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工程出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問(wèn)題,是由哪些因素引起的?

點(diǎn)擊數(shù):發(fā)表時(shí)間:2016-12-31 21:44:03

工程出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問(wèn)題,是由哪些因素引起的?

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(duì)結(jié)構(gòu)的約束程度、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)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。

一、材料不合格引起的裂縫
(一)水泥不合格或水泥品種使用不當(dāng)引起的裂縫
1.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(guò)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(huì)產(chǎn)生破壞應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降、開(kāi)裂;
(2)不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥,其性能完全不同,水化后初凝和終凝的時(shí)間不同,收縮率也不同,造成開(kāi)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(méi)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。
2.防治措施:
(1)砼強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求,裂縫寬度大于0.3 mm時(shí),需返工處理;
(2)經(jīng)檢查,構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且裂縫寬度小于0.3 mm時(shí),可采用化學(xué)注漿等方法對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理。

(二)砂、石集料中含泥量超標(biāo),細(xì)砂或外加劑選用不當(dāng)造成構(gòu)件裂縫
1.原因分析:
(1)采用劣質(zhì)產(chǎn)品,摻入后沒(méi)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(qiáng)度下降,出現(xiàn)裂縫;
(2)骨料的含泥量控制不嚴(yán),骨料表面附著的黏土、灰塵和有機(jī)雜質(zhì),影響了水泥的黏結(jié),使泥漿浮在構(gòu)件表層,當(dāng)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(zhǔn)確,造成外加劑的摻量過(guò)大,使混凝土拌和物不能硬化,造成混凝土構(gòu)件破壞。
2.防治措施:
(1)經(jīng)檢測(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求時(shí),必須會(huì)通有關(guān)部門(mén)研究加固處理方案;
(2)造成構(gòu)件的裂縫時(shí),應(yīng)先檢測(cè)構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度。如能滿足設(shè)計(jì)要求,可根據(jù)裂縫實(shí)際的寬度、長(zhǎng)度、位置等,可采用化學(xué)注漿等方法對(duì)裂縫進(jìn)行封閉處理,恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕。

二、模板系統(tǒng)造成混凝土構(gòu)件裂縫
(一)模板支架不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫
1、原因分析:
(1)模板支設(shè)前,沒(méi)有根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式和上部荷載的大小,計(jì)算確定支架的用材規(guī)格和間距大小,盲目估計(jì)確定,造成施工時(shí)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(yán)重的還會(huì)發(fā)生坍塌事故;
 
圖1  電管下鋪鋼絲網(wǎng),防裂措施得當(dāng)
 
圖2  樓板過(guò)早堆料等原因,導(dǎo)致裂縫明顯
 
(2)施工管理不當(dāng)。支立底層模板之前沒(méi)有先夯實(shí)基土和鋪設(shè)墊層,則基土達(dá)不到持力層的標(biāo)準(zhǔn);或土質(zhì)干硬,在混凝土澆筑過(guò)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。
 2.防治措施:
(1)檢查變形構(gòu)件的實(shí)際情況,如梁、板局部彎曲變形最大值小于20mm時(shí),可不做處理,僅需在抹灰時(shí)糾正外觀即可;
(2)檢查構(gòu)件上部裂縫的寬度,及時(shí)采用灌漿抹壓密實(shí),并加強(qiáng)濕養(yǎng)護(hù)。
 
(二)模板支架立在樓板上造成的裂縫
1、原因分析:
(1)多層房屋施工時(shí),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(qiáng)度時(shí),會(huì)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(qiáng)度還未達(dá)到設(shè)計(jì)值,因上下層模板的支撐立柱沒(méi)有對(duì)準(zhǔn),在上部集中荷載的作用下,使樓板局部產(chǎn)生變形和裂縫。
2、防治措施:
(1)檢查樓板裂縫處,立即加設(shè)支撐進(jìn)行加固,以防止樓板繼續(xù)變形和裂縫的擴(kuò)大;
(2)檢查裂縫寬度,當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm,彎曲變形小于跨度長(zhǎng)的1/1000時(shí),可采用灌漿封閉,恢復(fù)原有功能和防止鋼筋銹蝕;
(3)當(dāng)裂縫寬度大于0.3mm時(shí),須加強(qiáng)觀測(cè),請(qǐng)相關(guān)人員研究加固方案。
 
(三)早拆底模與支架造成的構(gòu)件裂縫
1.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(méi)有抗傾覆的磚砌體或荷載時(shí),拆除底模與支架時(shí),會(huì)造成懸挑構(gòu)件傾覆事故;
(4)冬季施工氣溫較低時(shí),若使用的水泥品種不當(dāng),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(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢;但工地仍按照常規(guī)時(shí)間拆除底模與支架,造成構(gòu)件強(qiáng)度不足而產(chǎn)生變形、裂縫。嚴(yán)重時(shí),還會(huì)產(chǎn)生斷裂或坍塌事故。
2.防治措施:
(1)檢查裂縫寬度,當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm,彎曲變形小于跨度長(zhǎng)的1/1000時(shí),采用灌漿封閉;
(2)當(dāng)裂縫寬度大于0.3mm時(shí),須加強(qiáng)觀測(cè),及時(shí)請(qǐng)相關(guān)人員研究加固處理方案。
 
三、鋼筋施工不規(guī)范造成的構(gòu)件裂縫
(一)懸挑構(gòu)件的鋼筋放錯(cuò)和下沉產(chǎn)生的裂縫和斷裂(如圖3、圖4)

圖3  懸挑板根部裂縫

圖4  懸挑板鋼筋安裝位置錯(cuò)誤
 
1.原因分析:
(1)懸挑構(gòu)件在嵌固支座處是受負(fù)彎距(上部受拉,下部受壓),與簡(jiǎn)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(cuò)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(shí),不搭設(shè)操作平臺(tái)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(duì)懸挑結(jié)構(gòu)重視不夠,弄錯(cuò)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(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求,過(guò)早拆模,致使懸挑構(gòu)件沿嵌固端根部裂縫和斷折。
2.防治措施:
檢查已經(jīng)裂縫的懸挑梁中的鋼筋直徑、級(jí)別、數(shù)量,若直徑、數(shù)量、位置與設(shè)計(jì)不符時(shí),必須及時(shí)返工,更換合格的鋼筋。
 
(二)現(xiàn)澆樓板的負(fù)彎距配筋不規(guī)范產(chǎn)生的裂縫
1.原因分析:
(1)現(xiàn)澆樓板的負(fù)彎距鋼筋或附加構(gòu)造筋漏放、踩踏、下沉等,導(dǎo)致板沿負(fù)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(duì)板的負(fù)彎距配筋或附加構(gòu)造筋設(shè)置不重視,沒(méi)有采取有效的技術(shù)措施以確保鋼筋的架空位置。
2.防治措施:
(1)對(duì)已經(jīng)澆筑好的混凝土樓板,如有裂縫,縫寬大于0.3 mm時(shí),須會(huì)同相關(guān)人員查明原因,采取加固措施;
(2)若負(fù)彎距配筋少放或下沉,應(yīng)采取加固補(bǔ)強(qiáng)措施。
 
四、混凝土裂縫
(一)混凝土的塑性干縮裂縫
干縮裂縫:當(dāng)澆筑的混凝土尚處于塑性狀態(tài)時(shí),由于炎熱多風(fēng)使水分蒸發(fā)過(guò)快,泌水率小于表面蒸發(fā)率,引起構(gòu)件表面失水過(guò)多而開(kāi)裂。裂縫縱橫交錯(cuò),沒(méi)有規(guī)律性,多沿板短向分布。裂縫隨著時(shí)間的延長(zhǎng)向混凝土內(nèi)部發(fā)展;裂縫斷斷續(xù)續(xù),似連非連,有時(shí)呈龜板狀,這種裂縫一般粗而短,裂縫到鋼筋為止。
1、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(chǎng)私自加水或因外加劑影響,如氯化鈣等常會(huì)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(duì)新澆筑混凝土的遮蓋、擋風(fēng)和濕養(yǎng)護(hù)不及時(shí)。當(dāng)風(fēng)速?gòu)臒o(wú)風(fēng)到六級(jí)大風(fēng),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(fēng)等使混凝土失水過(guò)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(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力,造成長(zhǎng)度不等的裂縫。
2、防治措施:
用鋼絲板刷或平面砂輪機(jī)磨除水泥結(jié)膜和進(jìn)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。
 
(二)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(shí)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(jì)超過(guò)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(shí),則外表產(chǎn)生冷縮應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),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。
1、原因分析:
(1)混凝土流動(dòng)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(dāng),當(dāng)水泥中的硅酸三鈣(Ca3Si)的含量高達(dá)5.5%時(shí),則每千克水泥的發(fā)熱量是377kJ,比同標(biāo)號(hào)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(jì)強(qiáng)度的要求,常常在配合比中加大水泥用量,提高水泥標(biāo)號(hào),兩者都會(huì)引起高水化熱。在施工環(huán)境溫度下降時(shí),又沒(méi)有采取有效的技術(shù)措施,因而產(chǎn)生裂縫。
2、防治措施:
(1)大體積混凝土溫度的控制指標(biāo)不宜大于下列數(shù)值:
①大體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(shí),應(yīng)采取降溫措施,控制混凝土溫度不超過(guò)28℃;
②大體積混凝土的澆筑入模后最大溫升值為35℃。必要時(shí)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;
③砼澆筑構(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?xí)r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;
②選擇合理的砂、石級(jí)配,嚴(yán)格控制含泥量應(yīng)不大于1.0% ;
③在混凝土中摻入一定的外加劑,盡量減少水泥用量,經(jīng)設(shè)計(jì)單位同意,可利用混凝土60 d的后期強(qiáng)度作為混凝土的強(qiáng)度評(píng)定。
(3)裂縫處理措施:
①經(jīng)觀測(cè)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;
②采用灌漿封閉處理,將開(kāi)裂的混凝土組合成整體,恢復(fù)原有的功能。

 

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