刍议建筑物的常见质量通病及解决措施

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摘要:建筑物得质量通病有很多，然而裂缝问题最为常见。造成建筑物裂缝形成的原因多种多样，所以防治裂缝的产生值得我们深入研究。本文主要分析的是钢筋混凝土结构裂缝形成的原因以及防治措施,从而有效地控制和减少混凝土结构裂缝的产生,提高建筑物的工程质量。

关键词:建筑结构；裂缝；分析

在混凝土结构建造和使用过程中,因出现裂缝而影响工程进度和质量的事件屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员。其实,如果采取一定的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的。为进一步加强对混凝土结构裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文对混凝土结构裂缝产生的原因和防治措施进行了分析总结,以方便设计人员、施工人员找出控制裂缝的可行办法,达到防范于未然。

一、裂缝产生的原因

建筑工程中,混凝土结构的裂缝较为普遍,裂缝的类型也很多,但按其成因可归结为由荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载) 引起的裂缝和变形(包括温度、湿度变形、不均匀沉降等)引起的裂缝。其中由混凝土收缩和温度变形共同引起的温度收缩裂缝则是实际工程中最常见的裂缝。

1.荷载引起的裂缝

(1) 直接应力裂缝

直接应力裂缝是指由外荷载引起的直接应力产生的裂缝。产生的原因有:

1) 设计计算阶段。结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数取值偏小。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋配置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。

2) 施工阶段。不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制构件结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做振动下的疲劳强度验算等。

3) 使用阶段。超出设计载荷运行;受不利条件的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。

(2) 次应力裂缝

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有:

1) 在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。

2) 结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图示进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,应力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

2.变形引起的裂缝

(1) 温度变形引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质, 其线膨胀系数一般为6 ×10-6 ℃-1～12 ×10-6 ℃-1 ,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。如:大体积混凝土就是由于混凝土内外温差导致裂缝的产生。

(2) 干湿变形引起的裂缝

处于空气中的混凝土当水分散失时,会引起体积收缩,受潮后体积会膨胀,但收缩值大于膨胀值(即收缩后的混凝土,吸潮后不可能全部恢复) 。因此,在工程中收缩裂缝较为普遍。常见现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是由于养护不良造成开裂。

(3) 沉降引起的裂缝

在钢筋混凝土结构中,对于由不均匀沉降引起的裂缝,裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况。如坐落在高低相差较大的基岩面上的混凝土坝块易发生因基础不平整引起的裂缝,这类裂缝一旦发生,则发展较快。基岩基础不均匀,强度高的沉降量很小,软弱基础沉降量较大,有的可达几毫米,由此产生不均匀沉降裂缝,严重时可形成贯穿性裂缝,这种情况一般发生在基础内有大的断层破碎带处。

(4) 材料质量差引起的裂缝

由于材料质量不合格造成裂缝,如水泥安定性不合格,骨料质量、形状、级配、掺合料不当,混凝土的强度等级达不到要求等因素,都会导致混凝土结构产生裂缝。

(5) 施工质量不良而引起的裂缝

早期养护差,致使混凝土水分蒸发,产生干缩变形引起混凝土开裂。混凝土结构施工过程中的各道工序都必须严格按施工规范进行,否则就有可能引起裂缝的产生。如称量不准确,搅拌时间不够,搅拌不均匀,浇灌时严重漏浆,振捣时间不够,振捣部位不全,都会造成混凝土的裂缝。模板支撑刚度不足出现漏浆现象、过早拆支撑架、过早拆模、支撑的地基下沉等都会造成混凝土开裂。在极端气候条件下施工,可能导致混凝土结构开裂或恶性发展。

(6) 徐变引起的裂缝

混凝土承受长期持续荷载的情况下,随时间的延长而增长的变形,称为徐变。混凝土的徐变对混凝土及钢筋混凝土结构物的应力和应变状态有很大影响,徐变可能超瞬时应变,甚至达到瞬时应变的2 倍～4 倍。因此,裂缝在荷载作用下持续延伸和扩展。

二、防治措施

1.设计方面

设计要求合理,多考虑混凝土的抗裂性。控制建筑物的长高比,减少地基的不均匀沉降。正确留置沉降缝和伸缩缝。

2.材料的选用及配料

1) 水泥:选用安定性良好的硅酸盐水泥。

2) 粗骨料:要求级配好、空隙小、强度高,各项指标达到国家标准。

3) 细骨料:要求级配好、空隙小,使用最佳砂率,各项指标达到国家标准。

4) 外加剂:选用合格的外加剂,用以改善混凝土各项性能,降低水的用量,减少收缩。

5) 配合比设计:宜采用低水灰比、低用水量以减少混凝土的收缩,严格控制最大水灰比和最少水泥用量,以满足耐久性要求。

3.施工方面

1) 配筋:严格按图施工。合理安排施工顺序,确保钢筋混凝土的质量。

2) 加强地基的检查与验收工作。

3) 模板工程:模板构造要合理,模板和支架要有足够的刚度,合理掌握拆模时间和拆支撑时间。

4) 混凝土浇筑:避免混凝土拌合物出现离析现象,应振捣均匀、适度,加强早期养护。

5) 加强养护:使混凝土表面保持湿润状态,不断补充蒸发的水分。这样既可以防止混凝土的干缩裂缝,又可以加速混凝土的水化,提高混凝土的抗拉强度。

6) 设置后浇带:根据混凝土早期收缩量大的特性,采用“以放为主”的设计思路,设置后浇带。主要作用是释放早期混凝土收缩应力,减小以收缩为主的变形。

三、结语

总的来说，建筑裂缝问题现普遍存在,除了理论研究之外,还应该在工程实践中不断发现问题,总结经验,加强管理,以保证工程的质量,达到尽量避免裂缝的产生。