摘要:建筑物裂縫是建筑工程中普遍存在的一種現象,不僅會影響建筑物的美觀和使用功能,而且還會進一步引起鋼筋銹蝕、混凝土炭化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力和使用壽命。本文針對我國經常出現的幾種建筑物裂縫類型進行了成因分析,并針對不同類型的裂縫提出了相應的防治措施。
關鍵詞:建筑裂縫 原因 防治措施 研究
0 引言
隨著社會進步,經濟發展,建筑行業也得到了迅猛發展,建筑工程質量問題也逐漸成為備受人們關注的熱點問題。隨著國家監管力度的加強,近年來建筑工程質量得到了明顯提高,但工程質量問題仍然存在,特別是建筑物裂縫問題,一直令廣大市民不滿,投訴數量居高不下。因此,必須認真分析建筑物裂縫產生的各種原因,并針對不同類型的建筑裂縫采取相應的預防和治理措施。
1 建筑物裂縫產生的原因
1.1 溫差較大引起裂縫
建筑物的溫度裂縫大多是由于大氣溫度變化、大體積混凝土在施工時產生的大量水化熱、周邊環境溫度過高等因素引起。溫度裂縫是建筑物裂縫中較為常見,危害最大的一種裂縫之一,研究發現,房屋頂層墻體、屋面產生的不同程度的裂縫有大約90%屬于溫度裂縫。
我們常見的房屋建筑大多是由混凝土和砌體組成,混凝土在澆筑后的硬化過程中,由于水化熱作用使得混凝土的溫度在短時間內迅速升高,而砌體溫度保持不變,造成了砌體與混凝土之間的溫差。又由于房屋結構之間的相互約束,加之兩種不同材料的線膨脹系數不同,溫度的變化使屋面與墻體產生溫度內應力。溫差越大,產生的內應力也就越大,當建筑物某部位產生的溫度應力超過其抗拉或抗剪極限強度時,就會出現溫度裂縫。此外,建筑物在使用過程中會受到陽光照射,特別是在炎熱的夏天,鋼筋混凝土樓蓋接受的日照時間較長,而其阻熱能力較差,樓蓋溫度會比周圍墻體溫度上升的更快,造成樓蓋與墻體的溫度差異,引起溫度裂縫。
1.2 地基不均勻沉降引起墻體裂縫
房屋本身的自重及所承受的荷載最終都通過基礎傳遞給地基,地基在上部荷載作用下,將應力按照某一角度逐漸擴散,深度越大擴散愈大。而且在同一深處,應力在中間最大,向兩端逐漸減小。再加上地基土體本身的非均質性,房屋地基應力分布必然是不均勻的,很有可能使房屋地基產生不均勻沉降,中部沉降多,兩端沉降少。如果建筑物地基土層分布不均勻,土質差別較大,則一般會在土層厚薄不相同處或者不同土層的交接處產生較明顯的不均勻沉降,造成建筑物墻體開裂。如果建筑物的長高比較大,整體剛度較差,而且又未對地基作加固處理,那么建筑物墻體極有可能出現較大的裂縫。裂縫一般對稱的發生在縱墻的兩端,向沉降較大的方向傾斜。
1.3 荷載較大引起裂縫
荷載裂縫是指建筑物在較大荷載作用下因變形過大而產生的裂縫。荷載裂縫多出現在構件的受剪、受拉區域或者振動嚴重部位。產生荷載裂縫的原因較多,主要包括結構設計不合理、承載能力不足、地基沉降不均勻、施工方法錯誤等。
1.4 材料質量不合格引起裂縫
混凝土主要由水泥、砂、骨料、水以及外加劑組成,如果配置混凝土的材料質量不合格、比例不合理則很有可能導致建筑物出現裂縫。例如,如果粗細集料含泥量過大,集料顆粒級配間斷或采用的級配不良,都可能造成混凝土收縮過大,產生裂縫。其次,混凝土摻和料、外加劑選用的品種或數量不當,則會嚴重增加混凝土的收縮變形,誘導裂縫產生。此外,水泥等級越高、細度越細、對硅開裂的影響也越大,混凝土強度等級越高,脆性越大也越容易產生開裂。
1.5 施工管理或維護不當引起裂縫
建筑物在施工過程中如果采取了部分不當操作也將導致建筑物產生裂縫,例如混凝土塌落度控制不嚴格將嚴重影響到混凝土的質量,并進一步誘導建筑物收縮變形產生裂縫。此外,施工管理制度不完善、監管力度不到位、偷工減料、施工馬虎、趕進度、對混凝土保溫保濕工作不到位也會促進結構裂縫的產生。
2 建筑物裂縫防治措施
2.1 溫度應力裂縫的防治措施
比較典型和普遍的溫度裂縫是建筑頂層兩端內外縱向墻上的斜裂縫,在治理時主要以預防為主,在設計、選材和施工時應因地制宜、統籌規劃。根據工程所在地區選擇使用屋面隔熱層或保溫層,并保證隔熱層和保溫層的施工質量,減小樓頂與砌體的溫差,避免因溫差過大引起結構的膨脹和收縮,還可以按照規定設置伸縮縫,緩解溫度變化對墻體產生的變形。在施工時應選用水化熱低、凝結時間長的水泥,并降低施工時混凝土的溫度,夏季高溫時應選用使用溫度較低的水來攪拌混凝土。混凝土達到早期強度以后,要嚴格控制混凝土濕度和溫度養護條件,保證混凝土表面的濕度和溫度,盡可能的防止表面裂縫的產生。在混凝土中摻加外加劑時,應嚴格控制外加劑的摻量,盡可能選用級配良好且顆粒形狀較好的粗骨料。
2.2 地基不均勻沉降裂縫的防治措施
由地基不均勻沉降引起的裂縫一般出現在建筑物的下部,由下而上發展,裂縫沿豎向或水平方向發展。為防止地基不均勻沉降引起建筑物開裂,首先應妥善處理好建筑工程中的軟土地基和不均勻地基,設計前應進行地質勘察工作,按地質報告進行施工圖設計,對于較復雜或較惡劣的地基,在基槽開挖后應對地基軟弱部位進行加固處理。地基處理和上部結構應相互結合,綜合考慮,制定出全面、經濟、高效的地基加固或處理方案。對于上部結構可以考慮改變建筑物體型,簡化建筑物平面,采用柔性結構、輕型結構,加強建筑物整體剛度。此外,還應將建筑物基礎斷開成若干部分,使其自由沉降防止裂縫產生。按規范要求寬度合理設置沉降縫,在沉降縫處圈梁不應連在一起,同時還應防止雜物落入沉降縫中,以防建筑各部分不能自由沉降而產生裂縫。還應考慮在窗臺部位設置鋼筋混凝土梁以防止反梁作用的變形、垂直裂縫的產生。對于已產生的沉降縫,應及時觀測裂縫發展的部位、程度和速度,決定是采取表面處理或者上部加固或者基礎加固處理。
2.3 正確選擇材料和外加劑
施工時應選用級配優良的砂、石原材料,并根據結構要求選擇合適強度等級的混凝土以及合適品種和等級的水泥,盡量避免采用早期強度較高的水泥。積極正確的選擇和使用摻合料以及混凝土外加劑。使用減水防裂劑可以有效增加混凝土的抗拉強度,大幅提高混凝土的抗裂性能。同時也可以減少混凝土泌水,改善水泥漿的稠度,減少沉縮變形。此外,水灰比和水泥用量是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%,在保持混凝土強度的條件下水泥用量減少15%。合理的摻加外加劑可以提高混凝土的密實性,有效增強混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮,避免建筑物裂縫產生。
2.4 提高施工質量
工程施工質量對裂縫的產生也具有顯著的影響,因此必須對施工過程大力監督,嚴格檢查,確保施工質量,減少因施工不當產生的建筑物裂縫。首先要確保施工原材料的質量,如使用的水泥質量低劣、穩定性差,選用的細沙含泥量多,混凝土強度達不到要求,則易產生裂縫。還應嚴格控制入模坍落度,在滿足混凝土運輸和布放要求的前提下,盡可能減小入模坍落度。混凝土入模后要及時振搗,對于重點部位可以給予二次振搗。在混凝土澆筑完畢后,應及時按照溫控技術措施的要求進行保溫養護,對于不同施工季節應選擇不同的混凝土養護方法。
3 結語
房屋建筑裂縫產生的原因較多,影響因素復雜多變,但總體上不外乎以上幾種產生原因。在充分了解建筑物裂縫產生原因的基礎上,采取科學合理、切實有效的防治措施,從設計、材料、施工等方面嚴格控制,就能最大限度的預防和控制裂縫的產生,保證建筑物結構的安全性和耐久性,保障人們的生命和財產安全。
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