土木建筑的裂缝成因与分析论文

内容摘要:房屋建筑裂缝形成的原因复杂多样,其中很多裂缝完全可以通过提高设计、施工质量加以控制和避免。对于出现裂缝的房屋建筑应正确鉴别其类型和性质,采取相应的修补或加固方法。本文针对产生裂缝的原因进行了分析,关提出了相应的防治对策。

土木建筑的裂缝成因与分析论文

关键词:裂缝;结构变形;温度收  中图分类号:F407.9 文献标识码:A

一、结构变形引起的裂缝

基础沉降不均匀引起建筑物的裂缝,一般发生在纵横向刚度较弱的部位,如建筑凹口较深处,窗台墙的八字裂缝,室外散水坡与墙体之间,楼板等结构刚度较薄弱处。这类裂缝发展到一定程度就会危及建筑物的安全。因此对于这类裂缝必须引起高度重视。应及时会同设计单位,组织专家会诊寻找原因、制定对策。委托专业测量单位对建筑物的沉降实行严密的监测,绘制沉降曲线图,以判断是否对建筑物的安全构成威胁。对部分位置产生的裂缝只要不影响建筑物的使用,可以等沉降基本稳定后再作修复。反之,应采取撤离人员等应急措施。

造成基础不均匀沉降的因素很多,常见的有:地质勘察时钻探点未能有效发现地下暗河、暗冰、熔洞、废弃的人防工程,使得部分建筑物的基础落在不良的地质条件下。其次是建在回填土上的建筑物,由于回填土堆积的厚薄不一,堆积的时间不长,土体的自身同结还未完成。即使采用了摩擦桩,由于土体固结会对桩产生负摩擦,引起的桩沉降反而较大。另外,一桩一柱的大吨位钻孔桩,往往由于沉渣清理不彻底造成沉降不均匀。还有些复合地基,如水泥搅拌桩、沙碎石桩等,施工质量控制不好则容易造成复合地基不均匀沉降。

二、结构构件裂缝

结构构件产生裂缝有两类。一类是设计允许的裂缝,钢筋砼结构构件的最大裂缝宽度分别控制在0.3mm-0.2mm以内。另一类是超设计规范允许的裂缝。这些裂缝会对建筑物的耐久性产生影响。以钢筋砼受拉构件为例,在裂缝出现以前,钢筋和砼变形相同。由于砼实际抗拉能力的离散陛,随着荷载的增加,在砼最薄弱的部位就会首先出现第一条裂缝,此时,裂缝截面上的砼将不再承担拉力,而裂缝截面处的钢筋由于增加了这部分拉力而进一步伸长。由于钢筋和砼之间的粘连的作用,钢筋中增加的一部分拉力将传回到砼中去,从而使裂缝两侧砼中拉应力增加,当砼边缘受到的拉应力超过砼的抗拉能力时,新的裂缝又将产生。由此砼构件就会出现越来越多的裂缝,从而导致结构的变形增大。严重时将影响建筑物的使用安全。

此类裂缝产生的原因,除了设计错误外,一般是由于施工和使用不当所产生的。施工时首先要把好材料关,对于砼构件最好选用商品砼以及有品牌的钢材。同时要控制砼的振捣密实度,防止蜂窝麻面的出现。施工拆模的.时间应严格控制好,不能因为工期紧,为提高模板周转而使得砼构件在早期强度没有达标前受力而产生裂缝。水泥的安定性不好、养护不周砼干缩产生的裂缝在工程中也是屡见不鲜。

线管预埋不合理也会导致楼板出现裂缝。由于预埋线管处砼截面受到较多的削弱,引起应力集中,容易导致裂缝的产生。尤其是当预埋线管的直径大,开间宽度大,线管敷设走向垂直于砼的收缩方向时,更容易产生裂缝。解决办法是在预埋线管处增设垂直于线管的短钢筋网片,同时线管应尽量避免交叉穿越,或在交叉线处采用线盒。在多根线管的集中处宜采用放射形分布筋。确保线管底部的砼振捣密实。

楼板厚度不足也会产生裂缝。施工中曾发现某住宅的客厅楼板在弯矩最大处产生裂缝。’经钻芯取样发现板厚严重不足,后来进行补强处理才予以解决。对于双层双向配筋的楼板,在施工过程中应重点加强楼板上层钢筋网的有效保护。楼板上层钢筋一般选用直径较小的光圆钢筋,钢筋较软且离模板的高度较大,当撑马设置间距过大时,钢筋很容易因在施工过程受到施工人员的踩踏而弯曲变形以及下坠,以至使上层保护层的厚度增大,板的HO减少,容易导致裂缝。

三、温差及材料收缩引起的裂缝

目前住宅建筑中大量使用到的黄沙、水泥、石子、砖块等建材,大多具有较大的离散性,受温度变化、环境变化影响大。由这些材料建成的砼和砌体,由于温差和材差引起的裂缝属于非结构性裂缝,不会危及建筑物的安全,但是对业主而言观感较差,投诉较多。

(一)楼板表面的收缩裂缝。这种裂缝分布不规则,成龟裂形状,缝宽度较小,一般为0.05mm-0.2mm。多发生在混凝土浇筑成型终凝后2h至7d。其原因是:混凝土结硬过程前期,产生大量水化热。如果混凝土水灰比大或养护不良,就可能失水过快,导致收缩变形过大,产生裂缝。

(二)楼板四角45度左右斜角裂缝。由于楼板四角受到纵横两个方面刚度相对较大的梁或剪刀墙的约束,限制了楼板砼的自由变形。当温度变化和砼收缩变化时,在四周的阳角部位首先开裂,产生45度左右斜角裂缝。因此在结构设计时,应对楼板四角的配筋进行加强,尽可能采用房间全长配筋。在含钢量一定的情况下,宜选用钢筋间距较小的方案。施工时,应控制好混凝土的水灰比,掺加适量减水剂降低单位用水量,提高混凝土的密实性,并加强保温保湿养护。由于上述裂缝较细,一般不影响结构安全或正常使用,可不专门处理。也可用环氧树脂或砂浆进行表面涂刷。

(三)墙体裂缝。为保护耕地,国家禁止住宅建筑使用实心粘土砖。目前隔墙多采用加气砌块和煤渣多孔砖。其主要原料粉煤灰尤其是煤渣安定性不好,温差引起的变形,以及其自身的干缩形变都较大,容易引起的墙体裂缝。因此以上两种砌块出厂后应保证至少3个月时效期,可极大改善其安定性。在砌筑施工时,应提前一天洒水湿润砌块,采用专用砂浆。每两皮砖水平向配3a6通长钢筋与剪力墙或柱子的拉结筋联接。隔墙与砼结构连接处,由于两种材料的收缩变形不一样,容易产生水平和竖向裂缝。解决方法是在连接处设立拉接筋。墙体粉刷时,应在连接处表层用网片敷贴固定,每边不少于150mm。对于隔墙顶斜砖,应在砌体完工后一个月后施工较宜。内墙表面的龟裂,主要是由粉刷材料于缩引起。施工时应注意粉刷材料的选择,砂的含泥量和细度模数应符合规范,砂浆中水泥的含量过高也容易引起表面龟裂。每层砂浆的厚度应加以控制,特别厚的应增设钢筋网片。

参考文献:

[1]赵培森.建筑给水排水暖通空调设备安装手册[M],北京:中国建筑工业出版社,2007,10

[2]胡帮杰,孙凯,施工中如何搞好土建与安装的配合叨,安装,2009,5:44-46