【分享】建筑施工裂缝成因及预防措施分析
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a317772859 Lv.2
2012年07月04日 13:33:48
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1 建筑施工裂缝成因分析   1.1 温度作用产生裂缝   在一些新修建的建筑物中,比较常见的开裂地点是顶层的屋面板与墙体,导致其开裂的主要原因就为温度作用。温度作用导致结构出现开裂的大多集中在建筑物的顶层以及楼屋面,尤其是建筑物的两端比较常见,纵墙和横强都可能出现温度裂缝,比较长的温度裂缝可以跨越两个楼层。在温度裂缝的形状中,斜向裂缝是较为常见,呈现中间宽、两端细或者一端细、另一端宽;再就是水平发展的温度裂缝,这种裂缝呈现两端宽、中间细并且断续状发展。因外界环境温度变化过大,不同的建筑材料以及建筑物的不同部位在温度作用下产生不同的变形,变形过程又受到外界的约束,进而造成温度裂缝的产生。

1 建筑施工裂缝成因分析
  1.1 温度作用产生裂缝
  在一些新修建的建筑物中,比较常见的开裂地点是顶层的屋面板与墙体,导致其开裂的主要原因就为温度作用。温度作用导致结构出现开裂的大多集中在建筑物的顶层以及楼屋面,尤其是建筑物的两端比较常见,纵墙和横强都可能出现温度裂缝,比较长的温度裂缝可以跨越两个楼层。在温度裂缝的形状中,斜向裂缝是较为常见,呈现中间宽、两端细或者一端细、另一端宽;再就是水平发展的温度裂缝,这种裂缝呈现两端宽、中间细并且断续状发展。因外界环境温度变化过大,不同的建筑材料以及建筑物的不同部位在温度作用下产生不同的变形,变形过程又受到外界的约束,进而造成温度裂缝的产生。
  1.2 收缩作用产生的裂缝
  在混凝土凝结硬化过程中,多余的水分会由表及里的蒸发出去,在混凝土构件的截面上就会出现温度差值,使得混凝土构件横截面出现不均匀的干缩。混凝土由于受到收缩作用进而在内部出现拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致裂缝的产生。混凝土塌落度的大小对裂缝的产生有一定的影响,混凝土在具有较大塌落度情况下,在进行施工振捣过程中就会出现砂浆层以及水泥浮浆层,这两层含有较多的水泥、收缩性能较强;在混凝土凝结硬化时就会有大量的水分蒸发到空气中,导致混凝土的体积出现急剧的收缩,因混凝土早期的抗拉强度无法抵抗变形作用,因而导致混凝土裂缝的产生;此外,因基层混凝土的收缩系数小于砂浆层,因而在两层交接处会出现不均匀的变形,进而导致交接面处产生裂缝。
  1.3 沉降作用产生的裂缝
  在砌体房屋结构中,由于地基的不均匀沉降会在结构应力较大部位出现沉降裂缝。在多层 建筑设计里这种裂缝可能会发展到2层的地方。若建筑的地基的承载能力出现突变,沉降裂缝也有可能向建筑物的下方发展,严重时可能布满整个建筑物。这种裂缝出现的原因主要是施工方法不当或者设计失误造成的;若建筑采用桩基础,当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时,因桩基础施工影响因素较多、检测的数量也有限,因而很难保证检测数据的准确性,影响桩基础的设计与施工,进而导致基础因沉降作用而产生裂缝。
  1.4 施工过程中产生的裂缝
  在建筑物施工过程中,由于施工工艺、操作方法不当等就容易出现施工裂缝,这种裂缝的分布没有规律可言。造成这种裂缝出现的原因有:管道设置不当、混凝土强度不满足要求、楼板厚度不够、混凝土养护条件差、混凝土浇注方法和顺序不对、浇注速度过快、混凝土模板过早拆除、施工缝未妥善处理、施工缝设置不合理、钢筋保护层过大、浇注前钢筋变形过大、施工现场缺乏有效的管理等。

  2 建筑工程施工裂缝预防措施分析
  2.1 设计过程中预防裂缝的产生
  (1)为了能够有效的控制温度裂缝的产生,在建筑物设计时应当尽量将所有构件都处于保温层包裹中,这样就能够有效减少使用过程中温度裂缝的产生。
  (2)收缩裂缝的产生随着时间的推移而不断增大,而且混凝土强度越高越容易出现收缩裂缝,因此,在建筑物设计中尽量避免选用高强度混凝土。对于建筑物容易出现裂缝的地方,应按照构造要求配置钢筋。
  (3)在建筑物设计过程中,应当尽量避免非承重性裂缝的产生;对于容易出现裂缝的地方,应尽量使温度作用与收缩作用同时出现,这样有助于建筑物变形的协调性。如尽量降低建筑物的平面体量,墙体和楼面不应当支撑在刚度相差较大的支座上,避免建筑物出现局部较大的消弱现象。
  2.2 施工过程中预防裂缝的产生
  (1)在进行混凝土拌制时,在确保混凝土强度满足使用要求的基础上,尽量降低绝对用水量以及水泥的用量。在混凝土中的水泥石凝结硬化时容易出现大量的水分蒸发,降低混凝土拌合时的用水量,就可以降低混凝土的的水分蒸发量,进而降低混凝土的收缩。因此,在施工过程中要严格控制拌合混凝土的用水量,条件允许时可以添加高效减水剂。
  (2)通过有效的安排施工顺序,可以降低建筑物各构件之间的应力作用,进而避免混凝土早期裂缝的产生。如可以先进行建筑物墙板的施工,然后再进行底板的施工,这样可以避免因底板对墙板的约束而引起墙板出现裂缝。
  (3)注重混凝土的养护;有关研究指出,若普通混凝土是在水中进行养护则可以有效避免收缩裂缝的产生,因此,在混凝土浇注结束以后,要尽快用草帘等进行覆盖并进行浇水养护,这样就能够降低混凝土的收缩量,防止混凝土裂缝的产生,混凝土的养护时间应当不少于14d。
  (4)混凝土浇注、养护过程中所用的模板起到支撑混凝土自重、保证混凝土形状的作用,因而在进行模板拆除时应当确保混凝土自身的强度能够承受外部荷载作用。混凝土模板的拆除时间应当依据混凝土的强度发展过程、养护条件等确定,避免拆模过早而导致荷载裂缝的产生。
  3 结语
  在建筑施工过程中,由于受到温度作用、地基不均匀沉降、混凝土干缩、施工因素等的影响而产生施工裂缝,为此,应当从建筑结构的设计和施工两个方面采取措施,注重建筑工程施工质量,进而有效预防施工裂缝的出现。

 1 建筑施工裂缝成因分析
  1.1 温度作用产生裂缝
  在一些新修建的建筑物中,比较常见的开裂地点是顶层的屋面板与墙体,导致其开裂的主要原因就为温度作用。温度作用导致结构出现开裂的大多集中在建筑物的顶层以及楼屋面,尤其是建筑物的两端比较常见,纵墙和横强都可能出现温度裂缝,比较长的温度裂缝可以跨越两个楼层。在温度裂缝的形状中,斜向裂缝是较为常见,呈现中间宽、两端细或者一端细、另一端宽;再就是水平发展的温度裂缝,这种裂缝呈现两端宽、中间细并且断续状发展。因外界环境温度变化过大,不同的建筑材料以及建筑物的不同部位在温度作用下产生不同的变形,变形过程又受到外界的约束,进而造成温度裂缝的产生。
  1.2 收缩作用产生的裂缝
  在混凝土凝结硬化过程中,多余的水分会由表及里的蒸发出去,在混凝土构件的截面上就会出现温度差值,使得混凝土构件横截面出现不均匀的干缩。混凝土由于受到收缩作用进而在内部出现拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致裂缝的产生。混凝土塌落度的大小对裂缝的产生有一定的影响,混凝土在具有较大塌落度情况下,在进行施工振捣过程中就会出现砂浆层以及水泥浮浆层,这两层含有较多的水泥、收缩性能较强;在混凝土凝结硬化时就会有大量的水分蒸发到空气中,导致混凝土的体积出现急剧的收缩,因混凝土早期的抗拉强度无法抵抗变形作用,因而导致混凝土裂缝的产生;此外,因基层混凝土的收缩系数小于砂浆层,因而在两层交接处会出现不均匀的变形,进而导致交接面处产生裂缝。
  1.3 沉降作用产生的裂缝
  在砌体房屋结构中,由于地基的不均匀沉降会在结构应力较大部位出现沉降裂缝。在多层建筑里这种裂缝可能会发展到2层的地方。若建筑的地基的承载能力出现突变,沉降裂缝也有可能向建筑物的下方发展,严重时可能布满整个建筑物。这种裂缝出现的原因主要是施工方法不当或者设计失误造成的;若建筑采用桩基础,当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时,因桩基础施工影响因素较多、检测的数量也有限,因而很难保证检测数据的准确性,影响桩基础的设计与施工,进而导致基础因沉降作用而产生裂缝。
  1.4 施工过程中产生的裂缝
  在建筑物施工过程中,由于施工工艺、操作方法不当等就容易出现施工裂缝,这种裂缝的分布没有规律可言。造成这种裂缝出现的原因有:管道设置不当、混凝土强度不满足要求、楼板厚度不够、混凝土养护条件差、混凝土浇注方法和顺序不对、浇注速度过快、混凝土模板过早拆除、施工缝未妥善处理、施工缝设置不合理、钢筋保护层过大、浇注前钢筋变形过大、施工现场缺乏有效的管理等。

  2 建筑施工裂缝预防措施分析
  2.1 设计过程中预防裂缝的产生
  (1)为了能够有效的控制温度裂缝的产生,在建筑物设计时应当尽量将所有构件都处于保温层包裹中,这样就能够有效减少使用过程中温度裂缝的产生。
  (2)收缩裂缝的产生随着时间的推移而不断增大,而且混凝土强度越高越容易出现收缩裂缝,因此,在 房屋设计图建筑物设计中尽量避免选用高强度混凝土。对于建筑物容易出现裂缝的地方,应按照构造要求配置钢筋。
  (3)在建筑物设计过程中,应当尽量避免非承重性裂缝的产生;对于容易出现裂缝的地方,应尽量使温度作用与收缩作用同时出现,这样有助于建筑物变形的协调性。如尽量降低建筑物的平面体量,墙体和楼面不应当支撑在刚度相差较大的支座上,避免建筑物出现局部较大的消弱现象。
  2.2 施工过程中预防裂缝的产生
  (1)在进行混凝土拌制时,在确保混凝土强度满足使用要求的基础上,尽量降低绝对用水量以及水泥的用量。在混凝土中的水泥石凝结硬化时容易出现大量的水分蒸发,降低混凝土拌合时的用水量,就可以降低混凝土的的水分蒸发量,进而降低混凝土的收缩。因此,在施工过程中要严格控制拌合混凝土的用水量,条件允许时可以添加高效减水剂。
  (2)通过有效的安排施工顺序,可以降低建筑物各构件之间的应力作用,进而避免混凝土早期裂缝的产生。如可以先进行建筑物墙板的施工,然后再进行底板的施工,这样可以避免因底板对墙板的约束而引起墙板出现裂缝。
  (3)注重混凝土的养护;有关研究指出,若普通混凝土是在水中进行养护则可以有效避免收缩裂缝的产生,因此,在混凝土浇注结束以后,要尽快用草帘等进行覆盖并进行浇水养护,这样就能够降低混凝土的收缩量,防止混凝土裂缝的产生,混凝土的养护时间应当不少于14d。
  (4)混凝土浇注、养护过程中所用的模板起到支撑混凝土自重、保证混凝土形状的作用,因而在进行模板拆除时应当确保混凝土自身的强度能够承受外部荷载作用。混凝土模板的拆除时间应当依据混凝土的强度发展过程、养护条件等确定,避免拆模过早而导致荷载裂缝的产生。
  3 结语
  在建筑施工过程中,由于受到温度作用、地基不均匀沉降、混凝土干缩、施工因素等的影响而产生施工裂缝,为此,应当从建筑结构的设计和施工两个方面采取措施,注重建筑工程施工质量,进而有效预防施工裂缝的出现。
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无间道
2012年07月05日 06:23:57
2楼
2.大体积混凝土裂缝产生的原因
  2.1水泥水化热
  水泥在水化过程中要产生大量的热量,是大体积混凝土内部热量的主要来源。由于大体积混凝土截面厚度大,水化热聚集在结构内部不易散失,使混凝土内部的温度升高。混凝土内部的最高温度,大多发生在浇筑后的3~5d,当混凝土的内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度变形。温度应力与温差成比,温差越大,温度应力也越大。当混凝土的抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生温度裂缝。这就是大体积混凝土容易产生裂缝的主要原因。
  2.2约束条件
  大体积钢筋混凝土与地基浇筑在一起,当早期温度上升时产生的膨胀变形受到下部地基的约束而形成压应力。由于混凝土的弹性模量小,徐变和应力松弛度大,使混凝土与地基连接不牢固,因而压应力较小。但当温度下降时,产生较大的拉应力,若超过混凝土的抗拉强度,混凝土就会出现垂直裂缝。
  2.3外界气温变化
  大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对大体积混凝土的开裂有重大影响。混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者的叠加。外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高。外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积混凝土出现裂缝。因此控制混凝土表面温度与外界气温温差,也是防止裂缝的重要一环。
  2.4混凝土的收缩变形
混凝土的拌合水中,只有约20%的水分是水泥水化所必需的,其余80%要被蒸发。混凝土中多余水分的蒸发是引起混凝土体积收缩的主要原因之一。这种收缩变形不受约束条件的影响,若存在约束,就会产生收缩应力而出现裂缝。
2.5施工原因
1)人员质量意识。
施工人员在施工操作过程中,缺乏质量意识,也会导致混凝土构件产生裂缝。如在混凝土浇筑时,震捣不均、震捣不密实,就从其最薄弱部位产生裂缝。
2)混凝土水灰比及坍落度。
由于现在施工中大量采用预拌商品混凝土,为保证施工快速方便,混凝土坍落度普遍按规范规定的高限设置,影响混凝土水灰比配比,对需要混凝土强度较低结构,混凝土用水量不适宜,在浇筑震捣过程中或多或少产生混凝土离析现象,混凝土中的水泥会随水流失,破坏了混凝土有效成分的组合。
3)施工方法。
构件钢筋结构位置不符合要求也可产生裂缝。例如,上部保护层过小,混凝土拉应力超过混凝土的抗拉强度,都可使混凝土表面产生裂缝。
现浇混凝土构件内的电气预埋管,施工方法不当,保护层过小,也可导致裂缝。对于消防工程的要求,电气管大都预埋在构件内,当预埋线管相对集中时,导致局部混凝土截面相对减少,也就使该部位的混凝土构件成为最薄弱环节,当受力作用时,先把这个部位的拉开,使混凝土构件产生裂缝。
4)施工环境。
混凝土浇筑环境是混凝土产生裂缝的关键。由于施工的季节性限制,多数浇筑温度是在高温情况下完成(从原料堆放、预拌配置、运输、浇筑一系列过程),加之受混凝土强度的限制,基本无法采用覆盖措施,混凝土水化热与高温相叠加,混凝土构件表面温度较高,失水收缩严重,必然会使混凝土构件产生裂缝。
2.6设计原因
1)由于现行国家设计规范对温度变形并未要求做具体计算,温度变化产生的应力很难说清楚,只是要求按构造设置构造钢筋,因为构造钢筋的存在,会在一定程度阻止混凝土的自由收缩。个别设计单位选用的设计人员技术水平不高,无工程施工经验,不按规范要求设置构造钢筋;甚至个别设计单位,在建设单位刻意追求造价要求下,降低构造钢筋含量,也可使混凝土现浇构件产生裂缝。
2)结构体型突变及未按规范要求设置必要的温度伸缩缝。建设单位为了提高土地的利用率、建筑造型美观和建筑有效面积的使用率,房屋长度过长,而又未考虑设置温度伸缩缝的必要性,当房屋的自由伸缩应力超过混凝土自身承受能力时,就要引起裂缝的产生。
平面布局凸凹较多,即转角也增多,这些转角处由于应力相对比较集中,而形成刚度突变及薄弱部位,一经受到的收缩及温度变化极易产生裂缝。
现在绝大部分结构设计,考虑设置温度伸缩缝,大都是按使用功能考虑的,对越冬施工未考虑,特别是一些大型和超大型建筑,施工周期是一、二年或更长,冬夏季的极限温度叠加,所产生的温度应力对混凝土自身影响是非常大的。受环境及温度变化作用,就要引起裂缝的产生。
有些建筑虽在构造上考虑了温度作用效应,在结构上设置了混凝土后浇带,但并非是根据计算分析结果而设置的,也未增加其他构造要求和措施。一旦施工过程有误差或环境变化,必然会使混凝土构件产生裂缝。
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guti198377
2012年07月05日 11:48:04
3楼
谢谢分享,学习了。
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csw1387
2012年07月05日 14:47:27
4楼
"横墙"不是"横强"
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yntysjc
2012年07月06日 08:27:27
6楼
学习了,讲的不错
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天使过眼云烟
2012年07月06日 10:09:01
7楼
学习了,不错
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alpha0948
2012年07月06日 19:52:37
8楼
学习了,讲的不错
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无间道
2012年07月10日 13:20:51
9楼
总结的比较详细,这些确实是值得关注的问题。只要认真研究,加以注意,可以避免出现问题。
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flybirdxt
2012年07月12日 17:01:42
10楼
很好的资料,谢谢楼主!!
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wangzhanbiao
2013年04月18日 16:44:20
11楼
很实用,谢谢楼主无私提供,顶
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kjhghfg
2014年11月13日 10:40:54
12楼
要求设置必要的温度伸缩缝。建设单位为了提高土地的利用率、建筑造型美观和建筑有效面积的使用率,房屋长度过长,而又未考虑设置温度伸缩缝的必要性,当房屋的自由伸缩应力超过混凝土自身承受能力时,就要引起裂缝的产生。bbs.zzssgl.com bbs1.zzssgl.com bc0388.com b766.zzssgl.com amwlbcgs.zzssgl.com sscaiyl.zzssgl.com
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