地暖管地面裂縫產(chǎn)生原因及控制措施研究

劉艷軍

【摘 要】現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不僅價(jià)格低廉而且高效節(jié)能環(huán)保的地暖管地面得到建筑施工行業(yè)的廣泛推崇和使用。但是地暖管道在常見的地暖施工系統(tǒng)中，經(jīng)常出現(xiàn)地暖管地面裂縫現(xiàn)象，這種問題通常是在地暖管的設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)中由于操作不當(dāng)所引起的。這種地暖管的地面裂縫現(xiàn)象，不僅影響著建筑裝修的美觀效果，更關(guān)系到住戶的后續(xù)安全使用。本文通過工程的實(shí)踐調(diào)查，概括出地暖管地面裂縫的具體形態(tài)和界格縫設(shè)置不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象并闡述了影響地念管地面裂縫的主要因素--地暖管的建筑材料混凝土的施工厚度不夠等，系統(tǒng)的從選擇原材料、設(shè)計(jì)構(gòu)造、施工和工藝三點(diǎn)出發(fā)，研究控制地暖管地面裂縫的有效措施以指導(dǎo)工程的實(shí)踐和順利實(shí)施。

【關(guān)鍵詞】地暖管；地面裂縫；應(yīng)力集中；填充層；控制措施

0.前言

我們所說的地暖管地面，全稱是低溫?zé)崴匕遢椛湎到y(tǒng)，其工作原理是以低溫度的熱水作為傳輸熱量和溫度的媒介，以獲得采暖的房間所在底板為散熱面，將室內(nèi)溫度與其他表面熱度進(jìn)行熱量交換以達(dá)到熱平衡狀態(tài)，主要形式是室內(nèi)的對(duì)流和輻射。這種原理逐漸形成了一個(gè)由地面向房間散熱的供暖系統(tǒng)?，F(xiàn)如今，地暖管地面在我國(guó)已被廣泛推廣和使用，它擁有著相當(dāng)高的性價(jià)比和優(yōu)點(diǎn)，如造價(jià)成本低、材料高效節(jié)能、節(jié)省甚至不占用房間實(shí)際使用面積。其實(shí)際使用的舒適度和環(huán)保度更是適宜人們采用的重要原因。只是，在地暖管的施工過程中常常伴隨著很多問題，如材料配比比例錯(cuò)誤、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)龋鶗?huì)導(dǎo)致暖管地面出現(xiàn)裂縫。

1.裂縫的形態(tài)及產(chǎn)生原因

造成地暖管地面出現(xiàn)裂縫的因素有很多，原材料的配合比例、界格縫的形態(tài)、養(yǎng)護(hù)問題、地暖管地面固定管卡是否破壞、面層厚度等因素都應(yīng)考慮在內(nèi)。

1.1原材料的配合比例

構(gòu)成地暖管的原材料是主要是混凝土，當(dāng)水泥的用量過多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土的含砂率發(fā)生改變，從而導(dǎo)致骨料的配合比率和外添加劑所占比率失調(diào)。這種現(xiàn)象叫做混凝土原材料的配合比不當(dāng)。這幾個(gè)因素互相關(guān)聯(lián)，互相影響，任何環(huán)節(jié)中的操作不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致面層裂縫。填充層細(xì)石混凝土使用的是商品泵送混凝土技術(shù)，當(dāng)水泥與石灰配合比過大時(shí)，混凝土的稠度和粘度會(huì)變大，當(dāng)水泥與石灰在攪拌過程中攪拌得不夠均勻或徹底，原材料的抗拉強(qiáng)度便會(huì)降低，凝結(jié)力度大大下降，進(jìn)而地暖管地面的裂縫便產(chǎn)生了。

另一種情況是混凝土由于收縮所引起的裂縫抗拉應(yīng)力變小，導(dǎo)致混凝土抗拉應(yīng)力變小的具體原因是泵送混凝土有著較高的的坍落度，在混凝土澆筑振搗后，在混凝土內(nèi)部有一大部分空間被攪拌用水占用，當(dāng)攪拌用水蒸發(fā)后，之前被攪拌用水所占據(jù)的部位會(huì)形成毛細(xì)孔毛細(xì)孔所在的位置由于混凝土發(fā)生收縮，導(dǎo)致裂縫抗拉應(yīng)力變小，最終形成縫隙和裂紋。根據(jù)實(shí)際調(diào)查，坍落度與增加收縮裂縫的可能性成正比。在實(shí)際施工過程中，此類因素引起的地暖管地面裂縫裂縫情況較多，裂縫較大且不規(guī)則。

1.2養(yǎng)護(hù)問題

對(duì)于施工過程中對(duì)材料的養(yǎng)護(hù)問題，主要指是未做好混凝土填充層在澆筑環(huán)節(jié)之后的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)問題，另一種情況是澆筑后對(duì)填充層的養(yǎng)護(hù)時(shí)間過短，導(dǎo)致混凝土表面干燥，發(fā)生塑性收縮與開裂。由于養(yǎng)護(hù)問題所產(chǎn)生的裂縫形態(tài)一般為表面龜裂紋裂縫。

1.3界格縫的設(shè)置與斷開

在填充層混凝土澆筑過程中，未及時(shí)對(duì)一些實(shí)際面積較大的房間門口寬度做改變位置，設(shè)置界格縫，或界格縫未完全斷開。原理是在填充層混凝土硬化時(shí)，該部位應(yīng)力過于集中，從而導(dǎo)致地暖，管地面出現(xiàn)細(xì)小裂縫。由于界格縫的設(shè)置問題所產(chǎn)生的裂縫形態(tài)多為斜裂縫、一字或十字形狀的較寬裂縫。產(chǎn)生的位置多為門洞陽(yáng)角及房問陽(yáng)角。

1.4固定管卡

施工過程中，如果在填充層混凝土的環(huán)節(jié)中施工不當(dāng)，地暖管地面的固定管卡本身就會(huì)被破壞，被破壞的固定管卡與保溫板脫離后，保溫板錯(cuò)位豎起，造成地面出現(xiàn)裂縫。這種裂縫的局部會(huì)突出，面層有破損，形態(tài)呈放射形式。

1.5填充層、面層厚度

填充層和面層的厚度是受管線布的設(shè)計(jì)工藝影響的。厚度高的填充層雖然可以將管道包裹住，可實(shí)際管道上皮與填充層上部只有只有不到二分之一的厚度。施工中由于施工環(huán)境高低不平，致使地暖管地面上表面與混凝土接觸處存在差異，于是在薄弱地帶產(chǎn)生了裂縫。實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，地暖管地面保護(hù)層厚度低于十五毫米處產(chǎn)生裂縫的概率為百分之七十，這種情況下產(chǎn)生的裂縫形態(tài)較寬。

2.裂縫的控制方法和措施

2.1設(shè)計(jì)方面

我國(guó)《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》規(guī)定房間面積超過四十平米或長(zhǎng)度超過六米時(shí)應(yīng)為房間設(shè)置界格縫。設(shè)置的位置為柱子周邊及內(nèi)墻周圍，應(yīng)多這幾在應(yīng)力集中的部位。柱子周邊和內(nèi)墻應(yīng)與房間的界格縫相通，在劃分面積比較大的樓面和地面時(shí)，界格縫處的構(gòu)造層必須完全斷開，好讓界格縫上下層的縫隙貫通順直，位置一致。十五至二十毫米為界格縫的一般寬度。

混凝土開裂進(jìn)一步導(dǎo)致地暖管裂縫的另一個(gè)不容忽視的因素是原材料混凝土的配合比例設(shè)計(jì)不當(dāng)。混凝土配合比錯(cuò)誤，會(huì)大大降低混凝土的抗拉強(qiáng)度。實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)混凝土的塑性收縮裂縫和流態(tài)關(guān)系密切?；炷猎O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的配合比的選擇直接關(guān)系著地暖管地面的裂縫情況?；炷猎牧系呐浜蠈?duì)水泥和石灰的用量要求極高，應(yīng)將坍落度降到最低?？紤]到高溫季節(jié)對(duì)硬化造成的影響，采取適當(dāng)?shù)木從胧┦潜夭豢缮俚摹３艘酝?，?duì)材料的檢查和監(jiān)督工作也不容忽視，邀請(qǐng)具有專業(yè)知識(shí)和技能的工作人員管理用料和配料，嚴(yán)格使用外添加劑，并定時(shí)檢查攪拌時(shí)間，并應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料及混凝土填充層和面層的養(yǎng)護(hù)工作，另外，適當(dāng)加入一定量的膨脹劑可以降低混凝土的早期收縮情況發(fā)生的可能。

2.2施工方面

二次澆筑工藝經(jīng)過了混凝土將地暖管地面包裹的環(huán)節(jié)，先墊好初凝鋼筋網(wǎng)片，再澆筑的水泥砂漿質(zhì)量大大提高，降低了地暖管裂縫的可能性。

鋪設(shè)地暖管之前應(yīng)遵循二次澆筑工藝，保證填充層、面層的平整度。等到平層凝固硬化后，再鋪設(shè)保溫層。在養(yǎng)護(hù)方面，早期的地暖管微小的裂縫今后都會(huì)為后期宏觀裂縫的產(chǎn)生埋下隱患。因此，忽視養(yǎng)護(hù)問題是混凝土早期開裂進(jìn)而導(dǎo)致地暖管裂縫的一個(gè)非常重要的原因，它影響著混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和使用的安全性。根據(jù)外界溫度，填充層澆筑后，應(yīng)用草簾、蘆席、麻袋等對(duì)其進(jìn)行覆蓋，對(duì)于覆蓋好的混凝土澆筑表面，要通過按時(shí)澆水以保持澆筑表面的濕潤(rùn)。混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間對(duì)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土不得少于應(yīng)派專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)在初期應(yīng)鋪薄板盡量減少走動(dòng)對(duì)混凝土的影響采用二次澆筑工藝進(jìn)行填充層施工時(shí)注意第次澆筑應(yīng)在第次澆筑完畢并養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行。

2.3管道的彎折與固定

施工過程中，掌握不好塑料管材的性能不但會(huì)影響下一環(huán)節(jié)的澆筑，更容易在澆筑填充層時(shí)發(fā)生保溫層不平或地暖管地面在局部翹起等情況。因此，平實(shí)、牢固的塑料管材顯得尤為重要。在填充層作業(yè)時(shí)，應(yīng)對(duì)管道情況進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，避免管道漂起現(xiàn)象發(fā)生，影響管道上部混凝土的厚度。

3.結(jié)束語(yǔ)

除了在設(shè)計(jì)和施工方面進(jìn)行優(yōu)化外，理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)比分析，也可以加強(qiáng)對(duì)地暖管地面裂縫的控制，希望這些措施的實(shí)施可以降低地暖管地面裂縫現(xiàn)象發(fā)生的可能，更好地指導(dǎo)工程實(shí)踐。

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