民用建筑裂缝的产生与防治
2009-09-03唐艳芳张富贵
唐艳芳 张富贵
1 民用建筑裂缝的种类
民用建筑物包括的范围很广,如砖石与钢筋砼的混合结构、各种砌块建筑、混凝土大板结构、高层建筑等。其裂缝种类极其繁多,可概括为以下几类:
斜裂缝。在窗口转角、窗间墙、窗台墙、外墙及内墙上都可能产生裂缝。大多数情况下,纵向墙上的两端部出现斜裂缝的概率高,裂缝往往通过窗口的两对角,且在窗口处缝宽较大,向两边逐渐缩小。在靠近平屋顶下的外墙上或者在内部的横隔墙上和山墙上的斜裂缝,呈八字形。有些裂缝在建筑物的下部外墙也呈正八字,其形状是下部裂缝宽,向上部逐渐延伸缩小宽度。在个别建筑物上,也发现过倒八字形裂缝。
墙上的水平裂缝。由于上部砌体抗拉与抗剪强度的非均匀性,外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝互相结合出现形成一段斜裂缝和一段水平裂缝相组合的混合裂缝。水平裂缝一般均沿灰缝错开,而斜裂缝既可能沿灰缝也可能横穿砌块和砖块。
竖向裂缝。这种裂缝常出现在窗台墙上,窗孔的两个下角处,有的出现在墙的顶部,上宽下窄,多数窗台缝出现在底层,二层以上很少发现。
裂缝一般在施工后不久(1~3个月)就开始出现,并随时间而发展,延续数月,有的数年才稳定。有些建筑物在承重墙的中部出现竖向裂缝,上宽下窄,墙体如受负弯矩作用的结构。
混合结构的门窗孔上常设置钢筋砼圈梁、过梁等构件,在梁端部的墙面上常出现局部竖向或稍倾斜的裂缝。裂缝中间宽,上下端小,有的还通至窗口下角附近。当过梁不露明(暗梁)时,裂缝细微或不易发现。过梁外露部分裂缝都很明显,过梁愈大,裂缝亦较宽长。
2 裂缝的产生原因
混凝土水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂,这些都容易导致裂缝的发生。混凝上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、外渗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由于收缩大,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一坍落度大,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。
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、垫层在浇筑混凝上之问洒水不够,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。
混凝土浇捣后过分抹平压光和养护不当。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。而过迟养护,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,由于此时的混凝土强度比较低,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季昼夜温差大,养护不当最易产生温差裂缝。
3 裂缝的预防措施
认真审查工程结构设计图纸,复合板厚、钢筋。屋面板的配筋,设计考虑温度应力的影响应适当放大。
加强钢筋工程的隐蔽验收,注意检查钢筋的直径、间距、上一层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度、下层钢筋的保护层垫板厚度及分布等是否符合设计要求。
浇捣混凝土时,必须安排专门的护筋人员,以免上层负筋被踩压下沉。
在板中预埋电线套管时下方多设些垫块。
严禁在现浇混凝土未达到设计强度之前拆模,板上施工堆载分布均匀,且避免过重。
确保板件厚度及混凝土强度达到设计要求。
4 裂缝的处理办法
现浇板裂缝的主要处理方法。对于板上层裂缝,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。对板上层裂缝还可以用高压喷浆的方法修补。喷浆前应用高压水将缝冲刷干净。对于板上层裂缝较多的板,可采用在板上表面覆盖钢丝细石混凝土的方法修补。做法是先将板上表面凿开,中洗干净,然后布上一层Φ4@15O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。板下层裂缝,一般不影响结构安全,用环氧树脂修补法较合适。
为了预防项层楼板受太阳辐射引起墙体开裂,可采用楼板与墙间设滑动层的办法,如两层油毡中夹滑石粉,主要设于强的两端部墙体,段不增配钢筋网,提高抗裂能力,这里我们提倡“抗”、“放”结合,即墙体的构造应尽量加强,但顶板与墙的连接应尽可能有“放”的余地。由于抗震要求,此处的构造应该“可微动,不可大动” 以防止滑脱,过去曾遇到将楼板和墙浇成整体,出现剪力开裂的情况,这就是因为增大了地基水平阻力系数值和约束,在圈梁上设构造柱的女儿墙是抗震的有效办法。
抹灰前的基层处理是确保抹灰质量的关键之一,必须认真做好:①混凝土、砖石基层表面凹凸明显部位,应事先剔平或用1:3水泥砂浆补平;表面太光滑的基层要凿毛,或用1:1水泥砂浆掺10%的107胶先薄薄抹一层(厚约3mm),24小时后再进行抹灰,基层表面砂浆残渣污垢、隔离剂、油漆等,均应事先清除干净。墙面脚手孔洞应堵塞严密;水暖、通风管道通过的墙洞和剔墙管槽,必须用1:3水泥砂浆堵严抹平。不同基层材料如木基层与砖面、混凝土基层相接处,应铺钉金属网,搭接宽度应从相接处起,两边不小于1Omm。②抹灰前墙面应浇水,加气混凝土表面孔隙率大,应提前两天进行浇水,每天两遍以上,使渗水深度达到8-10mm。混凝土墙体吸水率低,抹灰前浇水可以少一些。如果各层抹灰相隔时间较长,或抹上的砂浆已干掉,则抹上一层砂浆时应将底层浇水润湿,避免刚抹的砂浆中的水分被底层吸走,产生空鼓。③抹灰用的砂浆必须具有良好的和易性,并具有一定的粘结强度,以使砂浆能涂抹成均匀的薄层,而且与底层粘结牢固,并便于操作和确保工程质量。门窗框安装应采取有效措施,以保证与墙体连接牢固,抹灰后不致在门窗框边处发生裂缝、空鼓问题。
结论
虽然民用建筑裂缝的产生原因多种多样,但我们不能只知其一、只用其一,而应牢牢掌握每一种防治方法,以一变应万变,做到根据不同情况采取不同方法,尽量实现防治最优。
参考文献
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[3]宋玉普,等.现代混凝土基本理论及工程应用(第一-版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.