建筑抗裂技术问题分析
来源:用户上传
作者:
摘要 本文分析了建筑墙体产生裂缝的原因，然后又探讨了解决建筑墙体的裂缝的问题的措施。
关键字 建筑墙体裂缝 抗裂技术
引言
很多的工程实践中所得经验和近代科学对混凝土的强度的详细研究都表明了，建筑外墙出现裂缝是无法避免的，然而可以对它的有害的程度进行控制，而要是想避免外墙结构裂缝的产生是非常不容易的。出现裂缝不但会带来结构方面的安全隐患，还会导致渗漏短路，这样一来对于防渗是非常不利的。同时因为各种不同的原因导致在运行和施工的过程当中生成了各种各样的裂缝，这样不仅会对工程外观的形象产生影响，还肯定会致使各个部位应力的重新分布，将结构的耐久性、抗弯能力和抗剪性降低。根据国际上和我国的一些工程的统计，通常为了防止产生裂缝而追加的投资大概是造价的3%；而处理裂缝所需的费用大概是5%至10%，并且对裂缝进行修补的工艺措施和施工方法是十分复杂的。此外，为了修补裂缝可能会将投入运行时间推迟，这通常会造成非常大的损失。因此产生外墙裂缝不但会导致非常大的经济损失，还会对社会产生非常不利的影响。所以，对建筑外墙的裂缝控制进行深入的研究是非常有必要的。
一、建筑外墙的裂缝形成的机制与特点
1.1干缩裂缝
在混凝土硬化的过程当中，会因为失水而收缩，在养护成型之后的收缩率在0.035%至0.050%之间，远远高于黏土砖墙的收缩率。因此，混凝土的砌块砖墙会发生一定干缩应力，要是砌筑砂浆的灰缝不饱满、粘结力差或者是强度不足等，都会导致墙面上出现干缩的裂缝。特别是使用养护期不够的湿的砌块（其含水率大于40%）来砌成的墙，在它自然地干缩的过程当中，会沿着砌块的周边产生非常小的裂缝，有的时候在已经粉刷的墙面上就能清楚地看到砌块的形状。此外，若是砌墙的时候砌体在被雨水淋湿以后又立即开始砌新的墙，由于上下砌块含水率的差别比较大，其干缩的程度也不一致，那么也会在结合面上生产水平的裂缝。
1.2温度应力裂缝
在温度改变的情况下，平屋面砌体的建筑的顶层墙体很容易产生裂缝。这是因为室外和室内、屋面和墙体的温度不一样，使得墙体和屋盖的变形不协调而造成的。平屋面会对墙体生成非常大的水平方向的作用力，导致建筑物的端部的墙体开裂，它的裂缝主要是出现于内横墙、外纵墙和顶层内的端部，呈现出“八字形”；在砌体、圈梁和屋面板之间也会产生水平的裂缝。在砌体砂浆的强度不够、顶层靠两端的窗洞的宽度太小的时候，窗间墙也将产生水平的裂缝。
1.3载荷破坏裂缝
最常见的由载荷破坏的裂缝主要有下面两种情况：（1）因为压力的作用，当梁构件支撑于墙上的时候，在支撑面一下的某一个高度的范围之内，砌体会产生横向的拉应力，当此拉应力的值大于砌体抗拉的强度的时候，砌体就会产生裂缝。（2）当洞顶的过梁挠度比较大的时候，因为变形所导致的局部的剪应力，很有可能会使得梁下的砌体产生拉裂，裂缝会从洞口的上角沿着45°的角度向下扩散，而洞口的下角也会出现裂缝。
二、建筑墙体的裂缝抗裂的措施的分析
2.1优化混凝土的配合比
1）采用水化热比较低的水泥。因为掺加的混合材料和矿物材料的数量上的不同，所以水泥在水热化上的区别比较大。硅酸三钙和铝酸三钙的含量比较高的时候水化热会比较大，而混合材料掺量较多的水泥其水化热比较低。为了将水化热降低，建筑外墙的混凝土通常不宜使用普通的硅酸盐水泥和硅酸盐的水泥，而应该使用地热的矿渣水泥或者中热的硅酸盐水泥，。2）对混凝土的颗粒级配和骨料粒径进行调整。在满足泵送的要求的前提之下，优先选取连续级配、粒径较大的碎石，这样能使混凝土拌合物的和易性很好。要对骨料的含泥量进行严格的控制，含泥量太大的话不但会使得混凝土的收缩增加，还会导致混凝土强度的降低，此外，还容易在空洞的地方形成应力的集中，这对结构的抗裂是很不利的。通常情况下含泥量不宜大于1%。而砂宜选取中砂，它的含泥量是小于1%的。3）掺加粉煤灰。水泥的水化热是高于粉煤灰的，7d大概是水泥的三分之一，28d大概是水泥的二分之一。因此掺用粉煤灰能够将水泥的水化热有效地降低20%。且粉煤灰的需水量很小，可以起到减水的作用，能将混凝土单位用水量有效地降低。在混凝土当中掺用粉煤灰能将混凝土的密实性有效地提高。
龄期越长的话，反应就会越完全，混凝土也会越密实，那么混凝土的强度也就会越高。掺加了粉煤灰之后，因为二次反应而将混凝土当中的水泥石结构改善了，使得水泥当中的总空隙率降低了，平均的孔径减小，小孔的数量增多，大孔减少，使得孔的结构更为合理。掺加粉煤灰还可以将混凝土拌合物的粘聚性和保水性改善，使得混凝土不容易离析泌水，其抗渗性会大大提高。
2.2合理地分层分块地浇筑
分层分块地浇筑建筑外墙的混凝土主要的目的就是将散热面增加，将收缩值减小并且将基础约束作用弱化：1）全面的分层：在整个模板之内全面地分层，浇筑的面积下面就是基础平面的面积，在第一层完全浇筑之后就对第二层进行浇筑。地二层一定要在第一层的混凝土凝结以后完全浇筑和振捣完毕，这样逐层地进行。这样的方案通常适用于平面尺寸不是很大的结构。2）斜面的分层：当结构长度比厚度的三倍还多的时候，就能采用斜面分层浇筑的方案，振捣的工作是从浇筑层的斜面的下端开始的，然后逐渐地上移。
因为混凝土体积十分庞大，施工当中就用纵横的接缝将基础分成了几个大的部分，这样对施工有利，并且将散热面增加，也有利于散热，进而将施工期间的温度的应力降低，从而降低了裂缝产生的可能性。
2.3加强温度的监控
建筑外墙的混凝土在施工过程中的温度控制主要是将混凝土的应力和温差作为指标的，此项指标是一个随着混凝土的结构厚度、养护条件、强度等级和施工季节的变化而改变的变量。大体积的混凝土在进行施工浇筑的时候，一定要预先获得混凝土随着龄期的改变的整个过程的曲线，知道当时施工的环境之下的强度增长的趋势，对混凝土的施工过程当中的应力的情况进行校核，判断有没有产生裂缝并且提出出现应力的时候所采取的应对措施。在控制混凝土的温差的时候，一定要采取一定的降温和保温措施，使得混凝土缓慢地收缩，将混凝土的渐变特性有效地发挥出来。提高其抗拉的能力，降低其约束的应力，以保证混凝土施工的质量。对于十分重要的工程，要尽量通过实验来准确确定水泥的水化热的特性，从而为选取温控的方式和选择材料提供可靠的依据。在高层的建筑的基础底板进行大体积的混凝土浇灌之前，要对混同的温度和裂缝的控制进行计算，也就是混凝土的抗裂安全度验算、温度应力的计算和混凝土的内外温差的计算，其目的就是在施工的期间可以有针对性地采取经济合理的、有效地混凝土的温度裂缝的控制的技术措施，从而防止混凝土产生温度裂缝。
2.4加强施工的管理
在一个混凝土的浇筑块当中，混凝土强度不是均匀的，而裂缝始终是从强度最低的很薄弱的地方开始的。经过实践我们已经证明，当混凝土的强度的离差系数很大的时候，混凝土的裂缝就会很多。所以，要想防止裂缝产生，就一定要将施工的管理加强，将混凝土的质量提高。例如在混凝土浇筑的进度安排方面，要尽量做到短间歇、薄层均匀，要避免突击地对一块混凝土进行浇筑，随后又长期地停歇。在混凝土浇筑完以后一定要加强养护，对温差进行严格地控制，充分地养护室防止产生裂缝的十分重要的措施。在混凝土浇筑完成之后，应该要及时的进行洒水养护从而使得混凝土的表面是经常湿润的，并且养护的时间最短也不得少于14d。对混凝土的表面进行保温室将混凝土的内外温差减小的非常有效的手段。所以，在施工的过程当中要结合混凝土中心现场的实时的温度和外界气温，进而选取适合的保温的材料，从而保证温差不会大于25℃。此外，在有条件的情况之下，应该优先选用双层模板或者是木模板，以利于对混凝土的侧面进行保温。
结束语
总而言之，外墙的混凝土裂缝的产生涉及了施工、设计和材料等很多方面的因素，对它的研究还很不完善，需要进行更多共同研究。大体积的混凝土结构的温度裂缝的控制属于一个系统的工程，在工程实践的过程当中需要按照具体要求来进行控制。综合我们在工程当中的应用经验提出了下列防止裂缝产生的建议：1）选取合理的保温的养护方法；2）重视混凝土的配合比的确定和原材料的选择；3）科学施工，合理分段；4）跟踪测试，采取信息化的施工技术；5）采用计算机来对应用进行辅助分析。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-605637.htm
