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浅谈建筑结构裂缝问题

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  摘要:随着国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。建筑物的安全和美观越来越受到人们的重视,建筑物的裂缝影响建筑结构的整体性和使用功能,也会给用户造成不安全感,但是只要裂缝在不危及结构安全和使用时却容易被人们忽视。然而有裂缝建筑物在地震荷载等随机载荷的作用下,往往容易引起前提破坏,因此在建筑设计和施工过程中应采取相应的预防措施,使裂缝得到有效的控制。
  
  关键词:建筑结构;裂缝;预防措施;补救
  
   近年来,我国基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土建筑。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。随着混凝土商品化,泵送技术防现浇结构大量推广,结构裂缝问题日趋严重,已成为影响建筑市场和房地产业发展的严重不利因素。
  
  一、建筑结构裂缝的成因
   混凝土是 由水泥、骨料、水及一些气泡组成的多相非均匀复合材料。尤其工业建筑改扩建项目,在施工和使用过程中,当发生温度、湿度变化,轧机震动、地基不均匀沉降时,极容易产生裂缝。近年来,随着建筑技术、建筑材料、施工工艺的发展和试验检测手段的进步,不仅重视其物理性能,同时重视其化学性能。如AAR碱集料反应以及化学介质的侵蚀会使混凝土结构过早产生裂缝,降低混凝土强度。
   1、材料质量
  材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好。砂石含泥量超过规定,对于混凝土的耐久性有较大的影响,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝士干燥时产生不规则的网状裂缝。
  如果工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”,所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。
  2、地基变形
  在钢筋混凝土结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。这种裂缝大多出现在混凝土早期强度起来前,混凝土尚处在塑性状态,表面失水后产生裂缝,原因是混凝土塌落度过大所致。另外在施工过程中如果模板支设的不到位、支撑不牢靠时也会出现此类裂缝。
   3、环境因素影响
  常见因素有环境的温湿度变化和差异;混凝土受腐蚀;地震作用;火灾袭击或构件表面遭灼热等。其中有些属化学性缺陷,有些则是物理性缺陷,因环境因素影响形成缺陷和裂缝表现。
   4、施工质量
  在混凝土结构构件制作、浇筑、运输、安装过程中,若工人操作不当,施工质量不能满足规范要求,可能产生各种裂缝,见的有。钢筋混凝土保护层不符合规范要求,或是工人在绑扎钢筋的时乱踩绑扎好的钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,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。
   5、结构设计缺陷
   如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、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,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。
   6、养护方法不当
  目前在混凝土施工中采用的养护方法基本沿用过去简易的方法,这种方法已远不适应泵送混凝土较大温度收缩变形的要求。
  
  二、建筑结构裂缝常见预防措施
   建筑结构有裂缝是绝对的,无裂缝是相对的,所谓结构的抗裂质量只是把裂缝控制在一定的范围内而已。在可能产生裂缝的原因分析清楚后,可以在不同的建设阶段进行裂缝的控制。
  1、沉降裂缝预防措施
  保证混凝土均质性,尽量减少混凝土的运输和现场停留时间,搅拌运输卸料前先高速运转20-30秒,然后反转卸料;施工过程中应经常观察模板的支撑体系和混凝土振捣的密实情况,不能漏振、过振使混凝土离析分层;施工过程中严禁随意加水。
  2、收缩裂缝预防措施
  此类裂缝预防的措施如下:①施工单位在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度;②商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。
  3.温度应力裂缝预防措施
  采用改善骨料级配、掺混合料、或加引气剂塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量,在混凝土拌合时可在水中加冰块,或将碎石冷却后再拌合以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑时应减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。可在混凝土中埋入冷却管,通入冷水降温。合理规定拆模时间,不得为赶工期而提前拆模;当气温降低幅度大时应进行表面保温,防止混凝土内外温差过大。
  4.施工方面原因造成的裂缝预防措施
  加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到现场核查验收。对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探。当探出有不利地质情况时,必须先对其采取加固处理,并经验收后,方可进行下一步施工。
  
  
  三、建筑结构裂缝常见补救措施
   我国现行《混凝土结构设计规范》(GBS0010-2002)规定,对使用中允许出现裂缝的钢筋混凝土构件应验算裂缝宽度。计算所得的最大裂缝宽度对处在室内政党环境的一般构件不应超过0.3mm,对处于年平均相对温度小于60%的地区,其最大裂缝宽度不应超过0.4mm。对于屋架、托架、重级工作制的吊车梁以及露天或室内高温度环境,其最大裂缝宽度不应超过0.2mm。如果裂缝超出上述规定,就应采取一定的方法进行处理。
  3.1 表面处理法
  包括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(土工膜或其他防水片)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。
  3.2 填充法
  填充法又称凿槽法,是沿裂缝将混凝土开凿“U”形或“V”形槽,然后嵌填各种修补材料,达到恢复防水性和耐久性以及部分恢复结构整体性的目的.适用于数量较少的宽大裂缝(缝宽>O.5mm)及钢筋锈蚀所产生的裂缝修补。填充法所使用的嵌填材料视修补目的而定,有环氧树脂或可挠性环氧树脂胶泥、环氧砂浆、聚合物水泥砂浆或纯水泥砂浆、聚氯乙烯胶泥以及沥青油膏等。对于活动性裂缝,应采用极限变形值较大的延伸性材料。对于锈蚀裂缝,应先展宽加深凿槽,直至完全露出钢筋生锈部位。彻底进行钢筋除锈,然后涂上防锈涂料,再填充聚合物水泥砂浆及环氧砂浆等,为增强界面粘结力,嵌填时应在槽面涂一层环氧树脂浆液。
  3.3 灌浆法
  在裂缝表面填充、涂抹水泥砂浆或其他化学合成材料(如环氧树脂浆液、甲凝、丙凝等)。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。灌浆主要设备为灌浆泵,包括贮浆罐、贮气罐、空压机或手动气泵:附属设备包括灌浆嘴(灌浆盒、灌浆管)、连接管道及搅拌器等。灌浆时应对全部设备进行检查,并接通管路,用压缩空气将孔道及裂缝内粉尘吹净。灌浆由缝的一端灌向另一端,竖缝由下往上灌。化学灌浆压力0.2~0.4lPa,水泥浆灌浆压力为0.4~0.8MPa。压力应逐渐升高。防止骤然加压使裂缝扩大。每次灌浆以临近贴嘴冒浆为准,冒浆后立即用木塞塞紧,依次压灌,直至最后一个贴嘴冒浆,并用木塞塞紧。保持恒压继续压灌。当吸浆率< min时,再继续灌5~l0min后即可停止灌浆。灌浆结束后,应立即清洗管道及设备。>
   3.4 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。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。
  
   综上所述,建筑结构混凝土裂缝是不可避免的,,但它的有害程度是可以控制的,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性
  参考文献:
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  [3] 徐雷,赵伟,成胜利,混凝土裂缝成因与控制[J].河南建材,2007,(4).
  [4] 曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理[J].江西建材,2007,(3).


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