混凝土小型空心砌块开裂问题的有限元分析
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墙体材料改革,是我国建设领域的一项基本国策,是落实科学发展观的具体体现,是实施可持续发展战略的重大举措,改革的目标是用新型的墙体材料取代传统的实心粘土砖,以达到保护耕地、节约能源、保护环境的目的。
随着这项工作的不断推进,越来越多的新型墙体材料应用于各类工程,但随着新型墙体材料的应用,也带来了一些负面影响,如混凝土小型空心砌块墙体的开裂就是最具代表性的问题。
墙体的开裂,会带来一系列的问题,如墙体渗漏、墙皮脱落、影响使用、危及安全及影响美观等,由此引发的投诉事件也不断增多,因此也成为社会关注和百姓投诉的新热点。
混凝土小型空心砌块墙体开裂的原因是多方面的,也是很复杂的,本文对混凝土小型空心砌块建筑墙体的开裂进行了研究、分析,并提出了防止混凝土小型空心砌块建筑墙体开裂的措施及建议。
一、原因分析(一)砌块材料自身的原因1、混凝土小型空心砌块是由混凝土组成的。
混凝土是一种复合材料,它是由骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料胶结而成的,在温度、湿度变化条件下,混凝土逐步硬化,同时产生体积变形,这种变形是不均匀的;水泥石收缩较大,骨料收缩很小;一般来说,骨料与砂浆具有不同的热学参数,即它们的热膨胀系数是不相同的,骨料的热膨胀系数通常取在0.7×10-5/℃,混凝土的热膨胀系数通常取为1×10-5/℃,不同类型骨料混凝土的热传导系数亦不同。
它们之间的变形不是自由的,产生相互约束应力,当水泥砂浆的热膨胀系数大于骨料热膨胀系数时,界面上将产生拉应力,由此会造成开裂损伤。
混凝土结构内由于水化热产生的温变、收缩等引起界面上的拉应力,当拉应力达到界面粘接强度时,界面上的某一薄弱环节将首先开裂,因而造成材料内部的开裂损伤。
2、混凝土中的自由水蒸发会引起混凝土的干缩,从而引起砌块自身开裂。
3、混凝土中胶凝物质在大气中CO2的作用下,会引起炭化收缩,导致混凝土自身开裂。
砌块上墙后,由于自身的收缩,会引起墙体内部产生一定的应力,当这种应力大于墙体的抗拉与抗剪强度时,墙体就会产生开裂。
浅谈混凝土小型空心砌块砌体裂缝的成因及防治摘要:根据国家限制使用粘土实心砖,积极推广墙体材料改革的政策,混凝土小型空心砌块作为一种新的墙体材料在工程中得到了广泛的应用。
但在实际应用中,墙体出现了不同程度的裂缝,影响了主体结构的使用功能。
随着住宅商品化的发展,房屋裂缝问题越来越引起人们的普遍关注。
为了减少墙体裂缝对住宅质量的影响,对墙体裂缝产生的原因进行深入研究,并找到防治措施势在必行。
关键词:施工质量;墙体裂缝;防治措施;一:裂缝产生的原因混凝土小型空心砌块砌体产生裂缝的原因归纳起来主要有以下几方面:1:温度变化引起的墙体裂缝此类型裂缝多发于外墙,形成八字裂缝、水平裂缝及竖直裂缝。
其中八字裂缝一般发生在平屋顶房屋顶层纵墙面上。
这种裂缝的产生,往往是在夏季屋顶梁构件、挑檐混凝土浇筑后,保温层未施工前,由于混凝土和砌体两种材料的线性膨胀系数的差异,在较大温差情况下,纵墙因不能自由缩短而在两端产生八字裂缝。
无保温屋面的房屋,经过夏、冬季气温的变化,也容易产生八字裂缝。
裂缝之所以出现在顶层,还由于顶层墙体承受的压应力比其他各层小,从而砌体抗剪强度比其他各层都要低的缘故;檐口下水平裂缝、包角裂缝以及在较长的多层房屋楼梯间处,楼梯休息平台与楼板邻接部位发生的竖直裂缝,以及纵墙上的竖直裂缝,产生的原因和八字裂缝产生的原因相同。
2:收缩应力引起的墙体裂缝此类裂缝多出现于内墙面,墙体与混凝土梁柱构件连接部位,以及施工洞,管线敷设部位和门窗洞口周围。
产生原因归纳为以下几方面:2.1 材料因素(1)砌块首先,混凝土小型空心砌块石以水泥为胶凝材料,砂石为骨料,加水按一定配合比制作的,它具有混凝土的脆性,在生产和运输过程中,因震动会产生细小的不可见的裂缝,上墙后会在外界因素的作用下产生墙体上的宏观裂缝。
其次,砌块存在着干缩的特性,干缩变形的特征是早期发展比较快的。
砌块出窑后经过28天自然养护后,砌块的干燥收缩变形情况才逐渐平稳。
关于混凝土小型空心砌块房屋变形裂缝的成因与防治的探析【关键词】混凝土;空心砌块;房屋建筑;裂缝原因;措施1.混凝土小型空心砌块房屋裂缝的分析1.1砌块材料出现裂缝的原因混凝土小型空心砌块的构成材料主要是复合型材料混凝土,而混凝土主要由骨料、水泥石、气体及水分构成,通过非均质材料的胶结构成,由于温度和湿度的变化,混凝土在硬化的过程中还会有体积改变的现象发烧死,且具有不均匀性的特点。
水泥收缩对骨料收缩造成影响。
当水泥收缩较大时,骨料收缩则越小。
骨料类型的不同会导致混凝土传热导系数发生改变,他们变形会受到相互应力的制约,因此具有不自由的特点。
当水泥砂浆的热膨胀系数超出骨料的热膨胀系数时,界面上会有拉应力产生,因此会导致出现开裂。
混凝土中自由水的蒸发会使混凝土有干缩裂缝产生。
大气中的二氧化碳会对混凝土中的胶凝物质造成影响,引发收缩开裂。
在砌块上墙之后,砌块自身会有收缩产生,而墙内的应力也逐渐发挥作用,当墙内应力强度超出墙体自身的抗拉及抗剪强度时,墙体就有裂缝出现。
混凝土自身的因素,由于混凝土砌块规定的成型养护时间是28天,待成型养护结束以后,砌块的变形基本达到60%,砌块变形若完全区域稳定,是需要3~5年的时间。
在对混凝土砌块进行生产时,出现未达到龄期要求及予以出厂,造成砌块的龄期检查的难度较大。
其次,由于砌块生产厂家所运用的设备质量大不相同,许多小工厂生产出的设备未能达到质量要求,且砌块的强度及密实度较低,是墙体裂缝产生的另一原因。
1.2地基出现不均匀沉降及施工方面和设计方面存在的因素房屋全部荷载的最后是由基础向地基传递的,在地基的荷载作用下,深度会对应力产生影响,深度越大,扩散的程度就越大,而应力则越小。
若房屋设计的高度较大,其房屋整体的刚度相对落后,又未对路基进行加固,则会有墙体裂缝产生。
由于地基附加应力的作用下促使不均匀沉降的形成。
通常情况下,空心砌块墙体的砌筑是由人工进行的,空心砌块块体自身具有较高及空洞的因素存在,导致竖缝砂浆的饱满度逐渐降低,水平缝间的接触面积较小,不利于铺砌。