浅谈建筑工程中有关裂缝的分析与处理
2009-04-29寇芳
寇 芳
摘要:任何一栋建筑物不可能绝对没有裂缝。不仅如此,如果借助仪器仔细观察就会得到这样的印象,有的裂缝还具有活动性,时刻在变化着,甚至会伴随有声响。房屋的破坏往往是从裂缝开始的,所以一般把裂缝看成是房屋危险的征兆。因此为了预防房屋的破坏,就有必要搞清裂缝产生的原因以及预防裂缝产生,发展有哪些措施。
关键词:建筑工程;建筑物;裂缝
历来,分析裂缝产生的原因不外两类荷载引起的,第一类荷载是静荷载,动荷载及其他外加荷载,第二类荷载是变形荷载,它包括温度,收缩,不均匀沉降等。据调查工程实践中房屋裂缝的原因,由变形变化引起的裂缝,约占80%~85%,由荷载引起的裂缝约占15%~20%,由此可见 ,变形变化这类原因最重要。
从裂缝的基本情况分析及其产生原因的分析中,我们可以看到裂缝是有害的,我们是可以控制的。这就要从设计和施工两个主要方面来入手。
1 在设计上采取的措施
笔者根据多年的实践总结针对现浇混凝土楼板裂缝的通病从设计上制定了一些设计措施,并在实践中求得了一定效果。
1.1 砌体结构温度伸缩缝间距
1.1.1 砌体结构现浇混凝土楼板,在平屋顶常规保温条件下温度伸缩缝宜每隔35-40m设置一道,但不得超过45m。
1.1.2 坡屋顶或采取特殊保温措施的平屋顶时,温度伸缩缝间距可适当延长,但最长不得超过50m。
1.2 砌体结构圈梁及屋面。
1.2.1 砌体结构外墙圈梁宽度宜设计为240mm,在圈梁外侧包120mm宽砌体。圈梁高度不应太大,根据工程具体情况确定。
1.2.2 屋面保温层必须满足建筑节能的标准要求,特别注意落水口处亦必须满足上述标准的最低要求。
1.3 现浇混凝土楼板厚度。
1.3.1 现浇混凝土楼板的厚度一般为10mm的倍数,最小厚度不应小于跨度的1/30。
1.3.2 厅、屋的楼板最小厚度不得小于100mm,厨房、卫生间、阳台、挑沿不得小于80mm。
1.3.3 阳台宜采用梁板式结构,当挑出长度大于1300mm时,必须采用梁板式,其最大挠度不得大于1/300,通长阳台的长度不得超过20m。
控制板的厚度为的是避免当前混凝土板中预埋的电线导管与混凝土结合较差,使板内存在薄弱环节,当混凝土楼板较薄时,很容易因混凝土收缩而产生裂缝。
1.4 现浇混凝土楼板配筋。
应尽量使用直径较细,间距较密的配筋方案。同层方向的钢筋直径相差不宜大于一个级别。
另外国家在混凝土结构设计规范(GB50010-2002)增加了10.1.9条 在温度,收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150-200mm,并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。
1.5 其他措施
1.5.1 在设计时在建筑物中留后浇缝,控制施工期间的较大温差与收缩应力。
1.5.2 为防止因地基不均匀沉降而引起的结构裂缝最基本的措施就是消除地基的不均匀沉降。另外,适当加强基础的刚度,也能起一定作用,例如采用钢筋混凝土条形基础;在砖、石基础上部设置钢筋混凝土基础梁。
1.5.3 预防砖砌体的冻胀裂缝,最根本的措施是在设计时,将基础底面埋设在冰冻线以下。
1.5.4 按抗震设计的有关构造要求进行设计,做到小震不裂或少裂、大震不倒是可能的,但完全避免地震裂缝一般是做不到的。
2 控制裂缝在施工上采取的主要措施
2.1 格控制混凝土原材料的质量和技术标准。粗细骨料的含泥量应尽量减少。
2.2 细致分析混凝土集料的配合比,当强度等级,水化热及收缩有矛盾时,应根据工程所处条件, 如防水、防渗、防气、防射线等进行最优方案选择。混凝土的水灰比,应在满足强度要求下尽可能降低一些,为此有时掺入减水剂很必要。
2.3 根据工程特点,利用混凝土后期强度,达到设计强度,以减少水泥用量,水化热及收缩。
2.4 提高混凝土的密实度,采用最适宜的振捣时间。
2.5 对大块式,厚壁的混凝土工程,必须尽可能减小入模温度,薄层连续浇筑,采取保温养护,减少内外温差,降低因水化热引起的拉应力,缓慢降温为混凝土创造充分应力松弛的条件,
并使混凝土保持良好的潮湿状态,增高强度,减少收缩。
2.6 对于薄壁结构,控制裂缝的主要手段是防止混凝土收缩,所以应分散浇灌,尔后保湿养护,并设法保证混凝土浇灌,振捣的密实性。
2.7 根据工程具体条件确定混凝土拆模时间。混凝土应尽可能多养护一段时间。拆模后混凝土表面温度不应下降15度以上,拆模时混凝土的现场试块强度,不宜低于设计强度的70%。
2.8 混凝土的施工缝可留企口接头,可设置止水带,并保证施工质量。
2.9 对于地下工程,拆模后应及时回填土。
2.10 采用二次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
2.11 在施工时配置收缩率小的混凝土可从两方面考虑:
选用收缩性较低的水泥,合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下,水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土,使用强度等级为42.5的水泥比较合适,可以达到合理的水灰比,保证施工质量。切忌不能只为片面追求经济效益,使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库,严禁不同厂家的水泥混用。
采用膨胀混凝土。应尽可能采用最小的用水量和最大的集料数量。针对大体积混凝土,可以设置合理的伸缩缝,或在混凝土中掺加适量膨胀剂等。及时洒水覆盖,补充适当水分也可预防干缩裂缝的产生。
3 前面我们从设计、施工两方面谈了怎样积极的预防混凝土裂缝的出现,但是如果建筑物一旦出现了裂缝我们又如何处理裂缝呢?
钢筋混凝土结构或构件出现裂缝,有的会破坏结构整体性,降低构件刚度,影响结构承载力;有的虽对承载力无大影响,但会引起钢筋锈蚀,降低耐久性,或发生渗漏,影响使用。因此,应根据裂缝性质、大小、结构受理情况和使用情况,区别对待,及时处理。在加固设计时,针对裂缝性质的不同,基于下述原则进行裂缝处理:
对于收缩裂缝,当裂缝过大会使钢筋直接暴露与空气中,容易引起钢筋锈蚀。裂缝宽度小于0.3mm的为满足使用要求,当裂缝浅而细且条数很多时,用环氧树脂浆液进行表面封闭;当裂缝细而深时,用低粘度环氧树脂浆液灌注。裂缝宽度大于或等于0.3mm的,用环氧树脂浆液灌注。裂缝宽度大于1.0mm的,用为膨胀水泥浆液修补,修补前,应在裂缝表面涂刷一层水泥浆界面剂。
在构件使用时是不允许出现剪切裂缝的。由于混凝土强度降低,可能会使部分构件截面不满足要求,这类构件若采用粘钢或外包钢加固仍不能满足要求,只能采用加大截面法进行加固。当截面满足要求,则可采用粘钢或外包钢进行加固,但必须与建筑等专业协调。
对于出现受弯裂缝的构件,由于降低了构件的承载力,必须对其进行加固,当实测混凝土强度低于C15,采用粘钢或外包钢可能会引起截面纵筋超筋,故必须采用加大截面法进行加固
结语:
以上我们所述的治理裂缝的方法,仅从构件当前受力状况分析讨论提出一些建议,我认为控制裂缝最根本的方法是精心的设计和认真的施工是防止裂缝出现的关键,所以我们广大的设计和施工人员应该提高自身素质,加强职业道德建设,设计和施工出完美的作品,从根本上杜绝裂缝的出现。