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                杭州建筑設計院:建筑工程裂縫如何產生的?

                首頁 > 資訊中心 > 行業新聞 小編 2020-12-28 14:38:14

                  影響結構裂縫的重要的因素有:溫差或收縮、線膨脹系數、彈性模量、板厚或墻高、地基對結構的約束程度、結構長度、材質組成和物理力學性質,以及施工工藝和環境影響等。杭州建筑設計院表示大約80%的建筑工程裂縫是由上述因素引起的。
                  一、材料不合格引起的裂縫
                 ?。ㄒ唬┧嗖缓细窕蛩嗥贩N使用不當引起的裂縫
                  1.原因分析:
                 ?。?)使用安定性不合格的水泥,在水泥水化后凝結硬化過程中,在有害于人體健康的物質作用下,產生了劇烈的不均勻的體積變化,在構件內部會產生破壞應力,導致混凝土強度下降、開裂;
                 ?。?)不同品種、不同標號的水泥,其性能完全不同,水化后初凝和終凝的時間不同,收縮率也不同,造成開裂;
                 ?。?)實施工程人員不完全了解水泥的性質或不清楚工程的性質,濫用水泥,又沒有采取相應的技術措施,因而造成破壞事故或產生裂縫。
                  2.防治措施:
                 ?。?)砼強度等級低于設計的基本要求,裂縫寬度大于0.3 mm時,需返工處理;
                 ?。?)經檢查,構件的混凝土強度等級已達到設計的基本要求,且裂縫寬度小于0.3 mm時,可采用化學注漿等方法對裂縫進行封閉處理。
                 ?。ǘ┥?、石集料中含泥量超標,細砂或外加劑選用不當造成構件裂縫
                  1.原因分析:
                 ?。?)采用劣質產品,摻入后沒有起到應有的作用,直接影響構件的質量,造成混凝土的強度下降,出現裂縫;
                 ?。?)骨料的含泥量控制不嚴,骨料表面附著的黏土、灰塵和有機雜質,影響了水泥的黏結,使泥漿浮在構件表層,當混凝土構件硬化后便產生網狀干縮裂縫;
                 ?。?)配比不準確,造成外加劑的摻量過大,使混凝土拌和物不能硬化,造成混凝土構件破壞。
                  2.防治措施:
                 ?。?)經檢測構件混凝土強度等級低于設計的基本要求時,必須會通有關部門研究加固處理方案;
                 ?。?)造成構件的裂縫時,應先檢測構件混凝土的強度。如能滿足設計的基本要求,可根據裂縫實際的寬度、長度、位置等,可采用化學注漿等方法對裂縫進行封閉處理,恢復原有功能和防止鋼筋銹蝕。
                  二、模板系統造成混凝土構件裂縫
                 ?。ㄒ唬┠0逯Ъ懿灰幏懂a生的裂縫
                  1、原因分析:
                 ?。?)模板支設前,沒有根據工程結構及形式和上部荷載的大小,計算確定支架的用材規格和間距大小,盲目估計確定,造成施工時承載力、剛度不足的變形,致使新澆混凝土裂縫(如圖1、圖2),嚴重的還會發生坍塌事故;
                 ?。?)施工管理不當。支立底層模板之前沒有先夯實基土和鋪設墊層,則基土達不到持力層的標準;或土質干硬,在混凝土澆筑過程中,基土被澆水、滲水淋濕后軟化,在上部荷載的壓力下支架沉降變形,造成砼構件產生裂縫。
                  2.防治措施:
                 ?。?)檢查變形構件的真實的情況,如梁、板局部彎曲變形最大值小于20mm時,可不做處理,僅需在抹灰時糾正外觀即可;
                 ?。?)檢查構件上部裂縫的寬度,及時采用灌漿抹壓密實,并加強濕養護。
                 ?。ǘ┠0逯Ъ芰⒃跇前迳显斐傻牧芽p
                  1、原因分析:
                 ?。?)多層房屋施工時,上層模板的立柱支在下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板上,造成樓板變形和裂縫。裂縫的寬度在樓板的底寬、上窄;裂縫是跨中多、四邊少;
                 ?。?)若下層新澆筑鋼筋砼樓板的底模和支撐已拆除,在上層模板、支架和澆筑混凝土的施工荷載大于樓板的彎曲抗壓強度時,會產生變形和裂縫;
                 ?。?)有的工程項目施工速度較快,下層新澆混凝土樓板的混凝土強度還未達到設計值,因上下層模板的支撐立柱沒有對準,在上部集中荷載的作用下,使樓板局部產生變形和裂縫。
                  2、防治措施:
                 ?。?)檢查樓板裂縫處,立即加設支撐進行加固,以防止樓板繼續變形和裂縫的擴大;
                 ?。?)檢查裂縫寬度,當裂縫寬度小于0.2mm,彎曲變形小于跨度長的1/1000時,可采用灌漿封閉,恢復原有功能和防止鋼筋銹蝕;
                 ?。?)當裂縫寬度大于0.3mm時,須加強觀測,請相關人員研究加固方案。
                 ?。ㄈ┰绮鸬啄Ec支架造成的構件裂縫
                  1.原因分析:
                 ?。?)提前拆除承重梁、板底模,造成構件承載力不足而變形和裂縫;
                 ?。?)提前拆除懸挑梁、懸挑板底模,造成砼構件傾覆、斷裂和裂縫;
                 ?。?)若懸挑構件錨固端上部尚沒有抗傾覆的磚砌體或荷載時,拆除底模與支架時,會造成懸挑構件傾覆事故;
                 ?。?)冬季施工氣溫較低時,若使用的水泥品種不當,如采用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥配制混凝土,則該混凝土強度增長緩慢;但工地仍按照常規時間拆除底模與支架,造成構件強度不足而產生變形、裂縫。嚴重時,還會產生斷裂或坍塌事故。
                  2.防治措施:
                 ?。?)檢查裂縫寬度,當裂縫寬度小于0.2mm,彎曲變形小于跨度長的1/1000時,采用灌漿封閉;
                 ?。?)當裂縫寬度大于0.3mm時,須加強觀測,及時請相關人員研究加固處理方案。
                  三、鋼筋施工不規范造成的構件裂縫
                 ?。ㄒ唬姨魳嫾匿摻罘佩e和下沉產生的裂縫和斷裂(如圖3、圖4)
                  1.原因分析:
                 ?。?)懸挑構件在嵌固支座處是受負彎距(上部受拉,下部受壓),與簡支梁結構的受力情況剛好相反。懸挑結構的受力鋼筋應在上部,如果錯將受力主筋倒放,必將造成事故;
                 ?。?)操作不規范,如懸挑梁和板的混凝土澆筑時,不搭設操作平臺板,而是踩踏在鋼筋面上,常把挑梁上部的主筋踩踏下沉,從而造成裂縫或斷裂;
                 ?。?)實施工程單位對懸挑結構重視不夠,弄錯主筋直徑或放反主筋,或受力下沉位移值大,削弱了懸挑結構的承載能力,或混凝土強度等級低于設計的基本要求,過早拆模,致使懸挑構件沿嵌固端根部裂縫和斷折。
                  2.防治措施:
                  檢查已經裂縫的懸挑梁中的鋼筋直徑、級別、數量,若直徑、數量、位置與設計不符時,必須及時返工,更換合格的鋼筋。
                 ?。ǘ┈F澆樓板的負彎距配筋不規范產生的裂縫
                  1.原因分析:
                 ?。?)現澆樓板的負彎距鋼筋或附加構造筋漏放、踩踏、下沉等,導致板沿負彎距區應力較大處產生裂縫;
                 ?。?)懸挑板的轉角附加筋漏放或少放,造成板角處的斜裂縫;
                 ?。?)施工前交底不清,對板的負彎距配筋或附加構造筋設置不重視,沒有采取有效的技術措施以確保鋼筋的架空位置。
                  2.防治措施:
                 ?。?)對已經澆筑好的混凝土樓板,如有裂縫,縫寬大于0.3 mm時,須會同相關人員查明原因,采取加固措施;
                 ?。?)若負彎距配筋少放或下沉,應采取加固補強措施。
                  四、混凝土裂縫
                 ?。ㄒ唬┗炷恋乃苄愿煽s裂縫
                  干縮裂縫:當澆筑的混凝土尚處于塑性狀態時,由于炎熱多風使水分蒸發過快,泌水率小于表面蒸發率,引起構件表面失水過多而開裂。裂縫縱橫交錯,沒有規律性,多沿板短向分布。裂縫跟著時間的延長向混凝土內部發展;裂縫斷斷續續,似連非連,有時呈龜板狀,這種裂縫一般粗而短,裂縫到鋼筋為止。
                  1、原因分析:
                 ?。?)使用收縮率較大的水泥;或水泥用量多,用水量大,現場私自加水或因外加劑影響,如氯化鈣等常會加大混凝土的干縮值;
                 ?。?)體、表比值小的構件,混凝土中的水分容易蒸發,構件容易干縮;
                 ?。?)對新澆筑混凝土的遮蓋、擋風和濕養護不及時。當風速從無風到六級大風,混凝土中的水分蒸發量增大3倍,空氣中的濕度由90%下降到50%,水分蒸發速度增加5倍;環境氣溫由10℃升高到20℃,水分蒸發量增大1倍;
                 ?。?)高溫、干燥、大風等使混凝土失水過快,失水速度大于混凝土泌水速度。塑性混凝土在表面收縮和內部約束作用下,薄弱的硬結表面就會產生拉應力,造成長度不等的裂縫。
                  2、防治措施:
                  用鋼絲板刷或平面砂輪機磨除水泥結膜和進行毛化處理,掃除沖洗干凈,晾干。用聚合物砂漿&rdquo;修復找平即可。
                 ?。ǘ┐篌w積混凝土的溫差裂縫
                  大體積混凝土:結構斷面最小尺寸在800mm以上,同時水化熱引起的混凝土內最高溫度與環境氣溫之差預計超過25℃的混凝土構件。大體積混凝土構件,在硬化期間,水泥的水化熱較高,加上構件厚度大,內部溫度不易散發,構件外表隨自然氣溫下降,內外溫差大于25℃時,則外表產生冷縮應力,當應力大于當時混凝土的抗拉強度時,常產生破壞性較大的貫穿構件的裂縫或深淺不等的裂縫。
                  1、原因分析:
                 ?。?)混凝土流動性大、坍落度大,用水量大、水泥用量多、砂率大,因而水泥的水化熱大。澆筑速度快,使大體積混凝土內外溫差大,表面散熱快,收縮大,因而產生裂縫;
                 ?。?)大體積混凝土中水泥使用不當,當水泥中的硅酸三鈣(Ca3Si)的含量高達5.5%時,則每千克水泥的發熱量是377kJ,比同標號礦渣水泥的發熱量大42 kJ,則構件中的溫度差比要求大11%左右,更容易產生溫差裂縫;
                 ?。?)為了滿足混凝土設計強度的要求,常常在配合比中加大水泥用量,提高水泥標號,兩者都會引起高水化熱。在施工環境和溫度下降時,又沒有采取有效的技術措施,因而產生裂縫。
                  2、防治措施:
                 ?。?)大體積混凝土溫度的控制指標不宜大于下列數值:
                 ?、俅篌w積混凝土的澆筑入模溫度控制在28℃以內。夏季高溫施工時,應采取降溫措施,控制混凝土溫度不超過28℃;
                 ?、诖篌w積混凝土的澆筑入模后最大溫升值為35℃。必要時可采用人工導熱法在混凝土中埋入冷卻水管,用循環水降低混凝土內部溫度;
                 ?、垌艥仓嫾韧鉁夭顟刂圃?5℃以內。
                 ?。?)在澆筑大體積混凝土時必須采取下列技術措施:
                 ?、龠x用水化熱低的水泥,如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。也可考慮在普通硅酸鹽水泥中摻入粉煤灰等摻和料,以降低水泥水化熱;
                 ?、谶x擇合理的砂、石級配,嚴控含泥量應不大于1.0% ;
                 ?、墼诨炷林袚饺胍欢ǖ耐饧觿?,盡量減少水泥用量,經設計單位同意,可利用混凝土60 d的后期強度作為混凝土的強度評定。
                 ?。?)裂縫處理措施:
                 ?、俳浻^測裂縫已經穩定,先將裂縫清理干凈,用壓力水沖洗并晾干;
                 ?、诓捎霉酀{封閉處理,將開裂的混凝土組合成整體,恢復原有的功能。


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