建筑中几种裂缝的技术措施.doc

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 浅谈建筑中几种裂缝的技术措施

摘要；裂缝，尤其是非结构裂缝，例如发生于内外墙体抹灰上的龟裂、水平裂、沿柱的竖裂、不同材料间的裂缝等是建筑中经常发生的一种通病，出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。

本文结合我多年来的施工经验以及相关的理论，对减少这类裂缝的技术措施做进一步的探讨，部分技术措施已用于实践中，取得了明显的效果。

　　关键词；原因分析 新型材料 技术措施

　　一、裂缝的调查概况

　　通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现，多数建筑都存着不同形式的裂缝，这些裂缝一旦出现便很难弥补，但许多裂缝是有规律可循的。

我对着些裂缝进行了总结，其调查结果如下：

　　1、不管是什么结构的建筑，几乎都存在抹灰开裂的现象，大部分是因为温度变化引起的，仅仅是轻重程度的不同而已。

　　2、抹灰表面龟裂，裂缝多而无规律，裂缝较细但面积较大，严重的引起墙面空鼓，若要返工成本较大。

　　3、在框架结构中，填充墙体与梁柱接触面间容易出现水平和垂直裂缝，这些裂缝几乎是不可避免的，如果不加以预防，裂缝一旦出现就很难补救。

　　4、墙体使用新型材料尤其是大块版型材料，例如GRC墙板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板，不同板块之间经常出现规则的竖向裂缝。

　　5、在门、窗洞口出现形状为“八”字形的裂缝，裂缝沿约45度方向开裂，框架结构和砖混和结构均有发生，而砖混结构多发生于顶层两端的房间，而且裂缝一般较宽，这种裂缝不仅仅是抹灰的开裂，而且是砌体的开裂，出现后有时伴有渗漏现象，危害较大，一般是由于温度变化引起的，是较为典型的温度裂缝，较难处理和避免。

　　二、裂缝对建筑的影响及社会影响分析

　　1、对建筑物的影响分析:

　　通常情况下，这些裂缝不会危机到结构的安全，危害性较小，但对建筑物将产生下列影响:

（1）贯穿墙体的裂缝影响建筑的使用寿命及抗震性能，尤其砖混结构的建筑为甚。

（2）发生与外墙的裂缝，当开裂较为严重时，往往造成墙面的渗漏并且给内装饰带来污染和损伤，影响外观和使用。

   （3）当裂缝尤其是温度裂缝到达一定程度时，会造成窗口变形，影响正常使用。

   （4）外抹灰开裂后，不仅影响外观和使用寿命，一旦外抹灰进水，冬季冻胀致使外抹灰层脱落，将影响到周围行人的安全。

　　2．社会影响分析

　　随着国家对工程质量的越来越重视和人们质量意识的提高，特别是住房体制的改革，住宅建设资金将有个人出资，因此人们对工程的质量问题的关心程度将会越来越高。

这也对工程的建设者们提出了越来越高的要求，这就要求我们必须认真对待并力求克服建筑通病的发生。

由于人们对建筑结构还不太了解，所以用户对裂缝引起了较为强烈的反响，主要反映在以下几个方面：

（1）影响观感:

墙体的裂缝人的观感影响很大，给人的感觉造成较大冲击，使人感到极不舒服，影响情绪，同时给工程的交工带来极大麻烦。

（2）不安全感：

尽管这些裂缝一般不会危机到结构安全，但是由于多数人对结构情况不了解，而担心是否安全，造成心里上的不安全感，同时外墙抹灰层的开裂脱落也的确存在着不安全因素，因此对用户的工作很难做好。

　（3）影响使用：

裂缝严重时将会造成渗漏、门窗变形等，不仅影响到使用，而且也会造成一定的经济损失。

　　三、原因分析及技术措施

　　1、墙面抹灰龟裂

　　墙体抹灰完成后有时墙面会出现大面积细而密的呈龟状的裂纹，这种裂纹细而深度浅时危害不大，可不做处理，但开裂较深而形成裂缝时往往伴随有空鼓、脱落现象的发生，一旦出现大面积空鼓、脱落，唯一的办法是返工重做，但返工重做部分就像在墙面打了一块补丁，很难恢复原貌，易在返工面周围出现收缩裂缝，返工的效果既不经济也不美观，分析原因主要有以下几种:

（1）抹灰砂浆配比不合适，水泥用量过大致使水化热大，干缩严重从而造成龟裂。

（2）基层处理不干净或处理不当，从而导致抹灰砂浆失水过快而引发龟裂的发生。

   （3）基层表面平整度达不到要求，尤其是垂直度超标，造成抹灰层厚薄不均，从而造成表面龟裂的发生，这也是引发龟裂现象较常出现的原因之一。

   （4）中高级抹灰应该分层施工，有时施工时为了赶进度或为了省工图方便，从而抹灰基层、中层、面层分层不当，分层厚度不当，压不密实，从而引发龟裂。

   （5）用户急于入住新楼，盲目要求加快施工速度，入住后使用不当也可引发龟裂现象。

　　以上是导致龟裂现象发生的主要原因，处理这种裂缝应该侧重于“防”而非“治”，即防患于未然，如处理得当，施工方法科学合理，这种裂缝是完全可以杜绝的。

分析出原因之后，预防的方法便不难找出：

   1、严格按配比拌制砂浆，尤其要控制水泥用量，水的用量也要控制，拌制砂浆前要进行试配，使砂浆的和易性与保水性达到最佳。

搅制设备要用专用的砂浆搅拌机，杜绝使用混凝土搅拌机（滚筒式）拌制砂浆。

   2、抹灰的基层要处理，方法的当。

对于砖砌体来讲，一定提前1-2天用清水浇透，至表面出现水光，然后阴干，手摸时有潮湿感时再进行抹灰。

加气混凝土砌块与粉煤灰砌块则不需要用水浇透，只要在砌体上适当浇水，然后阴干半天左右再进行抹灰。

   3、在砌体施工时要严把砌体质量关，控制好砌体表面的平整度，尤其要控制好砌体的垂直度，这样便能有效控制抹灰的厚度，杜绝出现抹灰厚度不均匀，这样可以大大减少龟裂情况的发生。

   4、抹灰应分层进行，严格控制抹灰的总厚度和分层的厚度，中级抹灰平均总厚度宜控制在20mm内，高级抹灰宜控制在25mm内，外墙抹灰宜控制在20mm内，分层应该合理，一般情况下中级抹灰分工层较合理。

无论混合砂浆还是水泥砂浆，厚度以13mm为宜，面层5mm为宜，抹完底子灰后待六至七成干，表面发白，手压有坚实感，但能留下手纹时即可以进行面层抹灰。

   5、用户使用不当也是出现干裂的原因之一，我单位施工的一栋办公楼，业主急于元旦入住而盲目摧工期，入住后将空调温度调至最高，结果在一周内墙面出现了较多的龟裂现象，所以在施工中我们不应该强调工期的提前，应该按照合理的工期计划有组织的进行施工，避免裂缝的发生。

大体积混凝土施工中控制裂缝的综合措施

大体积混凝土结构在土木工程中常见，如工业建筑中的设备基础；在高层建筑中地下室底板、结构转换层；各类结构的厚大桩承台或基础底板以及桥梁的墩台等。

其上有巨大的荷载，整体性要求高，往往不允许留施工缝，要求一切连续浇筑完毕。

另外，大体积混凝土结构在浇筑后水泥的水化热量大，由于体积大，水化热聚积在内部不易散发，浇筑初期混凝土内部温度显著升高，而表面散热较快，这样形成较大的内外温差，混凝土内部产生压应力，而表面产生拉应力，如温差过大则易于在混凝土表面产生裂纹。

一般混凝土的硬化过程会产生体积收缩，而且在浇筑后期，混凝土内部逐渐冷却也产生收缩，由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束，接触处将产生很大的剪应力，在混凝土正截面形成拉应力。

当拉应力超过混凝土当时龄期的极限抗拉强度时，便会产生裂缝，甚至会贯穿整个混凝土断面，由此带来严重的危害。

在大体积混凝土结构的浇筑中，上述两种裂缝都应设法防止。

　　一、大体积混凝土产生裂缝的种类、形态

　　1、表面裂缝

　　这种裂缝在混凝土升温阶段和降温阶段都有可能发生，在混凝土热量通过表面向周围环境散发过程中，表面温度低于内部温度，形成内外温差。

当这种温差沿着厚度方向呈非线性分布时，引起混凝土的非均匀变形。

起初混凝土处于塑性状态，凝结硬化过程中，其弹性模量随强度不断增长，当温差产生的拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时，就会在混凝土表面产生裂缝。

　　2、贯穿裂缝

　　这种裂缝一般发生在降温阶段，大体积混凝土基础呈降渐收缩状态，降温收缩受到基底及自身约束作用，产生很大的收缩应力（拉应力），当拉应力超过当时混凝土的极限抗拉强度时，就会在混凝土中产生收缩裂缝。

这种收缩裂缝有时会贯穿全断面，成为结构裂缝。

基底及自身构造约束作用越强，平均温度峰值越高，贯穿裂缝出现的可能性越大。

降温阶段经历时间较长，大约从3d～5d开始，延续1个月或更长时间。

降温收缩与混凝土硬化收缩呈叠加趋势，硬化收缩会大幅度加剧裂缝出现的可能性与程度。

　　3、深层裂缝

　　深层裂缝部分地切断了结构断面，也有一定危害性。

　　二、大体积混凝土产生裂缝的原因

　　1、水泥水化热引起的温度应力和温度变形

　　2、内外约束条件的影响

　　3、外界气温变化的影响

　　4、砼的收缩变形

（1）砼的塑性收缩变形

　　塑性收缩裂缝发生在砼硬化之前，砼仍处于塑性状态，它的产生主要是上部砼的均匀沉降受到了限制，如遇到钢筋或大的砼骨料，或者平面面积较大的砼，其水平方向的减缩比垂直方向更难时，这样会形成不规则的深裂缝。

这种裂缝不仅发生在大体积砼之中，一般平面尺寸较大，厚度较薄的结构构件也会出现这种裂缝，防止这种裂缝的最好办法是，连续浇筑与修整抹面，并立即养护，保护砼免受风吹日晒。

（2）砼的体积变形

　　砼终凝以后会发生体积变化，既可能收缩也可能膨胀，其变化幅度介于40×10-6和100×10-6之间，温度较高，水泥用量较多，自身体积变形将趋于增大。

　　（3）干燥收缩

　　（4）砼匀质性的影响

　　三、质量控制要点

　　1、施工方案的编制应做到科学合理，内容包括以下六个方面措施：

（1）材料要求和配合比设计；

（2）分层分块浇捣措施；

　　（3）混凝土的搅拌、运输和浇筑方案；

　　（4）混凝土降温措施；

　　（5）混凝土的测温措施；

　　（6）养护措施

　　四、质量控制措施

　　1、材料控制

（1）水泥：

优先采用低强度水泥，水泥含碱量应小于0.6%，此外，应进行水化热检验，7d水化热不宜大于250KJ/Kg。

（2）骨料：

粗骨料应采取连续级配或合理的掺配比例，含泥量不得大于1%，泥块含量不得大于0.25%；细骨料选用粗砂或中砂，含泥量不得大于1%，泥块含量不得大于0.5%。

　　（3）掺合料：

优先采用磨细矿粉，因其比粉煤灰更具耐久性，更有效降低每立方米砼中的水泥用量。

　　（4）膨胀剂：

掺入适量膨胀剂，它能对砼起补偿收缩作用，减少砼的温度应力，但含碱量不应大于0.75%。

　　（5）外加剂：

选用低收缩率的外加剂，应有7d、28d收缩率试验报告，任何龄期砼的收缩率均不得大于基准砼的收缩率、外加剂每立方米砼带入碱量不得超过1Kg，选用高效的缓凝剂和减水剂，减少水泥用量，推迟水化热的峰值期。

　　2、优化混凝土配合比

（1）现场砼坍落度：

泵送宜为80～140mm，坍落度允许偏差±15mm，到达现场坍落度损失不应大于30mm/h，总损失不应大于60mm。

（2）尽可能降低砼的干缩与温差收缩，由于砼最高纯热值温升Tmax与每m3砼内的水泥用量成线性正比关系，应根据选用的原材料不同、水泥试验的富余标号不同，进行各种试配，最后确定最佳配合比。

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转3、浇筑与振捣

（1）全面分层：

即在第一层全面浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。

采用这种方法，适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。

（2）分段分层：

混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。

由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初疑，又可以从第二段依次分层浇筑。

这种方法适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大，面积或长度较大的工程。

　　（3）斜面分层：

要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。

混凝土浇筑层下端开始逐渐上移。

混凝土的振捣也要适用斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。

上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实；下面的一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实。

随着混凝土浇筑的向前推进，振动器也相应跟上。

　　（4）厚1.0mm内砼宜采用平推浇筑法，同一坡度，薄层循序推进依次浇筑到顶，厚1.0mm以上宜分层浇筑，每一浇筑层采用平推浇筑法，厚度超过2m时，可考虑留置水平施工缝。

　　（5）设置后浇缝，当大体积砼平面尺寸过大时，可适当设置后浇缝，以减少外约束力和温度应力，同时利于散热，降低砼内部温度。

　　4、混凝土养护措施

（1）养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。

　　为保证新浇砼有适宜的硬化条件，防止早期干缩产生裂缝，大体积砼浇筑完毕后，要加以覆盖和浇水养护，普通硅酸盐水泥拌制的砼不得少于14天；其它水泥不少于21天。

养护方法分降温法和保温法，夏季施工时一般可使用草袋覆盖、洒水、蓄水养护或喷刷养生液养护；冬季施工时，由于环境气温较低，一般可利用保温材料提高新浇筑砼表面和四周温度，减少砼的内外温差。

（2）在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点

　　1）为了掌握大体积砼的温升和降温的变化规律以及各种材料在各种条件下的温度影响，需要对砼进行温度监测控制。

大体积砼的温度变化在1～72h变化最大，这段时间要每2h测量一次，4～7d每4h测量一次，其后为8h一次，整个测量过程时间不少于20d，并作详细记录，整理绘制温度曲线。

测温可采用埋钢管和采用测温装置等方法。

　　2）经测温如观测到砼内部最高温度与大气温度之差超过规定极限值时，要立即采取降温措施，降低砼内部温度，控制砼内部裂缝的产生，常见的方法有导温管加冷却水循环方法来降低砼内部温度。

　　五、结语

　　大体积混凝土施工中的裂缝控制是一个系统工程，在工程实践中要根据具体的要求进行控制，不可盲目地严格要求从而带来大量的浪费。

同时，要从设计、施工、材料等各个方面综合采取措施，来控制裂缝的产生和开展，只有这样才能取得预期的效果。