PVC型材屬冷脆性材料,在冬季的組裝和安裝過程中比較容易引發型材焊角開裂問題。到底型材焊角開裂與型材質量、組裝工藝以及安裝操作有些什么關系,怎樣才能更好地控制和避免型材焊角開裂問題呢?下面結合一些業內人士的觀點談談這方面的問題。

一、開裂的現象

塑料門窗的開裂情況幾乎都集中在框和扇的縫角部位。開裂方式一般可歸為兩種情況:一種是從焊角的內角角頂開始,以比較規律的直線沿焊縫開裂。

二、“焊縫開裂”產生的原因及其預防措施造成的焊縫開裂的原因

業內的看法比較統一其主要原因是焊接工藝存在問題,焊角強度達不到應有的數值,導致焊角開裂。

如下幾方面的焊接工藝將對焊角強度產生直接的影響,也對焊縫開裂產生著重要的影響,值得注意:

1、型材下料的幾何尺寸精度,如長度、角度,框和扇的對角線公差必須保證在2~3mm以內,以避免焊接余量和焊接熔化量不均,焊角強度降低,同時可避免在焊角產生過大的內應力。

2、焊板質量和焊接溫度的設置。焊板上的溫度分布必須均勻,焊板的設置溫度和實際溫度的吻合性要好;設置的加熱溫度過高或過低都將使焊角強度降低。

3、進給壓力的設置。焊角強度與進給壓力的關系應該是:隨著進給壓力的增大,焊角強度增大,進給壓力超過一個最佳值時,焊角強度反而下降。另外要注意前后壓鉗壓力的設置應保證型材不變形、不位移,在焊接過程中一旦型材發生位移,焊角強度將嚴重下降。

4、型材靠板的調整和使用。必須調整好靠板的直線度和垂直度,以及靠板內側與鉗口邊緣的相對位置,型材靠板調整不當,將使型材產生錯位和偏熔偏焊,嚴重影響著型材的焊角強度。型材靠板高度應與型材高度相直協調(前者稍低),有些組裝廠靠板不齊全,用小系列型材的靠板來焊大寬度的型材,這是不可取的。

5、焊布的質量和清潔。對于使用期限已過或已穿孔的焊布應及時更換,同時應注意保持焊布的清潔有粘附物要及時清除。有些組裝廠為了節省工時,上好膠條后再焊接型材,致使焊布粘膠,弄得焊布黑黑的一片膠料,這是一種只追求效率而不追求質量的做法。

另外,不宜采用同一工藝參數焊接不同品種規格的型材或不同廠家的型材。

三、“材料開裂”的原因

型材產生“材料開裂”與型材本身的內應力和型材所受到的外應力均有關系,當外應力大于內應力時,型材便產生“材料開裂”。

1、型材在設計、生產過程中使型材產生“材料開裂”的不利因素。

①、焊角開裂的小端面問題。有人通過焊角開裂的模擬試驗,對塑料門窗的角部做壓力破壞性容易開裂的型材試驗,得出如下結論:容易開裂的型材,其焊角強度的試驗值通常也較低。而焊角強度低的型材多集中在小端面型材上,因面小端面型材較容易產生焊角開裂。因此,用小端面型材制作窗框、窗扇時,其尺寸不宜過大。

②、型材的可焊性問題。不同廠家不同配方的同種型材在常溫下其可焊性一般來說差別并不是很大,但當環境溫度低于15℃時情況就不一樣了,溫度越低,不同配方的焊角強度值落差就越大,建議組裝廠通過對比試驗,選用低溫條件下可焊性好的型材。

③、型材擠出加工中的塑化度。有人通過實驗發現,型材的材料開裂現象與型材的塑化度有著明顯的關系,塑化不良或塑化過度的型材都容易產生“材料開裂”。因此在型材生產過程中,廠家應嚴格控制生產工藝,把握適合的塑化度,使型材達到較佳的性能,具有最好的承受外界應力的能力。

2、焊接與組裝對“材料開裂”的影響及其預防措施。

除了本文中的第二點外,還有如下幾方面對型材的“材料開裂”有著明顯的影響。

①、焊接環境溫度。焊接環境溫度較低時(≤15℃)所焊的框、扇較容易發生焊角開裂的情況,這與焊接過程中型材產生內應力有關。在型材焊接時,端面被焊板加熱至熔融狀態,但端面附近型材卻處于常溫狀態,這樣就在焊接區和型材區之間形成一個溫度梯度分布區域。在冷卻過程中,這一狹小的區域內就會由于型材冷卻、收縮不均勻而產生內應力,焊接溫度與環境溫度相差越大,產生的內應力就越大。在內應力與外應力的共同作用下,焊角就會從這一狹小的區域開裂,而往往不是從焊縫開始開裂。因此,有條件的組裝廠其焊接車間的環境溫度必須保持在16℃以上,而且冬季戶外環境比較低時,型材必須在室內貯存24小時以上。沒有條件的組裝廠在型材焊接前應想辦法將型材、焊機平臺和壓鉗預熱。

②、清角作業。在清理框、扇內角的焊瘤時,應避免用扁鏟刀鑿擊而產生的刀痕,產生的刀痕會成為后道工序安裝壓邊時應力集中最嚴重的部位。

③、鋁滑軌和壓條的開料尺寸。為了防止壓條之間或鋁滑軌與

邊框的配合出現縫隙,很多組裝廠在確定壓條和鋁滑軌的尺寸時往往取高不取低,如果壓條和鋁滑軌的尺寸的余量過大,往往導致安裝時框、扇角部被撐裂。建議壓條和鋁滑軌的下料尺寸按每樘框、扇的實際尺寸進行操作。

3、安裝對“材料開裂”的影響及其預防措施

①、在冬季安裝塑料窗時,應減少戶外作業的工作。一方面可以避免框扇在安裝時處于懸空狀態而造成角部開裂,另一方面可以避免室外冷環境對材料的冷脆影響。

②、門窗洞口的位置必須橫平豎直,洞口尺寸大小適宜。洞口歪斜不規范,造成相鄰兩窗框的夾角不等于90°,使框、扇的角部應力加大。

③、固定方法應優選采用固定片固定法,盡量不采用膨脹螺釘內附固定法,且固定片安裝的間距應符合國標要求。由于膨脹螺釘的緊固作用和不可變形的特性,它不但不能緩解和消除窗框所受的應力,甚至還會增加應力、引發焊角開裂。

④、窗框與洞口之間的伸縮縫內必須采用泡沫塑料或其它彈性材料填塞,避免在溫度變化時影響塑窗的尺寸變化。

影響型塑料門窗焊角開裂的因素較為復雜,既可能是型材的內在質量問題,也可能是門窗組裝和安裝方面的問題,這樣就要求型材生產企業與組裝廠及其它用戶加深技術交流合作,從各方面同時入手,采取合理的應對措施,才可能達到減少和預防型材焊角發生開裂的目的。

篇2:砼結構開裂原因分析預防措施

建筑結構產生裂縫是很普遍的現象,其中最常見的要數鋼筋砼構件以及磚墻裂縫。多年的實踐證明,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工手段來克服。

一、鋼筋砼常見裂縫原因分析

砼是一抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用過程中,當發生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時,極容易產生裂縫。

1、材料質量

材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好,若工程上用了這等不合格的材料就會產生“豆腐渣工程”。所以說只有材料的質量關把好了,工程質量才會在根本上得到保證。

2、施工工藝

施工工藝涉及的面很廣,不可能一一敘述,一般常涉用到的有:

(1)、水分蒸發、水泥結石的砼干縮通常是導致砼裂縫的重要原因。

(2)、砼是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后砼的均勻性和密實程度。因此砼的攪拌、運輸、澆搗、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產生的直接或間接原因。

(3)、模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早

拆模等都可能造成砼開裂。施工過程中,鋼筋表面污染、砼保證層太小或太大,澆筑中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

(4)、砼養護,特別是早期養護質量與裂縫的關系密切,早期表面干燥或早期內外溫度較大更容易產生裂縫。

(5)、避免在極端天氣條件下施工,可以減少砼結構的開裂情況。

3、地基變形

在鋼筋砼結構中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。

4、溫度變形

砼具有熱脹冷縮的性質,其線膨脹系數一般為1×10-5/0C.當環境溫度發生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過砼的抗拉強度時,就會產生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現澆屋面板上的裂縫,大體積砼的裂縫等。

5、濕度變形

砼在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等,通常是因為養護不良造成。砼的收縮值一般為0.2~0.4‰,其發展規律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構筑物,通常是摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決砼的早期干縮問題。

6、結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋砼梁、板受彎構件,在使用荷載作用下往往會出現不同程度的裂縫。普通鋼筋砼構件在承受了30~40%的設計荷載時,就可能出現裂縫,肉眼一般不易察覺,而構件的極限破壞荷載往往是在設計荷載的1.5倍以上,所以在一般情況下鋼筋砼構件是允許帶裂縫工作的(有些資料上稱無害裂縫)。在鋼筋砼設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2~0.3mm.對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不允許出現裂縫則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。

7、設計構造

結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構造處理不當,現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋,或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致砼開裂。

8、徐變

砼徐變造成開裂或裂縫發展的例子工程中也和很常見。據文獻記載受彎構件截面砼受壓徐變,可以使構件變形增大2~3倍,預應力結構因徐變會產生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。

二、預防措施

1、材料選用

(1)、水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。

(2)、粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料、級配良好、空隙率小、無堿性反應;有害物質及粘土含量不超過規定。

(3)、細骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。

(4)、

外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善砼工作性能,降低用水量,減少收縮。

2、配料

(1)、配合比設計:應采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。

(2)、禁止任意增加水泥用量。

(3)、配制砼時計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的砼必須重新拌勻后,方可澆筑。

3、配筋

鋼筋的配置應嚴格按施工圖施工,尤應重視以下各點:

(1)、鋼筋品種、規格、數量的改變、代用,必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(2)、鋼筋的位置要正確,保護層過大或過小都可能導致砼開裂,鋼筋間距過大,易引起鋼筋之間的砼開裂。

4、模板工程

鋼筋砼結構裂縫的預防,在模板工程中應注意以下幾點:

(1)、模板構造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致砼裂縫。

(2)、模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載(特別是動荷載)作用下,模板變形過大造成開裂。

(3)、合理掌握拆模時機,拆模時間過早,應保證早齡期砼不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過砼水化熱峰值,即不要錯過最佳養護介入時機。

5、砼澆筑

(1)、砼澆筑時應防止離析現象,振搗應均勻、適度。

(2)、加強砼的早期養護,并適度延長養護時間,在氣溫高、濕度低或風速大的條件下,更應及早進行噴水養護,在澆水養護有因難時,或者不能保證其充分濕潤時,可采用覆蓋保濕材料等方法。

6、設計構造

(1)、建筑平面選型時在滿足使用功能要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建筑物,容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂。

(2)、合理布置縱橫墻,縱墻開洞應盡可能小。

(3)、控制建筑物有長高比,長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。

(4)、合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。

(5)、減少地基的不均勻沉降,除了前述的措施外,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋深度,不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。

(6)、適當加強基礎有剛度和強度。

(7)、層層設置圈梁、構造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫,即使出現了裂縫,也能阻止其進一步發展。

(8)、正確地設置沉降縫。沉降縫位置和縫寬的選定應合適,構造要合理,可以和其結構縫合并設置。

(9)、限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制,同樣,也可以和其它結構縫合并使用。

(10)、部分窗臺砌體應加強。對寬大的窗臺下部宜設置鋼筋砼梁,以適應窗臺的變形,防止窗臺處產生豎直裂縫。

7、施工技術

(1)、加強地基的檢查與驗收工作,基坑開挖后應及時通知勘察及設計單位到

現場驗收,對較復雜的地基,設計方在基坑開挖后應要求勘察補鉆探,當探出有不利的地質情況時,必須先對其加固處理,并經驗收合格后,方可進行下一步施工。

(2)、開挖基槽時,要注意不擾動其原狀結構。

(3)、合理安排施工順序。當相鄰建(構)筑物間距較近時,一般應先施工較

深的基礎,以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建(構)筑物各部分荷載相差較大時,一般應施工重、高部分,后施工輕、低部分。