砌体结构裂缝成因及预防和处理措施

2024-08-14

砌体结构裂缝成因及预防和处理措施(精选10篇)

1.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇一

上海城市管理职业技术学院

毕 业 论 文

标 题 浅析钢筋混凝土结构裂缝的

成因及预防措施 学 院 土木工程与交通学院 专 业 建筑工程技术 班 级 10建工(1)班 姓 名 李可桑 指导教师 沈 华 2013 年 4 月 16 日

摘要

近年来,随着建筑业的蓬勃发展,商品混凝土开始得到广泛的应用。在此期间,混凝体结构的施工工艺有了长足的进步,强度等级也日趋升高,结构形式和混凝土的传输形式也有了明显的改善。但由于钢筋混凝土结构的复杂性、特殊性,在施工、使用过程中往往容易出现裂缝,从而影响到建筑物的正常生产、使用。这一问题长期困扰着大批的工程管理人员和技术人员。因此,对钢筋混凝土的结构裂缝成因及预防措施进行分析、探讨,具有重要的现实意义。关键字:

钢筋混凝土

裂缝

预防措施

I

目录

一、引言.....................................................................................................1

二、钢混凝土结构裂缝类型、危害以及成因分析................................1

(一)钢筋混凝土结构裂缝的类型........................................................1

(二)钢混凝土结构裂缝危害................................................................4

(三)钢筋混凝土结构裂缝的成因........................................................4

三、钢筋混凝土结构裂缝的预防措施....................................................7

(一)材料措施........................................................................................7

(二)施工措施........................................................................................8

(三)设施措施........................................................................................9

四、钢筋混凝土结构裂缝处理措施......................................................10

(一)表面修补法..................................................................................10

(二)内容修补法..................................................................................10

(三)结构补强加固法..........................................................................10

(四)混凝土置换法..............................................................................11

(五)电化学防护法..............................................................................11

(六)仿生自愈合法..............................................................................11

五、结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述..............................12

(一)工程概括......................................................................................12

(二)工程设想......................................................................................12

(三)工程抗裂施工措施......................................................................12

II

五、小结...................................................................................................13 参考文献...................................................................................................16

III

浅析钢筋混凝土结构裂缝的成因及预防措施

一、引言

随着我国国民经济的高速发展,钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中。在建筑工程施工过程中,混凝土是城市建设中广泛使用的结构材料,但是伴随这类材料的生产研究与应用,混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。钢筋混凝土结构出现裂缝不仅种类繁多,形态各异,而且较普遍,尤其是楼板的裂缝,轻者影响建筑物美观,造成渗漏水,重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。这类裂缝是在现有施工技术条件下较难克服的质量通病之一,特别是民用建筑工程结构楼面出现裂缝,往往会引起业主对工程质量提出异议,从而引发投诉、纠纷以及索赔等情况。因此,正确分析裂缝产生原因,切实加以防治十分必要,十分迫切。因此研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社会意义和经济意义。现根据多年来现场施工实践经验和教训,从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面,着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。

二、钢混凝土结构裂缝类型、危害以及成因分析

(一)钢筋混凝土结构裂缝的类型

1.荷载裂缝

当结构物收到外荷载作用,导致混凝土内部产生的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度,使混凝土产生的裂缝。按照荷载的性质,混凝土结构的荷载裂缝可分为弯曲裂缝、剪切裂缝、扭弯裂缝。由于混凝土是典型的脆性材料,抗拉强度很低,因此,在混凝土结构设计中,荷载裂缝主要通过设置受力钢筋加以控制。

2.变形裂缝

根据国内外调查资料表明,属于变形引起的裂缝约占80%;属于荷载引起的裂缝约占20%。混凝土的变形并不必然导致裂缝的产生。当变形受到约束时,导致拉应力产生“微观裂缝”;“微观裂缝”将不断发展为“宏观裂缝”,即变性裂缝。变形受到的约束分为内约束和外约束,内约束是指一个物体或一个结构本身

各质点之间的相互约束作用,如混凝土组成材料内部砂石对水泥石的约束作用;钢筋混凝土中钢筋对混凝土变形的约束作用以及混凝土内部自身变形的不协调等。外约束指一个构建变形受到其他构建的阻碍,或一个结构变形受到另一构件的阻碍,如圈梁对楼板的约束作用、柱子对墙体的约束作用。

(1)塑性坍落裂缝

塑性坍落裂缝在混凝土浇筑后成型后,在初凝前,由于混凝土塑性坍落收缩所致。所谓塑性坍落收缩指混凝土浇筑后,因原材料相对密度差异,在重力或其他外力作用下,集料下沉,水泥浆上升,产生泌水的过程。当混凝土塑性坍落受到阻挡时,就会产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土表面即产生塑性坍落裂缝。

(2)收缩裂缝

收缩裂缝分为干燥收缩和化学收缩两种。1)失水干缩。水分蒸发,凝胶体失水变小。混凝土中的部分水分被吸收,部分水分被蒸发,体积有一定的缩小。干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。水泥用量多、水灰比大的混凝土其收缩亦大。同时混凝土收缩量与气候有关,夏季气温高,气候干燥,混凝土中水分蒸发快,收缩也快。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢,产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上,有时甚至一年半载,而且裂缝发生在表层很浅的位置,裂缝细微,有事呈平行线状或网状,常常不被人们注意。但是应当特别指出的是,由于炭化和钢筋锈蚀的作用,干缩裂缝不仅严重岁还薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。实际施工中,加强覆盖养护,采取二次搓毛压平措施,对防止塑性收缩裂缝的产生和裂缝愈合有良好的作用。2)化学收缩。水泥水化生成物体体积小于反应前物质的总体积从而导致的收缩。

(3)温度裂缝

混凝土由于温度变化产生的热涨落变形即为温度变形。当混凝土结构或构件的温度变形受到约束时,将在混凝土结构内部产生温度应力,当由此产生的内部拉应力超过混凝土极限抗拉强度时,混凝土便产生温度变形裂缝。温度裂缝是否产生,裂缝的部位、形状、宽度都与约束程度及材料的抗拉强度有关。而无论外约束还是内约束,温差或者材料膨胀系数不同导致的温度变形差是温度应力产生 的根本原因。

(4)地基不均匀沉降裂缝

建筑物地基处理不满足规范要求或者地基承载力不足时,因上部建筑物压力的作用将产生沉降变形。若地基沉降变形不均匀,将在结构内部产生拉应力而导致建筑物开裂,这种裂缝称为地基不均匀沉降裂缝,简称“沉降裂缝”。沉降裂缝一般出现在严重湿陷性黄土,冻胀土,膨胀土,软弱土等承载力不足切不均匀地基上刚度差别悬殊时,也会因不均匀称将导致裂缝发生。

(5)化学反应膨胀裂缝

化学反应使沪宁图内部不均匀膨胀,在内约束的作用下,导致混凝土开裂。包括水泥安定性不良裂缝、碱集料反应裂缝和钙矾石膨胀裂缝等。水泥中含有过量的游离氧化钙、氧化镁,或者产生水泥时加入了过量石膏,将导致水泥体积安定性不良。安定性不良的水泥凝结硬化后,游离氧化钙、氧化镁的延迟水化,以及过量石膏与水泥中C3Af反应延迟生成的钙矾石都会产生膨胀,导致混凝土开裂。安定性不良的水泥实际上是废品,因此,由于导致的开裂在实际工程中很少发生。碱集料反应是混凝土中的碱与集料中活性SiO2发生的一种化学反应。其反应物为无胶凝性能的凝胶体,体积膨胀3~4倍,可产生很大的内应力导致混凝土开裂。

(6)钢筋锈蚀裂缝

混凝土内部的碱性环境使钢筋表面形成钝化膜,起保护钢筋,防止锈蚀的作用。混凝土处于腐蚀环境下,或者在空气中的CO2的作用下,内部的Ca(OH)2将不断被消耗,称中性化。中性化将使混凝土碱度降低,若中性化深度超过钢筋保护层厚度时,会使钢筋表面敦化膜破坏,钢筋锈蚀膨胀,导致混凝土开裂。混凝土中性化发展速度与外部环境、混凝土组成材料以及密匙程度有关,因此,混凝土材料选择和制备不当,或混凝土保护层太薄时,因此,当混凝土中含有过量的氯离子,或者建筑物处于氯离子介质环境中时,也易产生钢筋锈蚀裂缝。

(7)冻融裂缝

寒冷或严寒地区,处于潮湿环境下的混凝土结构,混凝土内部水分结冰将产生体积膨胀,在反复冻融循环作用下,混凝土将产生冻融裂缝。有时地基土体的冻胀也可能导致混凝土开裂。冻融裂缝的产生于混凝土的密实程度和长期受

潮有关。一般工业与民用建筑,冻融裂缝大部分出现在顶层混凝土挑槽、女儿墙、混凝土压顶等部位,少部分在底层勒脚部位出现。卫生间、盥洗室靠近外墙的混凝土,因长期受潮多次冻融,有时也会出现裂缝。冻融裂缝的特点是裂缝附近混凝土酥松、表面砂浆剥落、钢筋裸露,产生锈蚀。同时开裂情况伴随时间的推移将不断恶化。

(二)钢混凝土结构裂缝危害

钢筋混凝土结构是多组分复合材料,在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的,这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话,它对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的,有害与无害的界限由结构使用功能 决定的。对钢筋混凝土,特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝,不会迅速导致破坏,只是限制裂缝宽度的问题,使其达不到有害程度。但实际使用过程中,钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下,细微裂缝会开始开展并相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响,形成危害。

常见危害有:(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力;(2)引起钢筋锈蚀,使保护层崩落;(3)影响钢筋混凝土结构的正常使用;(4)降低结构刚度,影响建筑物的整体性;(5)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命;(6)影响建筑物的美观;(7)裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大 的经济损失。

(三)钢筋混凝土结构裂缝的成因

混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中,当温度、湿度发生变化,地基产生不均匀沉降时,极容易产生裂缝。裂缝的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

1.材料因素

(1)粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大;集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩,使混凝土产生裂缝。

(2)骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土用灰量、用水量增多,收缩量增大。

(3)混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。(4)水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

(5)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高 2.施工因素

(1)混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接成因。

(2)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。(3)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太小或太大,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

(4)混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

(5)避免在极端天气条件下施工,可以减少砼结构的开裂情况。3.设计因素

(1)设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,所产生的构件裂缝。

(2)设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

(5)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。4.外界因素(1)地基变形

在钢筋砼结构中,造成开裂主要原因是地基的不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。

(2)温度变形

砼具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为1×10-5/0C°当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过砼的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积砼的裂缝等。

(3)湿度变形

砼在空气中结硬时,体积会逐渐减小,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2~0.4‰,其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物,通常是掺加微膨胀剂等,这样可基本解决砼的早期干缩问题。

(4)结构受荷

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。

(5)徐变

砼徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也和很常见。据文献记载受弯构件截面砼受压徐变,可以使构件变形增大2~3倍,预应力结构因徐变会产生较大的应力损失,降低了结构的抗裂性能。

(6)周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。(7)意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。(8)野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。

三、钢筋混凝土结构裂缝的预防措施

(一)材料措施

1.材料选用

(1)水泥:根据工程条件不同,尽量选用水化热较低、强度较高的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料:适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。

(3)细骨料:一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂;所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。

(4)外掺加料:宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。

(5)极采用掺合料和混凝土外加剂,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(6)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

(7)钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必须考虑对构件抗裂性能的影响。(8)钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致砼开裂,钢筋间距过大,易引起钢筋之间的砼开裂。

2.配料

(1)配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确,搅拌时间应保证;禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土运输过程中,车鼓保持在每分钟约6转,并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟,以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。如遇塌落度有所损失,可以掺一定的外加剂以达到理想效果。

(3)浇筑分层应合理,振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。3.配筋

(1)混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。结构设计中经常忽略构造钢筋的重要性,因而经常出现构造性裂缝。合理的配筋,特别是构造配筋,细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸,可有效避免构造性裂缝的产生。

(2)施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(3)钢筋绑扎位置要正确,保护层厚度要尽量准确,不要超出规范规定;钢筋表面应洁净,钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(二)施工措施

1.混凝土浇筑

(1)混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度;加强混凝土温度的监控,及时采取防护措施,优化混凝土配合比。

(2)加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。

(3)大体积混凝土施工,应做好温度测控工作,采取有效的保温措施,保证构件内外温差不超过规定。

(4)开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。

(5)加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利的地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工。

(6)合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。

(7)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

(8)对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。

(9)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。

2.模板工程

(1)模板构造要合理,以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝。(2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。

(3)合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早,应保证早龄期砼不损坏或不开裂;但也不能太晚,尽可能不要错过砼水化热峰值,即不要错过最佳养护时机。

(三)设施措施

(1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂;控制建筑物的长高比,增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。

(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)控制建筑物的长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。

(4)正确设置变形缝,位置和宽度选择要适当,构造要合理。

(5)合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。

(6)限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制,可以和其它结构缝合并使用。

(7)部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁,以适应窗台的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。

(8)构件配筋要合理,间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板,上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处,宜增加附加横向钢筋。

(9)减少地基的不均匀沉降,在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。

(10)层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝。

(11)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。

(12)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,特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量。

四、钢筋混凝土结构裂缝处理措施

(一)表面修补法

适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。具体方法有:(1)表面涂抹水泥砂浆,(2)表面涂抹环氧胶泥。,(3)表面涂刷油漆、沥青,(4)表面凿槽嵌补。

(二)内容修补法

用压浆泵将胶结材料压入裂缝中,由于其凝结、硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响,或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料,可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝,可采用水泥灌浆,对宽度小于0.5mm的裂缝,或较大的温度收缩裂缝,宜采用化学灌浆。

1.水泥灌浆

一般用于大体积混凝土结构的修补,主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。

2.化学灌浆

化学灌浆能控制凝结时间,有较高粘结强度和一定的弹性恢复力,结构整体性效果好,适用于各种情况下裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等有点,应用最广。

灌浆操作主要工序是表面处理(布置灌浆嘴和试气)、灌浆、封孔,一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷,不另设钻孔。

(三)结构补强加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行

处理。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固,可扼制裂缝进一步发展,恢复结构的整体性。

(1)锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注,锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后,锚杆成为结构的一部分,能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆,锚固作用更明显,甚至能使混凝土弥合。

(2)钢板补强法,是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上,再用锚杆安装固定。为了结合紧密,也就可先将钢板固定,再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。

(3)钢筋混凝土补强法,是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土,起到封闭裂缝,提高承载力,阻止裂缝发展的作用。

(四)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。

(五)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。

(六)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。

五、结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述

(一)工程概括

新乡第四水厂一期工程位于红旗区西南角,北临道清路,占地70000平方米,属群体工程,其中包括沉淀池、清水池、废水池、吸水井、液铝池等多个大型现浇钢筋混凝土水池。这些大型水池池壁高4~7.6米,均为10万m2/d处理能力规模,设计要求水池完全无渗漏。

大型水池池壁高,迎水面延长米极长沉淀池长宽分别为107米和26米、清水池长为40米,但池壁厚度不厚,仅在260~300毫米之间,均为现浇钢筋混凝土板壁。水池储水量大,水压力高,若施工技术措施不完备或施工不当,极易造成大面积渗漏水。

(二)工程设想

1.为防止因地基不均匀沉降而导致水池结构性开裂渗漏水,基础地基加固采用砂垫层方法处理。

2.防止大体积现浇钢筋混凝土的收缩裂缝出现,在抗渗混凝土内掺入HEA高效防水剂和延长大型水池长度方向设置垂直伸缩缝。

3.为提高现浇混凝土的抗渗性能,在混凝土池壁内外侧涂抹防水剂。4.在工程施工过程中,采用一些技术措施进一步保证现浇钢砼水池的抗渗性能。

(三)工程抗裂施工措施

1.基础地基加固

为减少基础沉降,提高地基承载力,地基加固处理采用换填法,即采用砂垫层的方法。以保证结构沉降为柔性均匀沉降。

(1)根据地质勘察报告水池基底标高位于②3层黑灰色黏土层,流塑,土层较差,故基础挖至④1层暗绿-黄色黏土层,土层性质硬塑-可塑,中压缩性,土层较好;以④1层土层作为持力土层,其上的土层均用密实的砂垫层置换。

(2)砂垫层施工时先砌筑挡砂墙,再分层分皮(25毫米一皮,30米长一段)铺砂,再浇水、振捣(平板振动机),经过贯落度检测合格,进行环刀试验,数

据合格后再进行下一层施工。

(3)砂垫层干密度经测试为平均值为1.74×103kg/m3大于设计要求的1.6×103kg/m3。

2.优化混凝土配合比

为防止混凝土自身渗漏,采用抗渗混凝土,抗渗等级S6。由于大体积现浇钢筋混凝土易出现收缩裂缝,为提高混凝土的抗裂性能,在抗渗混凝土内掺入适量的HEA高效防水剂和设置垂直伸缩缝间距,沉淀池伸缩缝间距约为45米。

由于HEA具有与自身相容性的高效减水成份,搅拌时间控制应比普通混凝土延长30~60秒。保湿养护至关重要,混凝土初凝后即开始浇水和盖麻袋养护,养护期不少于14天,要始终保持表面湿润状态。振捣必须密实,不能过振或漏振,采用专人专区负责制,以混凝土开始泛浆和不冒泡为原则。

3.内外防水剂

(1)池壁迎水面涂JK2050水性高效有机硅防水剂。

JK2050直接喷涂在混凝土表面,渗透到混凝土表层内5~8毫米,通过其于混凝土的浇合固化作用完全填补了混凝土表面的水化热细微裂缝在混凝土表面形成永久性的不透水层,保证了混凝土池壁的抗渗性能。

(2)池壁外侧涂刷氰凝

池壁外侧±0.00以下及垫层面涂刷JK-19A优质改性氰凝,以阻隔地下水同混凝土池壁的接触,该防水剂抗渗性能优良,耐冲刷,弹性好,抗裂性优异,且耐化学品介质腐蚀,最适合地下及室外防水涂膜。

(3)防水剂施工需要先进行基层处理,保证混凝土表面无孔隙、无其它附着物,然后在清洁的表面上涂刷防水剂。

五、小结

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方面,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,其有害程度是可以控制的,有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。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、施工、材料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,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。

参考文献

[1]王铁梦.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社.1999 [2]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.[3]钟振武.现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及处理[J].山西建筑,2003 [4]钢筋混凝土裂缝机理与控制措施.工程力学,1/1/,23 [5]钢筋混凝土裂缝原始分析及预防措施.中国高新技术企业,2/1/(13)[6]徐有邻和顾祥林 编著《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》 中国建筑工业出版社出版 2010.3 [7]张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施[J].今日科苑, 2008 [8]曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理[J].江西建材,2007 [9]刘津明 编著

《混凝土结构施工技术》

北京:机械工业出版社,2009.

2.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇二

1 裂缝的种类及成因

导致砌体结构产生裂缝的因素较多, 不仅有建筑工程的地基沉降、环境温度、材料干缩等因素, 同时建筑工程在进行设计时的疏忽和现场施工时的材料不合格和施工质量较差也是墙体开裂的原因。从绝大部分出现砌体裂缝的建筑调查中可以看出, 以上因素所导致的裂缝基本上占有砌体结构裂缝的80%以上。而最为常见的砌体裂缝出现的原因主要有三个方面:温度裂缝、干缩裂缝以及沉降裂缝。

1.1 温度裂缝

温度的变化会引起材料的热涨冷缩, 由于温度变化引起热胀冷缩的变形称为温度变形。不同的材料膨胀和收缩系数是不一样的。在砌体结构中, 墙体和柱往往用的是砌体材料, 而楼板则是用钢筋混凝土材料, 砌体和混凝土的膨胀及收缩系数相差很大, 这样就会使建筑物处于同一环境中的两种材料之间变形差异很大, 导致构件中产生温度应力。混凝土屋盖变形大, 而墙体变形相对较小, 导致砌体墙和混凝土屋盖之间产生附加应力。当外界温度升高时, 屋盖受压, 墙体受拉、受剪。而砌体结构的抗拉、抗剪能力本来就差, 当约束条件下应力超过砌体的抗拉或抗剪强度时就会产生裂缝, 这就是温度裂缝产生的直接原因。

温度裂缝常见的形式主要有:在建筑物 (特别是那些纵向较长的) 混凝土平屋盖顶层两端内外纵墙上, 门窗洞两边, 以及砌体女儿墙根部, 由于屋盖和墙体的变形不同步, 而处于两端的约束少, 自由度大, 所呈现的“八”字型或直线型裂缝;平屋顶下边由于剪力过大, 在外墙上出现水平裂缝和包角裂缝。在房屋错层处, 由于温度变形不一致所出现的局部垂直裂缝。

1.2 干缩裂缝

砌体结构的干缩裂缝大多与墙体所用材料的干缩性能和结构的约束条件有关。通常砌体干缩率和结构约束小的砌体, 一般不易产生干缩裂缝, 如烧结黏土制品砌体, 其收缩值较小, 平均为-0.1mm/m, 故当结构平立面比较规整、施工质量满足规范要求时, 砌体结构一般不出现干缩裂缝, 若抹灰质量不好或砂子含泥量超标以及砂浆稠度过大时, 则干缩裂缝主要发生在抹灰层内。但对于蒸压粉煤灰砖砌体、蒸压灰砂砖砌体、普通混凝土砌块砌体、轻骨料混凝土砌块和加气混凝土砌块砌体, 由于其收缩值平均在-0.2~0.5mm/m之间, 在施工时, 当块体含水量控制不严或砌筑质量不好时, 易沿砌筑砂浆灰缝处产生干缩裂缝。

1.3 沉降裂缝

整个建筑物是建在地基上的, 建筑物上所产生的荷载最终是传给地基的, 而地基本身是土体, 土很重要的一个性质就是压缩性, 土体在受到建筑物传来荷载后会产生压缩变形, 建筑物会随之沉降。当地基土质不一致或土质一致而上部荷载不同, 或结构刚度相差悬殊时, 地基就会产生不同的压缩变形而形成不均匀沉降, 使房屋的墙体中产生弯曲和剪切引起的附加应力。当沉降量相差较大时, 墙体内所产生的拉应力超过砌体的抗拉强度时, 墙体就会出现裂缝。

沉降裂缝常见的有“八”字型裂缝和斜向裂缝, 多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。

2 裂缝的预防措施

从目前的经济技术水平来看, 我们尚不能完全防止和杜绝砌体结构所产生的裂缝。只能在设计和施工中通过一些合理的构造措施, 控制砌体结构墙体裂缝的产生和发展, 使其达到可接受的范围。目前普遍采用的预防措施有以下几点。

2.1 温度裂缝的预防措施

1) 在正常使用条件下, 应在墙体中设置伸缩缝;2) 屋面应设置保温、隔热层;3) 屋面保温 (隔热) 层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝;4) 采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖;5) 顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁;6) 顶层墙体有门窗等洞口时, 在过梁上的水平灰缝内设置焊接钢筋网片;7) 顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M7.5;8) 女儿墙应设置构造柱, 构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起;9) 对顶层墙体施加竖向预应力;10) 在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层。

2.2 收缩裂缝的预防措施

1) 选用干缩值小的砌体材料;2) 砌体材料生产出来不得立即使用, 应搁置一段时间使其充分干缩后再砌墙;3) 掌握各种砌体在使用时的含水率;4) 面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。

2.3 沉降裂缝的预防措施

1) 在建筑物适当位置, 设置沉降缝;2) 设置钢筋混凝土圈梁是增强房屋整体刚度的有效措施, 必要时增大基础圈梁的刚度;3) 在底层的窗台下墙体灰缝内设置焊接钢筋网片;4) 采用钢筋混凝土窗台板, 窗台板嵌入窗间墙内不小600mm;5) 墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔400~500mm设拉结钢筋;6) 为防止或减轻混凝土砌块房屋顶层两端和底层第一、第二开间门窗洞处的裂缝, 可采取增强措施:在门窗洞口两边的墙体的水平灰缝中设置焊接钢筋网片, 在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁, 在门窗洞口两侧不少于一个孔洞中设置钢筋, 并用灌孔混凝土灌实;7) 当房屋刚度较大时, 可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。

3 结语

实践证明, 影响砌体结构产生裂缝的原因很多而且很复杂, 以上所述的仅是一些常见的情况。通过对砌体常见裂缝的分析研究和实践证实, 只要严格执行有关砌体规范, 从生产、设计、施工及监督等多方面层层把关, 采取合理有效的控制措施, 就能有效地控制砌块墙体开裂, 使砌体结构的质量得以保证。

参考文献

[1]郭立飞, 沈海峰.关于砌体结构变形裂缝的成因分析及控制措施的研究[J].商品混凝土, 2013.

[2]朱根成.浅谈砌体结构几种常见的裂缝成因及预防措施[J].中国建筑金属结构, 2013.

3.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇三

既有地基、温度、干缩,也有设计疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝占全部可遇裂缝的80%以上。最为常见的裂缝有温度裂缝、干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

温度裂缝

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。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,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大,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。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。

干缩裂缝

烧结粘土砖及其他材料的烧结制品,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,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28天能完成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。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。

温度、干缩裂缝

对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。

2、砌体裂缝的控制

2.1防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:

1)设置控制缝。(1)控制缝的设置位置:a在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;b在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;c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;d在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;e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层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;f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;g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。(2)控制缝的间距。a.对有规则洞口外墙不大于6mm;b对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;c在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m;

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)灰缝钢筋的间距不大于600mm;(3)灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;(4)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;(5)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;(6)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;(7)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;(8)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;(9)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;(10)不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于6m;(11)设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

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,也不宜小于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;

3、现浇钢筋混凝土楼板裂缝

3.1裂缝产生的原因

1.混凝土水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。

2.混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

3.混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温度大,养护不当最易产生温差裂缝。

4.楼板的弹性变形及支座处的负弯矩。施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂。

3.2裂缝的预防措施

1.严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确配合比。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。值得注意的是十几年来,我国一些城市为实现文明施工,提高设备利用率,节约能源,都采用商品混凝土。因此加强对商品混凝土进行塌落度的检查是保证施工质量的重要因素。

2.混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最低程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日暴晒。

3.严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上砖、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。

4.施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩彎等现象。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形。

4、裂缝的处理方法。

1.对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

2.其他一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1∶2或1∶1水泥砂浆抹缝,压平养护。

3.当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1∶2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。

4.当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。

4.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇四

摘 要:本工程位于广州市开发区,为一大型商业区,主体结构夏季施工,秋季完成,装修工程春季施工完成,至205月,该工程室外三个梁式楼梯表面装饰的人工石材出现不同程度的裂缝。

关键字:楼梯 裂缝 成因分析 处理

1、工程概况及裂缝现状

本工程位于广州市开发区,为一大型商业区,主体结构20夏季施工,秋季完成,装修工程年春季施工完成。至2006年5月,该工程室外三个梁式楼梯表面装饰的人工石材出现不同程度的裂缝。梯段板人工石材裂缝分布极不规则,休息平台梁处板裂缝呈龟壳状,两边梯梁顶部与中部出现水平及竖向裂缝,局部裂缝处有白色结晶体。

2、室外楼梯裂缝成因分析

2.1 该楼梯位于室外露天环境,温差较大。梯段板跨度2.8m,大块石材直接铺装在梯段板上,未设置变形缝,故初步分析梯段板人工石材的裂缝可能为装饰层表面的温度缝;

2.2 梯段板按单向板设计,跨度2.8m,板厚120mm,直接套用梯表的大样,仅设置了板底筋,未设置支座负筋,另露天环境的楼板一般应设置的上部抗温度钢筋网也未设置,故梯段板上部混凝土产生的温度裂缝也可能引起表面石材的开裂;

2.3 梯梁为折梁,如果折梁处纵向钢筋未按折梁大样施工,箍筋未加密处理,也容易形成薄弱区,产生裂缝;

2.4 楼梯为上下交通联系的要道,在楼梯混凝土尚未达到设计强度时过早加荷,造成混凝土构件变形、失稳或因疲劳等原因产生超载裂缝。

2.5 施工阶段因配料、搅拌、浇筑、养护等各环节的操作不当均能产生龟壳状或散射状裂缝,无规律,长度、宽度也不一致。该工程施工季节为夏季,天气炎热,昼夜温差较大,养护不到位或养护时间不足更易产生龟裂缝,

2.6 混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此也会产生龟裂。

3、结论及处理方案

裂缝产生的原因是多方面的,温度裂缝虽然不直接影响结构的安全使用,但若不及时加以处理和维修将对正常使用产生一定的不利影响,甚至使裂缝转化为不安全因素,故应对裂缝进行必要的处理。建议采用以下几种方式进行处理:

⑴ 压力注浆法修补裂缝。

a.机械动力法:利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入水泥砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。

b.低压注浆法: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。

⑵ 开槽填补法修补裂缝

对于板上层裂缝,也可用环氧树脂修补方法。具体操作步骤是:将缝表面凿出一个上宽2~3cm,深3~4cm的V型槽,用水冲刷干净,再用环氧树脂掺丙酮(稀释)、乙二胺(增加强度)、苯二甲基二丁脂(增加韧性),并与砂浆混合进行填补。各成分所占比例按有关技术资料确定。

⑶ 涂膜封闭法修补裂缝

在水泥砼表面涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法称涂膜封闭法,适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补。

⑷ 细石混凝土钢丝网法修补裂缝

对于板上层裂缝较多的板,可用在板上表层覆盖钢丝网细石混凝土的方法修补。做法是:先将板上表面凿开,冲洗干净,然后布上一层b4@150的钢丝网,再浇上一层厚4~5cm的细石混凝土(混凝土强度比板高),该覆盖层应锚固在四边支座上。

⑸ 环氧树脂修补法

5.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇五

地裂缝运动对路桥结构作用的影响及处理措施

地裂缝灾害具有典型的.三位空间性及过程的缓慢性等特点,由于地裂缝引起的路基变形在路桥结构中产生了附加应力,因此对路桥结构有重要的影响.针对于地裂缝对路桥结构的影响特点,提出了三种处理措施:对地裂缝本省的处理措施;对上部结构的处理措施;对地基的处理措施.

作 者:罗爱忠 LUO Ai-zhong 作者单位:毕节学院城市建设与土木工程系,贵州,毕节,551700刊 名:毕节学院学报英文刊名:JOURNAL OF BIJIE UNIVERSITY年,卷(期):27(4)分类号:P282.2关键词:地裂缝 路桥结构 处理措施

6.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇六

关键词:墙体裂隙,成因,控制措施

1 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。

1.1 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效, 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, 当砌筑砂浆强度较低时, 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 垂直裂缝

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层处。此种裂缝主要由于温度变化, 墙体受到楼板的拉应力作用, 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上梁端和楼板错层处, 引起墙体垂直开裂。

1.5 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。

2 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。

2.1 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。

2.2 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元, “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。

2.3 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;顶层外圈梁应设计为暗圈梁, 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项圈梁, 并与“构造柱”连为整体, 以抵抗裂缝的产生。

(2) 除据规范要求设置“构造柱”外, 在“L、I、L”平面形状中的纵横墙交接处必须设置“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置现浇板带, 预制屋面板间设置现浇板缝梁, 使屋面成整体式装配。

(4) 在房屋顶层端部l~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, 以提高墙体坑裂能力。

(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。

3 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加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项技术指标的要求, 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。挂钢筋网中6φ250, 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。

4 结语

7.浅谈砌体结构裂缝的成因及防治 篇七

【关键词】砌体结构;变形裂缝;裂缝原因;措施

【Abstract】Cracking of masonry structures are very common technical problems, due to the diversity of the factors leading to cracks and uncertainty, the crack problem has been people's attention. Through the cracks of masonry structures were often classified and analyzed the causes and proposed control measures according to the characteristics and development of cracks.

【Key words】Masonry structure;Deformation crack;Crack reason;Measures

在各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝;而砌体因温度、收缩、变形或地基不均匀沉降等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。变形裂缝占砌体房屋裂缝中的80%以上,其中因地基不均匀沉降而引起的裂缝更为突出和引人关注。相对于受力裂缝,变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多,本文主要分析砌体结构由地基不均匀沉降。

1. 地基不均匀沉降引起的裂缝

在软土、填土、暗渠、沉陷区以及各种不均匀地基上建造结构物,虽然比较均匀,但是荷载差别过大或结构物刚度差别悬殊时,地基不均匀沉降均能引起裂缝。

1.1 地基不均匀沉降裂缝。

地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的。裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝。地基不均匀沉降裂缝常见的有正八字裂缝和斜向裂缝。沉降裂缝多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。

1.2 地基不均匀沉降裂缝的产生机理。

(1)墙体中下部区域的斜向裂缝。一般情况下,地基受到上部结构传递的压力,引起地基的沉降变形呈凹形,常称为“盆形沉降曲面”,这是由于中部压力相互影响高于边缘处相互影响,以及边缘处非受荷载区地基对受荷载区下沉有剪切阻力等共同作用的结果,导致地基反力在边缘区较高。

(2)墙体端部区域斜向裂缝。当地基中部有回填砂、石,或中部地基坚硬而端部软弱,或由于荷载相差悬殊,建筑物端部沉降大于中部时,会形成负弯矩。主拉应力将引起墙体端部出现倒八字裂缝。局部的沉降不均不仅可以引起斜裂缝,还可能引起砌体的水平裂缝。

1.3影响地基沉降裂缝的因素。地基、基础、建筑物构成一个整体,共同工作。其内力和变形形态与土的性质、建筑物与地基的刚度、基础与建筑物的尺寸、形状、材料的弹塑性性质、徐变等有关。

(1)建筑物与地基的相对刚度。首先,建筑物的长度和宽度越小,基础的抗弯刚度越大,建筑物与地基的相对刚度就越大。这时在外荷载作用下,地基的反力向两端集中,则中部弯矩较大,这就需要结构具有足够的强度,满足结构物最大弯矩的要求;其次,在较差的地基上,地基的变形模量较高,而基础的抗弯刚度较小,结构物的几何尺寸较长,则柔性指数相应增大。

(2)徐变。建筑物的下沉、水平位移、温度、湿度变化引起的变形,除了绝对值外,变形速率是一个重要因素。只要变形是缓慢的,则多数建筑物能经受较大的变形而不破坏,其主要原因就是由于建筑材料一般都具有徐变特性,在变形过程中,其内应力会随着变形速度的下降而降低。

(3)建筑物的形状。平面形状复杂的建筑物,如“I”、“T”、“L”、“E”字形等,在纵横单元交叉处基础密集,地基附加应力重叠,使地基沉降量增大。同时,此类建筑物整体性差,刚度不对称,在地基产生不均匀沉降时容易发生墙体开裂。

2. 砌体房屋的温度变形裂缝

2.1 温度裂缝的主要形态。最常见的温度裂缝出现在混凝土平屋盖房屋的顶层两端墙体和山墙上。如在门窗洞边的正“八”字斜裂缝、山墙上部的斜裂缝、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)等,其中顶层两端纵墙墙体门窗洞边的正“八”字斜裂缝最为普遍。

2.2 温度裂缝产生机理。

(1)对于砖砌体结构,砖砌体的线膨胀系数5×10-6,是混凝土的一半。当外界温度升高时,混凝土屋盖变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。使屋盖受压,墙体受拉、受剪。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。

(2)混凝土砌块墙体的线膨胀系数与混凝土屋盖相同。在夏季阳光照射下,两者之间存在一定的温差。屋面最高温度可达40℃~50℃,而顶层外墙平均最高温度约为30℃~35℃。屋面和顶层外墙存在10℃~15℃的温差,两者的温差可能引起墙体开裂。在相同受力状态下,混凝土砌块抵抗拉力和剪力的能力要比砖砌体小很多,所以更容易开裂。对于顶层墙体,墙体的压应力较小,墙体的剪应力近似等于主拉应力。

3. 裂缝的处理

对于砌体裂缝的处理,从安全性方面考虑,对受力裂缝都应采取措施进行处理。对非受力产生的纵横墙连接处通长竖向裂缝、最大宽度大于5mm的墙身裂缝和宽度大于1.5mm的砖柱裂缝必须采取措施进行处理;从正常使用性方面考虑,对宽度大于1.5mm的墙身裂缝及出现裂缝的砖柱应采取措施进行处理。

砌体裂缝是房屋结构缺陷的最直接反映,部分应采取加固措施进行处理。常用的砌体承载能力及稳定性加固方法有扶壁柱法和钢筋网水泥砂浆法,砖柱有截面增大法和外包角钢法。endprint

3.1 扶壁柱法加固砌体。扶壁柱法分砖扶壁柱法和混凝土扶壁柱法两种。砖扶壁柱法增设的扶壁柱与原砌体的连接可采用插筋法或挖镶法实现,以保证两者共同工作。扶壁柱的间距及数量,由计算确定。(1)对于砖扶壁柱法,考虑到后砌扶壁柱存在着应力滞后,计算加固砖墙承载力时,应对后砌扶壁柱的抗压强度设计值乘以折减系数0.9予以降低,如下式:

N≤Φ(fA+0.9f1A1)

式中:N——荷载设计值产生的轴向力;

——高厚比和轴向力偏心距对构件承载力的影响系数,可按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)规定取用;

f、f1——原砖墙和新砌砖扶壁柱的抗压强度设计值;

A、A1——原砖墙和新砌砖扶壁柱的截面面积。

(2)对于混凝土扶壁柱法,考虑到新浇筑混凝土扶壁柱与原砌体的受力状态有关,并存在着应力滞后,计算加固砖墙承载力时,应对新浇筑混凝土扶壁柱的承载力乘以强度折减系数,轴心受压组合砖砌体承载能力计算如下式:

N≤Φcon[fA+α(fcAc+ηsfyAs)];

式中:N——荷载设计值产生的轴向力;

Φcon——组合砌体构件的稳定系数,按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)规定取用;

f——原砖墙抗压强度设计值;

A——原砖墙的截面面积;

α——新浇筑混凝土扶壁柱的材料强度折减系数,若加固时原砌体完好取0.95,若原砌体有荷载裂缝或破损现象取0.9;

fc——扶壁柱新浇筑混凝土面层的轴心抗压强度设计值;

Ac——性建筑混凝土扶壁柱面层的截面面积;

ηs——受压钢筋的强度系数,厚度60mm以内时取0.9,厚度大于60mm时取1.0;

fyAs——扶壁柱内受压钢筋的抗压强度设计值和截面面积。

3.2 钢筋网水泥砂浆法加固砌体。钢筋水泥砂浆法加固砌体是指把需加固的砌体两面敷设钢筋网片后粉刷砂浆、喷射砂浆或细石混凝土的加固方法。本方法可较大提高砌体的承载力、抗侧移刚度及砌体的延性。其承载能力计算同轴心受压组合砖砌体。

3.3 裂缝的修补。对于《民用建筑可靠性鉴定标准》规定可不进行加固处理的裂缝,只需进行裂缝的修补。在裂缝修补前,应先明确裂缝的原因和观察裂缝是否稳定,对非受力且已稳定的裂缝可选用以下修补方法。

(1)填缝修补。填缝修补法有水泥砂浆和配筋水泥砂浆填缝两种。水泥砂浆修补采用1:3水泥砂浆或掺有107胶的聚合水泥砂浆填入砖缝内的修补方法;配筋水泥砂浆填缝是指砌体每隔4~5皮砖在砖缝内嵌入细钢筋再用水泥砂浆修补的方法。填缝修补通常用于墙体外观维修和裂缝较浅的砌体。

(2)灌浆修补。由于水泥浆液对墙体的粘结能力非常强,用该方法可使砌体恢复如初。浆液分纯水泥浆液和混合水泥浆液两种,纯水泥浆液是水灰比为0.7~1.0的水泥浆;掺入适量悬浮剂即制成混合水泥浆液,悬浮剂一般采用聚乙烯醇、水玻璃或107胶。灌浆设备由空气压力机、压浆罐、输浆管和灌浆嘴等组成,其原理是利用空气压力机产生的压缩空气迫使压浆罐内浆液进入墙体裂缝内。

砌体裂缝经过处理,仍能完成结构应具有的功能,对于节约能源、保护环境等方面具有一定得经济效益和社会效益。

[文章编号]1619-2737(2014)07-12-587endprint

3.1 扶壁柱法加固砌体。扶壁柱法分砖扶壁柱法和混凝土扶壁柱法两种。砖扶壁柱法增设的扶壁柱与原砌体的连接可采用插筋法或挖镶法实现,以保证两者共同工作。扶壁柱的间距及数量,由计算确定。(1)对于砖扶壁柱法,考虑到后砌扶壁柱存在着应力滞后,计算加固砖墙承载力时,应对后砌扶壁柱的抗压强度设计值乘以折减系数0.9予以降低,如下式:

N≤Φ(fA+0.9f1A1)

式中:N——荷载设计值产生的轴向力;

——高厚比和轴向力偏心距对构件承载力的影响系数,可按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)规定取用;

f、f1——原砖墙和新砌砖扶壁柱的抗压强度设计值;

A、A1——原砖墙和新砌砖扶壁柱的截面面积。

(2)对于混凝土扶壁柱法,考虑到新浇筑混凝土扶壁柱与原砌体的受力状态有关,并存在着应力滞后,计算加固砖墙承载力时,应对新浇筑混凝土扶壁柱的承载力乘以强度折减系数,轴心受压组合砖砌体承载能力计算如下式:

N≤Φcon[fA+α(fcAc+ηsfyAs)];

式中:N——荷载设计值产生的轴向力;

Φcon——组合砌体构件的稳定系数,按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)规定取用;

f——原砖墙抗压强度设计值;

A——原砖墙的截面面积;

α——新浇筑混凝土扶壁柱的材料强度折减系数,若加固时原砌体完好取0.95,若原砌体有荷载裂缝或破损现象取0.9;

fc——扶壁柱新浇筑混凝土面层的轴心抗压强度设计值;

Ac——性建筑混凝土扶壁柱面层的截面面积;

ηs——受压钢筋的强度系数,厚度60mm以内时取0.9,厚度大于60mm时取1.0;

fyAs——扶壁柱内受压钢筋的抗压强度设计值和截面面积。

3.2 钢筋网水泥砂浆法加固砌体。钢筋水泥砂浆法加固砌体是指把需加固的砌体两面敷设钢筋网片后粉刷砂浆、喷射砂浆或细石混凝土的加固方法。本方法可较大提高砌体的承载力、抗侧移刚度及砌体的延性。其承载能力计算同轴心受压组合砖砌体。

3.3 裂缝的修补。对于《民用建筑可靠性鉴定标准》规定可不进行加固处理的裂缝,只需进行裂缝的修补。在裂缝修补前,应先明确裂缝的原因和观察裂缝是否稳定,对非受力且已稳定的裂缝可选用以下修补方法。

(1)填缝修补。填缝修补法有水泥砂浆和配筋水泥砂浆填缝两种。水泥砂浆修补采用1:3水泥砂浆或掺有107胶的聚合水泥砂浆填入砖缝内的修补方法;配筋水泥砂浆填缝是指砌体每隔4~5皮砖在砖缝内嵌入细钢筋再用水泥砂浆修补的方法。填缝修补通常用于墙体外观维修和裂缝较浅的砌体。

(2)灌浆修补。由于水泥浆液对墙体的粘结能力非常强,用该方法可使砌体恢复如初。浆液分纯水泥浆液和混合水泥浆液两种,纯水泥浆液是水灰比为0.7~1.0的水泥浆;掺入适量悬浮剂即制成混合水泥浆液,悬浮剂一般采用聚乙烯醇、水玻璃或107胶。灌浆设备由空气压力机、压浆罐、输浆管和灌浆嘴等组成,其原理是利用空气压力机产生的压缩空气迫使压浆罐内浆液进入墙体裂缝内。

砌体裂缝经过处理,仍能完成结构应具有的功能,对于节约能源、保护环境等方面具有一定得经济效益和社会效益。

[文章编号]1619-2737(2014)07-12-587endprint

3.1 扶壁柱法加固砌体。扶壁柱法分砖扶壁柱法和混凝土扶壁柱法两种。砖扶壁柱法增设的扶壁柱与原砌体的连接可采用插筋法或挖镶法实现,以保证两者共同工作。扶壁柱的间距及数量,由计算确定。(1)对于砖扶壁柱法,考虑到后砌扶壁柱存在着应力滞后,计算加固砖墙承载力时,应对后砌扶壁柱的抗压强度设计值乘以折减系数0.9予以降低,如下式:

N≤Φ(fA+0.9f1A1)

式中:N——荷载设计值产生的轴向力;

——高厚比和轴向力偏心距对构件承载力的影响系数,可按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)规定取用;

f、f1——原砖墙和新砌砖扶壁柱的抗压强度设计值;

A、A1——原砖墙和新砌砖扶壁柱的截面面积。

(2)对于混凝土扶壁柱法,考虑到新浇筑混凝土扶壁柱与原砌体的受力状态有关,并存在着应力滞后,计算加固砖墙承载力时,应对新浇筑混凝土扶壁柱的承载力乘以强度折减系数,轴心受压组合砖砌体承载能力计算如下式:

N≤Φcon[fA+α(fcAc+ηsfyAs)];

式中:N——荷载设计值产生的轴向力;

Φcon——组合砌体构件的稳定系数,按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)规定取用;

f——原砖墙抗压强度设计值;

A——原砖墙的截面面积;

α——新浇筑混凝土扶壁柱的材料强度折减系数,若加固时原砌体完好取0.95,若原砌体有荷载裂缝或破损现象取0.9;

fc——扶壁柱新浇筑混凝土面层的轴心抗压强度设计值;

Ac——性建筑混凝土扶壁柱面层的截面面积;

ηs——受压钢筋的强度系数,厚度60mm以内时取0.9,厚度大于60mm时取1.0;

fyAs——扶壁柱内受压钢筋的抗压强度设计值和截面面积。

3.2 钢筋网水泥砂浆法加固砌体。钢筋水泥砂浆法加固砌体是指把需加固的砌体两面敷设钢筋网片后粉刷砂浆、喷射砂浆或细石混凝土的加固方法。本方法可较大提高砌体的承载力、抗侧移刚度及砌体的延性。其承载能力计算同轴心受压组合砖砌体。

3.3 裂缝的修补。对于《民用建筑可靠性鉴定标准》规定可不进行加固处理的裂缝,只需进行裂缝的修补。在裂缝修补前,应先明确裂缝的原因和观察裂缝是否稳定,对非受力且已稳定的裂缝可选用以下修补方法。

(1)填缝修补。填缝修补法有水泥砂浆和配筋水泥砂浆填缝两种。水泥砂浆修补采用1:3水泥砂浆或掺有107胶的聚合水泥砂浆填入砖缝内的修补方法;配筋水泥砂浆填缝是指砌体每隔4~5皮砖在砖缝内嵌入细钢筋再用水泥砂浆修补的方法。填缝修补通常用于墙体外观维修和裂缝较浅的砌体。

(2)灌浆修补。由于水泥浆液对墙体的粘结能力非常强,用该方法可使砌体恢复如初。浆液分纯水泥浆液和混合水泥浆液两种,纯水泥浆液是水灰比为0.7~1.0的水泥浆;掺入适量悬浮剂即制成混合水泥浆液,悬浮剂一般采用聚乙烯醇、水玻璃或107胶。灌浆设备由空气压力机、压浆罐、输浆管和灌浆嘴等组成,其原理是利用空气压力机产生的压缩空气迫使压浆罐内浆液进入墙体裂缝内。

砌体裂缝经过处理,仍能完成结构应具有的功能,对于节约能源、保护环境等方面具有一定得经济效益和社会效益。

8.砌体结构裂缝的成因与处理方法 篇八

引起砌体结构裂缝的因素很多, 既有地基、温度、干缩因素, 也有设计上的疏忽及施工质量、材料不合格与缺乏经验等, 工程实践和统计资料显示这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。最为常见的裂缝产生原因有四大类:

(一) 地基不均匀沉降。由于地基不均匀沉降而导致地基不均匀变形, 在结构或构件内产生附加应力而产生裂缝, 具体表现在以下几方面:一是沉降差大, 长高比较大的砖混结构房屋中, 两端与中部沉降差较大, 在房屋底层、纵墙两端产生斜裂缝。二是地基突变, 又未采取适当措施, 如丘陵地区房屋一部分建在岩石上, 另一部分建在土层或填土上, 不均匀沉降导致房屋折断, 出现竖向裂缝。三是地基局部塌陷, 位于防空洞、古井、古墓上的砌体因地基局部塌陷而产生水平裂缝、斜裂缝。四是地基冻胀, 北方地区房屋基础埋深不足, 地基土又具有冻胀性, 易导致砌体产生斜裂缝或竖向裂缝。五是地基浸水, 填土地基或湿陷性黄土地基, 局部浸水后产生不均匀沉降而产生斜裂缝。六是地下水位降低, 地下水位较高的软土地基中, 因邻近工程施工采用人工降低地下水位措施, 造成原有房屋地基产生附加沉降而导致砌体开裂。七是相邻建筑物影响, 新建高大建筑物造成邻近的原有建筑物产生附加沉降而开裂, 常见为斜裂缝。

(二) 温度收缩。一是因日照及气温变化, 不同材料及不同结构部位的变形不一致, 同时又存在较强大的约束, 由此产生较高的温度应力。最常见的裂缝是在混凝土平屋盖的混合结构房屋中, 由于房屋的顶板受阳光照射时间长, 其温度比墙体温度要高得多, 房屋的顶板和墙体采用的材料不同, 因此两种材料的温度线膨胀系数不同, 造成屋盖与砖墙变形不一致, 从而产生斜裂缝和水平裂缝。二是屋面结构因温度变形而挤压墙体, 在墙体内产生较高的剪应力或拉应力, 使墙体产生裂缝。三是气温或环境温度的温差过大, 房屋长度太大, 又不按规定设置伸缩缝, 当气温或环境温度的温差过大时造成贯穿房屋全高的竖向裂缝。四是砖墙温度变形受地基约束产生较高温度应力。北方地区混合结构建筑施工期间, 若时逢冬季, 且不供暖, 砖墙收缩受到地基的约求就会造成底层窗 及其以下砌体中产生斜向或竖向裂缝。

(三) 承载力不足。一是砌体抗压强度不够。二是砌体稳定性差。

(四) 设计不当或设计构造处理不当。一是设计安全度不足, 受压砌体强度安全系数小于设计规范的规定。二是任意改变砌筑砂浆的品种和强度等级。三是任意改变建筑物的用途或构造, 例如把横向承重的小开间改为大开间;把非承重的纵墙当成承重墙, 如设计中, 在节点构造处理时省去粱垫。四是建筑盲目加层, 加大了承重墙的荷载。五是任意改变挡土墙后的填土料, 或排水、泄水构造不良, 致使挡土墙抗剪强度不足, 引起砌体水平裂缝。六是变形缝设置位置不当或缝宽过小, 应力致使墙体拉裂。七是建筑结构整体刚性较差, 混凝土圈梁不闭合交圈。八是不同结构混合使用或新旧建筑连接不当。前着如在钢筋混凝土梁上砌砖墙, 因粱挠度过大引起开裂;后者如新旧建筑的基础分离, 新旧砖墙结合处产生裂缝。

二、几种常见裂缝的鉴别

准确区别各类裂缝的形态特征, 是鉴别裂缝种类的重要依据。常见的沉降裂缝、温度裂缝和超载裂缝 (或承裁力不足裂缝) 的危害性和处理方法差异甚大, 综合以下四个方面一般能对这三种裂缝作出正确的鉴别和判断。

(一) 根据裂缝的位置和特征鉴别。

斜裂缝或水平裂缝出现在房屋的下部时, 多数属于沉降裂缝, 而出现在屋顶部附近的斜裂缝和水平裂缝多数是温度裂缝, 这两种裂缝多数出现在纵墙上;出现在砌体应力较大处的竖向裂缝可能是超载引起的, 它可能出现在顶层或底层等各个部位, 出现在底层大窗台的竖向裂缝多数是沉降裂缝。

(二) 根据裂缝出现的时间鉴别。

地基不均匀沉降裂缝大多出现在房屋建成后不久, 也有少数工程在施工期间已产生明显的不均匀沉降而导致砖墙裂缝, 严重的甚至无法继续施工;超载裂缝大多发生在荷载突然增加, 如拆除支撑时, 可能在粱或梁垫下出现裂缝, 或在砖柱、附墙柱上出现裂缝;温度裂缝大多数在夏季 (或冬季) 后形成。

(三) 根据裂缝发展变化鉴别。

沉降裂缝随时间逐渐发展, 裂缝宽度和长度随着地基变形的加大而增加, 地基变形稳定后裂缝不再发展;温度裂缝形成后, 裂缝宽度和长度随着气温的变化而变化, 但总的趋势是裂缝不会不停地扩展恶化;超载裂缝当荷载接近临界时, 则裂缝不断发展, 可能导致结构破坏, 建筑物倒塌;如荷载值不大, 且不再增加, 裂缝一般在短时期内不会恶化, 因此对超载裂缝必须立即分析处理。

(四) 根据建筑特征鉴别。

可能导致温度裂缝的因素有:屋盖的保温、隔热层对顶层的温差、屋盖对砌体的约束大、当地温差大和建筑物体型过长而又无变形缝等。 下列情况易产生沉降裂缝: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;住房屋周围挖土方或大量堆载;在已有建筑物附近新建高大建筑物等。 结构构件受力较大或截面削弱严重的部位, 超载或产生附加内力 (如受压构件出现附加弯矩) 等情况都可能产生超载裂缝。

三、砌体裂缝的预防和处理方法

(一) 砌体裂缝的预防措施。

长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的有效实用方法, 并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的慨念上, 形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想。以下是针对裂缝产生原因采取的一些有针对性的预防措施。

1.地基不均匀沉降。

(1) 合理设置沉降缝; (2) 加强上部的刚度和整体性, 提高墙体的整体抗剪能力; (3) 加强地基验槽工作, 发现有不良地基应及时妥善处理, 然后才可以进行基础施工; (4) 不宜将建筑物设置在不同刚度的地基上, 如果必须采用不同地基时, 要妥善处理, 并进行必要的计算分析。

2.温度收缩。

(1) 按照国家颁布的有关规定, 根据建筑物的实际情况 (如是否采暖, 所处地点温度变化等) 设置伸缩缝; (2) 要保证伸缩缝的合理用法, 使之能起应有的作用。屋面如为整浇混凝土, 或虽为装配式屋面板, 但其上有整浇混凝土面层, 则要留好施工带, 隔一段时间待其温度应力充分释放后再浇注中间混凝土, 这样可避免混凝土收缩及两种材料因温度线膨胀系数不同而引起的不协调变形, 从而避免裂缝; (3) 屋面保温层施工时, 从屋面结构施工完到做完保温层之间有一段时间间隔, 这期间如遇高温季节则易因温度急剧变化而导致裂缝, 故屋面施工最好避开高温季节, 否则应采取降温措施; (4) 对屋面混凝土挑檐、圈梁可分段施工, 预留伸缩缝, 以避免混凝土收缩对墙体的不良影响。

3.承载力不足。

设计人员应注意砌体刚度和稳定性验算。此外, 其它可采取一些必要的构造措施。

(二) 处理砌体裂缝修补方法。

一是表面修补, 如填缝封闭、加筋嵌缝等;二是校正变形;三是加大砌体截面;四是灌浆封闭或补强;五是增设卸荷结构;六是改变结构方案, 如增加横墙, 将弹性方案改为刚性方案, 墙承重改为柱承重, 砌体结构改为混凝土结构;七是砌体外包钢丝网水泥或钢筋混凝土或钢结构;八是加强整体性.如增设构造柱、钢托杆等;九是表面覆盖, 对建筑物正常使用无明显影响的裂缝, 为了美观的目的, 可以采用表面覆盖装饰材料, 而不封堵裂缝;十是将裂缝转为伸缩缝, 在外墙出现随环境温度而周期性变化且较宽的裂缝时, 封堵效果往往不佳, 有时可将裂缝边缘修直后, 作为伸缩缝处理;十一是其它方法, 若因梁下未设混凝土垫块, 导致砌体局部抗压强度不足的裂缝, 可采用后加垫块方法处理, 对裂缝较严重的砌体有时还可采用局部拆除重砌等方法进行处理。

摘要:在砌体结构中, 裂缝多有发生。这些裂缝中大多数不会危及结构安全, 但影响建筑物的装饰效果和使用寿命。也有少数危及结构安全的裂缝或渗漏的裂缝已经影响正常使用, 有的还会降低耐久性, 甚至破坏砌体结构, 对此, 我们应予以高度重视。

9.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇九

由于混凝土具有抗压强度高、耐久性好、易于造型、取材容易、成本较低等特点, 在建筑、道桥、海工、原子能和军事等工程中应用日益广泛, 但同时又存在容重大、脆性大、易裂等弱点, 而不得不在配筋、预应力、补强、加固、抗裂等方面采取种种措施。混凝土的裂缝除了外力、温度变化、干燥收缩等裂缝外, 还有由于不稳定的水泥、碱骨料反应等原因。根据其形貌特征, 大致可分为如下几种类型:

(1) 不均匀膨胀引起的网裂、龟裂。通常呈现结构混凝土表面蛛网、龟背状、放射状裂纹, 裂缝常伴有局部隆起, 裂纹 (裂缝) 宽度常以0.2~0.4mm发丝状为多见, 严重时并有达0.7~1.0mm的较大裂缝。

水泥安定性不良或混凝土中混入块状生石灰、冶金镁砂、轻烧白云石、菱苦土等有害成份, 遇水产生Ca (OH) 2、Mg (OH) 2的同时, 伴生体积不均匀膨胀, 导致混凝土裂纹或裂缝的发生。活性骨料 (如黑耀石、蛋白石之类) 与碱产生碱骨料反应, 在混凝土凝结之后由于产生大量结晶水而导致混凝土开裂、毁坏。

(2) 地基不均匀沉降引起斜裂缝。由于地基不均匀沉降致使混凝土墙体拉应力、剪应力作用而产生“八”字形斜裂缝, 尤其是门、窗孔洞口四“角”部, 由于应力集中更易产生此类“八”字形裂缝。

(3) 干缩裂缝。通常多为竖向或略有倾斜的、相互平行的裂缝, 裂缝宽度0.2~1.0mm不等。混凝土抗拉强度约为抗压强度的1/10, 当混凝土表面泌出的游离水在大风中或阳光直射下骤然蒸发, 或者硬化过程中毛细孔水蒸发, 产生收缩拉应力致使混凝土裂缝。

(4) 沉缩裂缝。混凝土组分中粗、细集料密度较大而产生沉降, 水分密度最小而上浮。当混凝土搅拌用水过多、坍落度偏大、或为力求混凝土易于浇筑而人为加水, 最易造成表面泌水而在混凝土初凝前、后产生沉缩裂缝, 通常沿着钢筋走向, 裂缝较宽、短而直。

(5) 钢筋锈蚀引起混凝土裂缝。水泥水化产生Ca (OH) 2呈碱性, p H14左右钢筋表面形成氧化物保护膜而钝化是安全的。但由于混凝土外加剂使用不当或从外界混入Cl-的突袭作用。Fe→Fe (OH) 3→Fe2O3, 体积膨胀2.75倍, 往往沿竖向或横向产生大致相互平行的纵向或横向裂缝。

(6) 温度应力裂缝。一种是大体积混凝土, 由于水泥水化热原因且表面散热较慢, 导致结构内、外温差过大而引起裂纹。另一种是由于在负温条件下, 混凝土强度较低之时, 撤除表面保温, 由于钢筋与混凝土膨胀系数差异 (分别为1.05×10-5/℃与0.7×10-5/℃) , 温度骤降、钢筋收缩, 随之混凝土被动拉裂。多数呈现大致平行的直裂缝或斜裂缝。

(7) 钢管混凝土的裂缝。某车间双肢超长超重钢管混凝土柱, 冬施期间发生纵向开裂, 裂缝原因主要是:

(1) 混凝土坍落度规定110~130mm, 实际达160mm, 加之未能及时包覆钢管, -18℃气温下游离水冻结, 体积膨胀9%, 最大应力达240MPa, 大于规定的屈服强度。

(2) 防冻剂与膨胀剂重复使用, 过量的Na2SO4溶解不透, 搅拌不均, 致使终凝后形成水化硫铝酸钙[C3A·3Ca SO4·32H2O], 残余膨胀体积至2.5倍, 形成强大胀应力。

(3) 钢管在-15~-20℃下低温韧性差, 从裂缝处割下的钢板试验-20℃下冲击韧性仅有4.2J。

(4) 冬季施工的钢管焊缝不够规范, 任何钢结构或压力容器部分受载应是因材料开裂而不应在焊缝处开裂, 足以证明冬季施焊存在某些纰病。

2 裂缝原因与防止措施

混凝土是多相非均质弹塑性材料, 裂缝的发生视其内应力的大小可以发生在弹性或塑性变形阶段, 但任何混凝土结构构件发生裂缝都有由变形-应力-裂缝或应力-应变-裂缝的渐变历程。本质上是混凝土内应力超过其本身抗拉强度而导致裂缝。

2.1 干缩裂缝的形成原因及防止

文献[4]引用ACI305委员会的意见:早期干缩主要是由于混凝土水分蒸发速度大于其内部水分外移的速度而产生。此时, 由于其表面水分骤然蒸发引起较大的收缩, 而其内部则水分保持而体积相对较稳定。由于变形不协调且混凝土表面往往由于泌水等原因, 抗拉强度较低且远小于收缩拉应力而开裂, 并且由于收缩拉应力是单向的, 所以表现出干缩裂缝多数近乎直线。

根据混凝土“湿胀干缩”特征, 混凝土相对湿度大于94%的环境中硬化是膨胀的。根据这一临界湿度, 避免阳光直射、大风蒸干和较低入模温度而采取的“保湿养护”, 如按GB50204要求混凝土浇筑后被覆塑料布, 终凝后浇水养护并加以覆盖保温即可避免干缩裂缝。

至于混凝土初凝前后由于钢筋抑制两侧混凝土沉降而造成的表面开裂, 以及由于半水石膏导致混凝土假凝和塑性收缩裂缝, 则完全可以通过二次振捣、拍实、压光加以处理而使混凝土裂缝完全消失。

2.2 释放应力、排除裂缝

如某热轧线加热炉板筏式基础, 其四面与侧面连成整体, 受周边四侧地基冻胀挤压、温差应力、地下水浮力的综合作用, 负弯矩导致中部空鼓、裂缝。基础底板混凝土表面受拉, 并且由于双轴应力的平面应力状态产生的最大剪力。因而, 混凝土表面是以拉应力为主要倾向的拉剪作用致裂。相应的措施是减少温差、释放应力。具体做法是利用工程在西侧比邻建泵房的需要, 将两侧地基挖至-10.00 m的基坑。加热炉基础底板成为一端自由伸展的自由体, 应力得以释放。另一方面, 加热炉车间门窗密封, 阻止严冬冷空气进入, 且在基础底板表面被覆盖两层草垫, 再压一层铁板, 中部生焦炭炉加热, 基础混凝土温差从29℃减少至11℃。3d后, 基础底板恢复平整, 裂缝宽度缩小至肉眼不易观察的程度。

3 既有混凝土裂缝的补强处理

对于既产生裂缝的混凝土结构构件的补强处理, 应区别其结构构件类型, 重要程度和裂缝部位, 而采取多种多样的补强加固措施:

(1) 楼板、地坪处于受压区的裂缝, 且裂缝较宽 (大于0.8mm) 者, 宜沿着裂缝方向凿开“V”形坡口, 清洗浮灰, 风干后涂布YJ-302型混凝土界面处理剂, 用高于母材混凝土一个强度等级的钢纤维或聚丙烯纤维增强微膨胀, 细石混凝土压抹补强。

(2) 一般的基础、柱、墙裂缝宽度0.2~0.8mm, 可用环氧或酚醛胶液进行化学灌浆补强。其中较为重要的结构, 如偏心受压柱或裂缝伴有空鼓、剥落的, 在役很多年的旧柱尚可再局部加钢板套, 旧柱钢板套之间用水玻璃一水渣微粉配制的砂浆灌实。系统试验表明:环氧胶抗拉强度可达5.9 MPa左右, 略高于C50混凝土的抗拉强度。

(3) 受弯构件-RC梁、吊车梁、剪力墙等重要结构, 则先用化学灌浆封闭裂缝之后, 再在裂缝区段长、宽方向各外延300mm左右, 粘贴高聚物纤维, 碳素纤维或钢板, 进一步增强结构构件的抗裂性、耐久性。

(4) PC预应力构件的补强加固。视裂缝缺陷程度, 首先用化学灌浆封闭裂缝, 表面被覆玻璃钢, 必要时, 外部增设预应力筋等, 不仅可恢复结构使用条件, 甚至适用于增加荷载情况下, 确保结构的正常使用。

参考文献

[1]阎红伟, 柴万先.预应力混凝土结构构件开裂原因及防治措施[J].工业建筑, 2007, 37 (8) :101-103.

[2]黄明.钢管混凝土柱冬季施工裂缝的处理[J].建筑工人, 2007, (1) .

[3]李政.超长超重钢管混凝土冬季施工裂缝分析[J].建筑技术, 1999.

10.砌体结构裂缝成因及预防和处理措施 篇十

1 裂缝成因及类型

裂缝产生的原因是多方面的, 但主要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五种:

1.1 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, 其原因是由于设计一与施工中的缺陷, 使屋面保温层的热阻减少甚至失效, 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, 当砌筑砂浆强度较低时, 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 垂直裂缝

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层处。此种裂缝主要由于温度变化, 墙体受到楼板的拉应力作用, 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上梁端和楼板错层处, 引起墙体垂直开裂。

1.5 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。

2 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。

2.1 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。

2.2 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元, “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。

2.3 构造控制

2.3.1 加强设置钢筋硷圈梁, 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;顶层外圈梁应设计为暗圈梁, 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。

2.3.2 除据规范要求设置“构造柱”外, 在

“L”“I”“L”平面形状中的纵横墙交接处必须设置“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。

2.3.3 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置现浇板带, 预制屋面板间设置现浇板缝梁, 使屋面成整体式装配。

2.3.4 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2必6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, 以提高墙体坑裂能力。

2.3.5 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。

2.3.6 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。

3 加固处理方法

3.1 当屋面保温层未达到热工要求和节能

标准时, 应重做四屋面保温层, 使裂缝稳定, 因为对温度裂缝仅做一般性的加固补强是无济于事的, 必须从减少温度应力人手。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项技术指标的要求, 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。

3.2 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。

3.3 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。挂钢筋网必6@250, M10水泥砂浆40mln厚, 3道成活, 施工完后, 要注意喷水养护预防空鼓。

3.4 对于轻微裂缝可用水泥砂浆加107胶

嵌补即可。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通向高层、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、施工上共同努刀, 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。

责任编辑:程鹏

摘要:目前, 砌体结构的房屋出现各种型式的裂缝, 非常常见, 针对砌体结构裂缝的原因及其预防措施进行了阐述。

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