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80%的建筑工程裂缝是由这9种因素导致的,顽症不再难治!

 

影响结构裂缝的主要因素有:温差或收缩、线膨胀系数、弹性模量、板厚或墙高、地基对结构的约束程度、结构长度、材质组成和物理力学性质,以及施工工艺和环境影响等。大约80%的建筑工程裂缝是由上述因素引起的。
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材料不合格引起的裂缝
(一)水泥不合格或水泥品种使用不当引起的裂缝
1.原因分析:
(1)使用安定性不合格的水泥,在水泥水化后凝结硬化过程中,在有害物质作用下,产生了剧烈的不均匀的体积变化,在构件内部会产生破坏应力,导致混凝土强度下降、开裂;
(2)不同品种、不同标号的水泥,其性能完全不同,水化后初凝和终凝的时间不同,收缩率也不同,造成开裂;
(3)施工人员不完全了解水泥的性质或不清楚工程的性质,滥用水泥,又没有采取相应的技术措施,因而造成破坏事故或产生裂缝。
2.防治措施:
(1)砼强度等级低于设计要求,裂缝宽度大于0.3mm时,需返工处理;
(2)经检查,构件的混凝土强度等级已达到设计要求,且裂缝宽度小于0.3mm时,可采用化学注浆等方法对裂缝进行封闭处理。
(二)砂、石集料中含泥量超标,细砂或外加剂选用不当造成构件裂缝
1.原因分析:
(1)采用劣质产品,掺入后没有起到应有的作用,直接影响构件的质量,造成混凝土的强度下降,出现裂缝;
(2)骨料的含泥量控制不严,骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质,影响了水泥的黏结,使泥浆浮在构件表层,当混凝土构件硬化后便产生网状干缩裂缝;
(3)配比不准确,造成外加剂的掺量过大,使混凝土拌和物不能硬化,造成混凝土构件破坏。
2.防治措施:
(1)经检测构件混凝土强度等级低于设计要求时,必须会通有关部门研究加固处理方案;
(2)造成构件的裂缝时,应先检测构件混凝土的强度。如能满足设计要求,可根据裂缝实际的宽度、长度、位置等,可采用化学注浆等方法对裂缝进行封闭处理,恢复原有功能和防止钢筋锈蚀。
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模板系统造成混凝土构件裂缝
(一)模板支架不规范产生的裂缝
1、原因分析:
(1)模板支设前,没有根据工程结构形式和上部荷载的大小,计算确定支架的用材规格和间距大小,盲目估计确定,造成施工时承载力、刚度不足的变形,致使新浇混凝土裂缝(如图1、图2),严重的还会发生坍塌事故;
图1 电管下铺钢丝网,防裂措施得当
图2 楼板过早堆料等原因,导致裂缝明显
(2)施工管理不当。支立底层模板之前没有先夯实基土和铺设垫层,则基土达不到持力层的标准;或土质干硬,在混凝土浇筑过程中,基土被浇水、渗水淋湿后软化,在上部荷载的压力下支架沉降变形,造成砼构件产生裂缝。
2.防治措施:
(1)检查变形构件的实际情况,如梁、板局部弯曲变形最大值小于20mm时,可不做处理,仅需在抹灰时纠正外观即可;
(2)检查构件上部裂缝的宽度,及时采用灌浆抹压密实,并加强湿养护。
(二)模板支架立在楼板上造成的裂缝
1、原因分析:
(1)多层房屋施工时,上层模板的立柱支在下层新浇筑的钢筋混凝土楼板上,造成楼板变形和裂缝。裂缝的宽度在楼板的底宽、上窄;裂缝是跨中多、四边少;
(2)若下层新浇筑钢筋砼楼板的底模和支撑已拆除,在上层模板、支架和浇筑混凝土的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时,会产生变形和裂缝;
(3)有的工程施工速度较快,下层新浇混凝土楼板的混凝土强度还未达到设计值,因上下层模板的支撑立柱没有对准,在上部集中荷载的作用下,使楼板局部产生变形和裂缝。
2、防治措施:
(1)检查楼板裂缝处,立即加设支撑进行加固,以防止楼板继续变形和裂缝的扩大;
(2)检查裂缝宽度,当裂缝宽度小于0.2mm,弯曲变形小于跨度长的1/1000时,可采用灌浆封闭,恢复原有功能和防止钢筋锈蚀;
(3)当裂缝宽度大于0.3mm时,须加强观测,请相关人员研究加固方案。
(三)早拆底模与支架造成的构件裂缝
1.原因分析:
(1)提前拆除承重梁、板底模,造成构件承载力不足而变形和裂缝;
(2)提前拆除悬挑梁、悬挑板底模,造成砼构件倾覆、断裂和裂缝;
(3)若悬挑构件锚固端上部尚没有抗倾覆的砖砌体或荷载时,拆除底模与支架时,会造成悬挑构件倾覆事故;
(4)冬季施工气温较低时,若使用的水泥品种不当,如采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥配制混凝土,则该混凝土强度增长缓慢;但工地仍按照常规时间拆除底模与支架,造成构件强度不足而产生变形、裂缝。严重时,还会产生断裂或坍塌事故。
2.防治措施:
(1)检查裂缝宽度,当裂缝宽度小于0.2mm,弯曲变形小于跨度长的1/1000时,采用灌浆封闭;
(2)当裂缝宽度大于0.3mm时,须加强观测,及时请相关人员研究加固处理方案。
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钢筋施工不规范造成的构件裂缝
(一)悬挑构件的钢筋放错和下沉产生的裂缝和断裂(如图3、图4)
图3 悬挑板根部裂缝
图4 悬挑板钢筋安装位置错误
1.原因分析:
(1)悬挑构件在嵌固支座处是受负弯距(上部受拉,下部受压),与简支梁结构的受力情况刚好相反。悬挑结构的受力钢筋应在上部,如果错将受力主筋倒放,必将造成事故;
(2)操作不规范,如悬挑梁和板的混凝土浇筑时,不搭设操作平台板,而是踩踏在钢筋面上,常把挑梁上部的主筋踩踏下沉,从而造成裂缝或断裂;
(3)施工单位对悬挑结构重视不够,弄错主筋直径或放反主筋,或受力下沉位移值大,削弱了悬挑结构的承载能力,或混凝土强度等级低于设计要求,过早拆模,致使悬挑构件沿嵌固端根部裂缝和断折。
2.防治措施:
检查已经裂缝的悬挑梁中的钢筋直径、级别、数量,若直径、数量、位置与设计不符时,必须及时返工,更换合格的钢筋。
(二)现浇楼板的负弯距配筋不规范产生的裂缝
1.原因分析:
(1)现浇楼板的负弯距钢筋或附加构造筋漏放、踩踏、下沉等,导致板沿负弯距区应力较大处产生裂缝;
(2)悬挑板的转角附加筋漏放或少放,造成板角处的斜裂缝;
(3)施工前交底不清,对板的负弯距配筋或附加构造筋设置不重视,没有采取有效的技术措施以确保钢筋的架空位置。
2.防治措施:
(1)对已经浇筑好的混凝土楼板,如有裂缝,缝宽大于0.3mm时,须会同相关人员查明原因,采取加固措施;
(2)若负弯距配筋少放或下沉,应采取加固补强措施。
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混凝土裂缝
(一)混凝土的塑性干缩裂缝
干缩裂缝:当浇筑的混凝土尚处于塑性状态时,由于炎热多风使水分蒸发过快,泌水率小于表面蒸发率,引起构件表面失水过多而开裂。裂缝纵横交错,没有规律性,多沿板短向分布。裂缝随着时间的延长向混凝土内部发展;裂缝断断续续,似连非连,有时呈龟板状,这种裂缝一般粗而短,裂缝到钢筋为止。
1、原因分析:
(1)使用收缩率较大的水泥;或水泥用量多,用水量大,现场私自加水或因外加剂影响,如氯化钙等常会加大混凝土的干缩值;
(2)体、表比值小的构件,混凝土中的水分容易蒸发,构件容易干缩;
(3)对新浇筑混凝土的遮盖、挡风和湿养护不及时。当风速从无风到六级大风,混凝土中的水分蒸发量增大3倍,空气中的湿度由90%下降到50%,水分蒸发速度增加5倍;环境气温由10℃升高到20℃,水分蒸发量增大1倍;
(4)高温、干燥、大风等使混凝土失水过快,失水速度大于混凝土泌水速度。塑性混凝土在表面收缩和内部约束作用下,薄弱的硬结表面就会产生拉应力,造成长度不等的裂缝。
2、防治措施:
用钢丝板刷或平面砂轮机磨除水泥结膜和进行毛化处理,扫除冲洗干净,晾干。用聚合物砂浆”修复找平即可。
(二)大体积混凝土的温差裂缝
大体积混凝土:结构断面最小尺寸在800mm以上,同时水化热引起的混凝土内最高温度与环境气温之差预计超过25℃的混凝土构件。大体积混凝土构件,在硬化期间,水泥的水化热较高,加上构件厚度大,内部温度不易散发,构件外表随自然气温下降,内外温差大于25℃时,则外表产生冷缩应力,当应力大于当时混凝土的抗拉强度时,常产生破坏性较大的贯穿构件的裂缝或深浅不等的裂缝。
1、原因分析:
(1)混凝土流动性大、坍落度大,用水量大、水泥用量多、砂率大,因而水泥的水化热大。浇筑速度快,使大体积混凝土内外温差大,表面散热快,收缩大,因而产生裂缝;
(2)大体积混凝土中水泥使用不当,当水泥中的硅酸三钙(Ca3Si)的含量高达5.5%时,则每千克水泥的发热量是377kJ,比同标号矿渣水泥的发热量大42kJ,则构件中的温度差比要求大11%左右,更容易产生温差裂缝;
(3)为了满足混凝土设计强度的要求,常常在配合比中加大水泥用量,提高水泥标号,两者都会引起高水化热。在施工环境温度下降时,又没有采取有效的技术措施,因而产生裂缝。
2、防治措施:
(1)大体积混凝土温度的控制指标不宜大于下列数值:
①大体积混凝土的浇筑入模温度控制在28℃以内。夏季高温施工时,应采取降温措施,控制混凝土温度不超过28℃;
②大体积混凝土的浇筑入模后最大温升值为35℃。必要时可采用人工导热法在混凝土中埋入冷却水管,用循环水降低混凝土内部温度;
③砼浇筑构件内外温差应控制在25℃以内。
(2)在浇筑大体积混凝土时必须采取下列技术措施:
①选用水化热低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。也可考虑在普通硅酸盐水泥中掺入粉煤灰等掺和料,以降低水泥水化热;
②选择合理的砂、石级配,严格控制含泥量应不大于1.0%;
③在混凝土中掺入一定的外加剂,尽量减少水泥用量,经设计单位同意,可利用混凝土60d的后期强度作为混凝土的强度评定。
(3)裂缝处理措施:
①经观测裂缝已经稳定,先将裂缝清理干净,用压力水冲洗并晾干;
②采用灌浆封闭处理,将开裂的混凝土组合成整体,恢复原有的功能。

 

 

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