高層建筑裂縫出現的原因及預防措施分析(3頁).docx
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2022-07-18
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1、高層建筑裂縫出現的原因及預防措施分析摘要:高層建筑的迅速發展滿足了當前人們空間的需求,但是高層建筑出現裂縫卻降低了人們對高層建筑的信任感。研究高層裂縫出現的原因以及提出行之有效的預防措施是促進土木行業發展的必然需要,本文針對高層建筑裂縫的出現進行了分析并提出了預防措施,希望能給廣大同行提供參考。 關鍵字:高層建筑;裂縫;原因;預防措施科技的進步促進了施工工藝和施工材料的快速發展,建筑物高度不斷上升。目前,為了保證建筑物的強度,很多建筑物用的混凝土等級已經達到C80。高強混凝土的使用使得高層建筑產生裂縫成為普遍現象。例如,惠州一小區住房入住半年后便出現墻體開裂,嚴重影響了居民的日常生活,整個居民2、樓的耐久性和整體性也因此受到了影響。研究高層裂縫出現的原因以及提出行之有效的預防措施是促進土木行業發展的必然需要,本文針對高層建筑裂縫的出現進行了分析并提出了預防措施,希望能給廣大同行提供參考。1.裂縫產生的情況1.1大體積基礎混凝土板為了承受高層建筑的超大荷載,底板的厚度已經超過2m,這類基礎混凝土板體積大,極易產生裂縫的主要原因是溫度變形。裂縫形式主要分為兩類:一類是貫穿裂縫,澆注大體積混凝土初期,混凝土處于塑性狀態及升溫階段,彈性模量小,變形應力也小,混凝土隨著水分的蒸發和溫度的下降逐漸產生變形,由于地基或基礎的約束,新澆混凝土不能自由收縮,產生拉應力,當混凝土的抗拉強度無法與拉應力抗衡3、時,混凝土內部便會產生發展性裂縫,最后出現貫穿裂縫;另一類是表面裂縫,混凝土澆筑后產生大量的水化熱,整個混凝土構件的溫度上升,但是構件表面和內部的散熱條件不同,表面散熱快溫度低,中心散熱慢溫度高,混凝土外部產生拉應力,內部產生壓應力,當混凝土的抗拉強度無法抗衡拉應力時,混凝土表面就會出現表面裂縫。1.2地下室混凝土樓板及墻板澆筑地下室樓板及墻板混凝土時,混凝土產生大量的水化熱,整個構件的溫度上升,在此后的降溫過程中會引起溫度應變。由于同時受到墻柱和基礎的約束作用,樓板及墻板容易出現溫度裂縫和收縮裂縫。地下室位置特殊,其產生的裂縫是很復雜的,在施工期就極容易出現裂縫,此時上部建筑還不存在,沒有荷4、載的影響,裂縫形成的主要原因是干縮和溫度應力。地下室墻板裂縫具有以下特點:一是樓板及內墻板受溫度變化的影響,產生溫度裂縫的概率高;二是外圍樓板受到地下室外墻和墻板受到基礎的約束極大,易產生貫穿裂縫;三是墻體內部和外部的溫差小,表面裂縫出現的概率小;四是不易養護,散熱迅速,難以利用混凝土的松馳徐變;五是地下室外擋土墻縱向長度大,豎向裂縫多。1.3高強混凝土導致裂縫產生為了承受高層建筑的超大荷載,C50 C80的混凝土早已廣泛使用,隨著施工工藝和施工材料的發展,C80 C120的混凝土也開始在部分工程中運用。高強混凝土的配合比設計中,水灰比低,添加超細礦粉和高效減水劑,導致其更容易產生裂縫。高強混5、凝土的水泥含量是普通混凝土的1.5-2倍,因此,早期的干縮必將大大增加。另一方面,高強混凝土的水化熱比較大,混凝土所受的溫度應力較大,極其容易出現溫度收縮裂縫。1.4外墻面抹灰層的裂縫高層建筑物結構施工時,需要精確控制垂直度。外墻的找平抹灰導致部分砂漿層厚度過大,容易出現裂縫。另外,由于保溫隔熱系統的需要,外墻面必須掛上與水泥砂漿熱膨脹系數不一致的聚酚脂苯板,導致開縫。1.5樓板施工不當樓板施工不當主要有兩種情況。一種情況是由于堆載不當,例如在未經加固的樓板上安放泵機泵送混凝土,產生的巨大振動會對樓板產生沖擊力,樓板的薄弱部位容易產生裂縫;另一種情況是施工操作失誤,例如澆筑樓板時采用快拆模板體6、系,將支撐桿當作模板拆走了,導致樓板無支撐,板底出現裂縫。2.裂縫的特征分析2.1干縮裂縫高強度混凝土水泥用量比普通混凝土的水泥用量多,一般在450- 600kg / m3,因此,在混凝土形成過程中由于水泥水化產生的體積收縮大于普通混凝土,出現收縮裂縫的概率也相對較大。混凝土在硬化過程中水分逐步散失,毛細管由于張力作用開始變形,混凝土體積收縮。如果混凝土水灰比增大,用水量增加,毛細管孔隙也變多,混凝土體積收縮變形大,導致出現干燥收縮裂縫。2.2溫度裂縫澆筑大體積混凝土的時候,產生大量的水化熱,但是由于混凝土內部的熱量不易散發,外表面的散熱快,內外溫差大,導致混凝土構件產生的拉應力大于混凝土的抗7、拉強度,混凝土開裂。從另一角度來說,混凝土出現溫度裂縫的根本原因是因為抗拉強度低于抗壓強度。2.3沉縮裂縫混凝土是水、石、砂、水泥、摻合劑和外加劑等組成的非勻質材料。混凝土在初凝前,水分比重小,水泥顆粒與骨料的比重大,產生泌水,混凝土表面是水泥凈漿,浮至粗骨料下方時產生內分層,泌水時引起塑性收縮,使水泥石內部產生裂縫和混凝土內部出現微裂。3.裂縫的預防措施3.1設計措施(l)采用小間距,小直徑的配筋原則增加構造筋。(2)提高薄弱部位的配筋率,設置暗梁。(3)建筑平面應該避免不規則平面,長度適中。(4)后澆縫的設置要合理,正常施工環境下,應該為20m - 30m。3.2施工措施(l)混凝土原材料8、要符合技術標準和質量要求,粗細骨料的含泥量不能超過l.5%。(2)混凝土要控制水灰比,合理摻加減水劑和塑化劑,減少混凝土的坍落度。(3)為了降低混凝土的初凝溫度,盡量在夜間進行澆筑施工,泵送混凝土時要采取制冷措施,比如噴冷水和加蓋草袋。(4)在各個施工工藝中,要保證混凝土的密實度。(5)高強水泥盡量選用中熱微膨脹水泥,使用高效減水劑,摻加膨脹劑和超細礦粉。(6)外墻找平抹灰前,必須清理干凈結構基層,并保持潮濕狀態,防止因為失水而產生開裂和空鼓。抹完灰后要進行潮濕養護,防止砂漿因為溫度應力和干縮變形引起開裂。4.結束語近年來,高層建筑的出現提高了土地的利用率,同時,高層建筑的裂縫降低了人們對高層建筑的信任感。有些裂縫并不會影響結構的穩定性,但是為了保障結構的美觀性和耐久性,相關部門應該加大研究力度,盡早提出合理的預防措施,從根本上解決裂縫的問題。參考文獻:1 王鐵夢.工程結構裂位控制M.北京,中國建筑工業出版社.2 何星華,高小旺.建筑工程防治裂縫指南M.中國建筑工業出版社.20053 張天宇.混凝土結構裂縫現狀調查與統計分析J. 福建建設科技. 20054 應全慶.現澆鋼筋混凝土板裂縫產生的成因分析、預防措施及處理方法J.中國科技信息,2010,(15):169.