添加剂,都能够有效防止地基伸缩沉降造成的危害,也能够有效的减少的渗漏的发生。
在建筑筑的施工中,有必要设置伸缩缝、防震缝和沉降缝等变形缝。 (二)建筑保温主要方法
目前在我国北方地区常用的有内保温、外保温、内外混合保温等方法。
内保温就是外墙的内侧使用苯板、保温砂浆等保温材料,从而使建筑达到保温节能作用的施工方法。该施工方法具有施工方便,对建筑外墙垂直度要求不高,施工进度快等优点。近年来,在工程上也经常的被采用。外墙内保温的一个明显的缺陷就是:结构冷(热)桥的存在使局部温差过大导致产生结露现象。由于内保温保护的位置仅仅在建筑的内墙及梁内侧,内墙及板对应的外墙部分形成冷(热)桥,冬天与室内的温度差可达到15℃以上,一旦室内的湿度条件适合,在此处即可形成结露现象,易造成保温隔热墙面发霉、开裂。另外,外墙和屋面受室外温度和太阳辐射热的作用而引起的温度变化幅度较大,内外墙反复形变使内保温隔热体系始终处于一种不稳定的墙体基础上,在这种形变应力反复作用下不仅是外墙易遭受温差应力的破坏也易造成内保温隔热体系的空鼓开裂。
内外混合保温,是在施工中,外保温施工操作方便的部位采用外保温,外保温施工操作不方便的部位作内保温,从而对建筑保温的施工方法。从施工操作上看,混合保温可以提高施工速度,对外墙内保温不能保护到的内墙、板同外墙交接处的冷(热)桥部分进行有效的保护,从而使建筑处于保温中。然而,混合保温对建筑结构却存在着严重的损害。
外保温,是将保温隔热体系置于外墙外侧,使建筑达到保温的施工方法。由于外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧,从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。然而,由于外保温隔热体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然界的各种因素影响,因此对外墙外保温体系提出了更高的要求。就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,至于保温层之上的抗裂防护层只有3mm—20mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在的热量相同的情况下,外保温抗裂保护层温度变化速度比无保温情况下主体外倾温度变化速度提高8—30倍。抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。
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三、对已经出现的混凝土裂缝进行修复
非强度原因而造成现浇混凝土裂缝处理措施有化学灌浆法,其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充,既提高了结构的整体性,又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;迭合层法,对原有混凝土楼面凿毛清理,铺设钢筋网,重新浇筑一层细石混凝土整浇层,从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能;整体处理法,通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能,针对已出现的裂缝,视具体情况对其采取封堵或约束的方案。 结语
由于采用的材料与施工工艺有所不同,因此各自的适用范围也不尽相同。在工程中,建筑结构特别是板面的裂缝现象是不可避免的,要求我们在现场施工中要尽量做到科学合理,采取有效的措施是能够减少裂缝现象产生的;对于施工中已经产生的裂缝,在分析其发生的原因后,进行科学的处理和加固补强措施,使现建筑工程结构能够满足正常使用条件下的安全性和耐久性要求。 参考文献
[1] 王红艳,外墙防渗漏技术.
[2] 郭莹.外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用[J].建筑技术开发,2009(2).
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