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建筑工程裂縫的因素和防治
影響結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素有：溫差或收縮、線膨脹系數(shù)、彈性模量、板厚或墻高、地基對結(jié)構(gòu)的約束程度、結(jié)構(gòu)長度、材質(zhì)組成和物理力學(xué)性質(zhì)，以及施工工藝和環(huán)境影響等。大約80%的建筑工程裂縫是由上述因素引起的，總結(jié)為9個方面。
材料不合格引起的裂縫
1水泥不合格或水泥品種使用不當
原因分析
(1)使用安定性不合格的水泥，在水泥水化后凝結(jié)硬化過程中，在有害物質(zhì)作用下，產(chǎn)生了劇烈的不均勻的體積變化，在構(gòu)件內(nèi)部會產(chǎn)生破壞應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土強度下降、開裂;
(2)不同品種、不同標號的水泥，其性能完全不同，水化后初凝和終凝的時間不同，收縮率也不同，造成開裂;
(3)施工人員不完全了解水泥的性質(zhì)或不清楚工程的性質(zhì)，濫用水泥，又沒有采取相應(yīng)的技術(shù)措施，因而造成破壞事故或產(chǎn)生裂縫。
防治措施
(1)砼強度等級低于設(shè)計要求，裂縫寬度大于0.3 mm時，需返工處理;
(2)經(jīng)檢查，構(gòu)件的混凝土強度等級已達到設(shè)計要求，且裂縫寬度小于0.3 mm時，可采用化學(xué)注漿等方法對裂縫進行封閉處理。
2砂、石集料中含泥量超標，細砂或外加劑選用不當造成構(gòu)件裂縫
原因分析
(1)采用劣質(zhì)產(chǎn)品，摻入后沒有起到應(yīng)有的作用，直接影響構(gòu)件的質(zhì)量，造成混凝土的強度下降，出現(xiàn)裂縫;
(2)骨料的含泥量控制不嚴，骨料表面附著的黏土、灰塵和有機雜質(zhì)，影響了水泥的黏結(jié)，使泥漿浮在構(gòu)件表層，當混凝土構(gòu)件硬化后便產(chǎn)生網(wǎng)狀干縮裂縫;
(3)配比不準確，造成外加劑的摻量過大，使混凝土拌和物不能硬化，造成混凝土構(gòu)件破壞。
防治措施
(1)經(jīng)檢測構(gòu)件混凝土強度等級低于設(shè)計要求時，必須會通有關(guān)部門研究加固處理方案;
(2)造成構(gòu)件的裂縫時，應(yīng)先檢測構(gòu)件混凝土的強度。如能滿足設(shè)計要求，可根據(jù)裂縫實際的寬度、長度、位置等，可采用化學(xué)注漿等方法對裂縫進行封閉處理，恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕。
模板系統(tǒng)造成混凝土構(gòu)件裂縫1模板支架不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫
原因分析
(1)模板支設(shè)前，沒有根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式和上部荷載的大小，計算確定支架的用材規(guī)格和間距大小，盲目估計確定，造成施工時承載力、剛度不足的變形，致使新澆混凝土裂縫(如圖1、圖2)，嚴重的還會發(fā)生坍塌事故;
(2)施工管理不當。支立底層模板之前沒有先夯實基土和鋪設(shè)墊層，則基土達不到持力層的標準;或土質(zhì)干硬，在混凝土澆筑過程中，基土被澆水、滲水淋濕后軟化，在上部荷載的壓力下支架沉降變形，造成砼構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。
防治措施
(1)檢查變形構(gòu)件的實際情況，如梁、板局部彎曲變形最大值小于20mm時，可不做處理，僅需在抹灰時糾正外觀即可;
(2)檢查構(gòu)件上部裂縫的寬度，及時采用灌漿抹壓密實，并加強濕養(yǎng)護。
2模板支架立在樓板上造成的裂縫
原因分析
(1)多層房屋施工時，上層模板的立柱支在下層新澆筑的鋼筋混凝土樓板上，造成樓板變形和裂縫。裂縫的寬度在樓板的底寬、上窄;裂縫是跨中多、四邊少;
(2)若下層新澆筑鋼筋砼樓板的底模和支撐已拆除，在上層模板、支架和澆筑混凝土的施工荷載大于樓板的彎曲抗壓強度時，會產(chǎn)生變形和裂縫;
(3)有的工程施工速度較快，下層新澆混凝土樓板的混凝土強度還未達到設(shè)計值，因上下層模板的支撐立柱沒有對準，在上部集中荷載的作用下，使樓板局部產(chǎn)生變形和裂縫。
防治措施
(1)檢查樓板裂縫處，立即加設(shè)支撐進行加固，以防止樓板繼續(xù)變形和裂縫的擴大;
(2)檢查裂縫寬度，當裂縫寬度小于0.2mm，彎曲變形小于跨度長的1/1000時，可采用灌漿封閉，恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕;
(3)當裂縫寬度大于0.3mm時，須加強觀測，請相關(guān)人員研究加固方案。3早拆底模與支架造成的構(gòu)件裂縫
原因分析
(1)提前拆除承重梁、板底模，造成構(gòu)件承載力不足而變形和裂縫;
(2)提前拆除懸挑梁、懸挑板底模，造成砼構(gòu)件傾覆、斷裂和裂縫;
(3)若懸挑構(gòu)件錨固端上部尚沒有抗傾覆的磚砌體或荷載時，拆除底模與支架時，會造成懸挑構(gòu)件傾覆事故;
(4)冬季施工氣溫較低時，若使用的水泥品種不當，如采用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥配制混凝土，則該混凝土強度增長緩慢;但工地仍按照常規(guī)時間拆除底模與支架，造成構(gòu)件強度不足而產(chǎn)生變形、裂縫。嚴重時，還會產(chǎn)生斷裂或坍塌事故。
防治措施
(1)檢查裂縫寬度，當裂縫寬度小于0.2mm，彎曲變形小于跨度長的1/1000時，采用灌漿封閉;
(2)當裂縫寬度大于0.3mm時，須加強觀測，及時請相關(guān)人員研究加固處理方案。
鋼筋施工不規(guī)范造成的構(gòu)件裂縫
1懸挑構(gòu)件的鋼筋放錯和下沉產(chǎn)生的裂縫和斷裂
原因分析
(1)懸挑構(gòu)件在嵌固支座處是受負彎距(上部受拉，下部受壓)，與簡支梁結(jié)構(gòu)的受力情況剛好相反。懸挑結(jié)構(gòu)的受力鋼筋應(yīng)在上部，如果錯將受力主筋倒放，必將造成事故;
(2)操作不規(guī)范，如懸挑梁和板的混凝土澆筑時，不搭設(shè)操作平臺板，而是踩踏在鋼筋面上，常把挑梁上部的主筋踩踏下沉，從而造成裂縫或斷裂;
(3)施工單位對懸挑結(jié)構(gòu)重視不夠，弄錯主筋直徑或放反主筋，或受力下沉位移值大，削弱了懸挑結(jié)構(gòu)的承載能力，或混凝土強度等級低于設(shè)計要求，過早拆模，致使懸挑構(gòu)件沿嵌固端根部裂縫和斷折。
防治措施
檢查已經(jīng)裂縫的懸挑梁中的鋼筋直徑、級別、數(shù)量，若直徑、數(shù)量、位置與設(shè)計不符時，必須及時返工，更換合格的鋼筋。2現(xiàn)澆樓板的負彎距配筋不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫
原因分析
(1)現(xiàn)澆樓板的負彎距鋼筋或附加構(gòu)造筋漏放、踩踏、下沉等，導(dǎo)致板沿負彎距區(qū)應(yīng)力較大處產(chǎn)生裂縫;
(2)懸挑板的轉(zhuǎn)角附加筋漏放或少放，造成板角處的斜裂縫;
(3)施工前交底不清，對板的負彎距配筋或附加構(gòu)造筋設(shè)置不重視，沒有采取有效的技術(shù)措施以確保鋼筋的架空位置。
防治措施
(1)對已經(jīng)澆筑好的混凝土樓板，如有裂縫，縫寬大于0.3 mm時，須會同相關(guān)人員查明原因，采取加固措施;
(2)若負彎距配筋少放或下沉，應(yīng)采取加固補強措施。
混凝土裂縫1混凝土的塑性干縮裂縫
干縮裂縫：當澆筑的混凝土尚處于塑性狀態(tài)時，由于炎熱多風使水分蒸發(fā)過快，泌水率小于表面蒸發(fā)率，引起構(gòu)件表面失水過多而開裂。
裂縫縱橫交錯，沒有規(guī)律性，多沿板短向分布。裂縫隨著時間的延長向混凝土內(nèi)部發(fā)展;裂縫斷斷續(xù)續(xù)，似連非連，有時呈龜板狀，這種裂縫一般粗而短，裂縫到鋼筋為止。
原因分析
(1)使用收縮率較大的水泥;或水泥用量多，用水量大，現(xiàn)場私自加水或因外加劑影響，如氯化鈣等常會加大混凝土的干縮值;
(2)體、表比值小的構(gòu)件，混凝土中的水分容易蒸發(fā)，構(gòu)件容易干縮;
(3)對新澆筑混凝土的遮蓋、擋風和濕養(yǎng)護不及時。當風速從無風到六級大風，混凝土中的水分蒸發(fā)量增大3倍，空氣中的濕度由90%下降到50%，水分蒸發(fā)速度增加5倍;環(huán)境氣溫由10℃升高到20℃，水分蒸發(fā)量增大1倍;
(4)高溫、干燥、大風等使混凝土失水過快，失水速度大于混凝土泌水速度。塑性混凝土在表面收縮和內(nèi)部約束作用下，薄弱的硬結(jié)表面就會產(chǎn)生拉應(yīng)力，造成長度不等的裂縫。
防治措施
用鋼絲板刷或平面砂輪機磨除水泥結(jié)膜和進行毛化處理，掃除沖洗干凈，晾干。用聚合物砂漿”修復(fù)找平即可。2大體積混凝土的溫差裂縫大體積混凝土：結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在800mm以上，同時水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與環(huán)境氣溫之差預(yù)計超過25℃的混凝土構(gòu)件。大體積混凝土構(gòu)件，在硬化期間，水泥的水化熱較高，加上構(gòu)件厚度大，內(nèi)部溫度不易散發(fā)，構(gòu)件外表隨自然氣溫下降，內(nèi)外溫差大于25℃時，則外表產(chǎn)生冷縮應(yīng)力，當應(yīng)力大于當時混凝土的抗拉強度時，常產(chǎn)生破壞性較大的貫穿構(gòu)件的裂縫或深淺不等的裂縫。
原因分析
(1)混凝土流動性大、坍落度大，用水量大、水泥用量多、砂率大，因而水泥的水化熱大。澆筑速度快，使大體積混凝土內(nèi)外溫差大，表面散熱快，收縮大，因而產(chǎn)生裂縫;
(2)大體積混凝土中水泥使用不當，當水泥中的硅酸三鈣(Ca3Si)的含量高達5.5%時，則每千克水泥的發(fā)熱量是377kJ，比同標號礦渣水泥的發(fā)熱量大42 kJ，則構(gòu)件中的溫度差比要求大11%左右，更容易產(chǎn)生溫差裂縫;
(3)為了滿足混凝土設(shè)計強度的要求，常常在配合比中加大水泥用量，提高水泥標號，兩者都會引起高水化熱。在施工環(huán)境溫度下降時，又沒有采取有效的技術(shù)措施，因而產(chǎn)生裂縫。
防治措施
(1)大體積混凝土溫度的控制指標不宜大于下列數(shù)值：
�、俅篌w積混凝土的澆筑入模溫度控制在28℃以內(nèi)。夏季高溫施工時，應(yīng)采取降溫措施，控制混凝土溫度不超過28℃;
�、诖篌w積混凝土的澆筑入模后最大溫升值為35℃。必要時可采用人工導(dǎo)熱法在混凝土中埋入冷卻水管，用循環(huán)水降低混凝土內(nèi)部溫度;
�、垌艥仓䴓�(gòu)件內(nèi)外溫差應(yīng)控制在25℃以內(nèi)。
(2)在澆筑大體積混凝土時必須采取下列技術(shù)措施：
①選用水化熱低的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。也可考慮在普通硅酸鹽水泥中摻入粉煤灰等摻和料，以降低水泥水化熱;
�、谶x擇合理的砂、石級配，嚴格控制含泥量應(yīng)不大于1.0% ;
�、墼诨炷林袚饺胍欢ǖ耐饧觿�，盡量減少水泥用量，經(jīng)設(shè)計單位同意，可利用混凝土60 d的后期強度作為混凝土的強度評定。
(3)裂縫處理措施：
�、俳�(jīng)觀測裂縫已經(jīng)穩(wěn)定，先將裂縫清理干凈，用壓力水沖洗并晾干;
�、诓捎霉酀{封閉處理，將開裂的混凝土組合成整體，恢復(fù)原有的功能。
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