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摘要:砖混结构,尤其是空心砖房屋居多。房屋受损时,往往会先出现墙体开裂、产生墙体裂缝、主要原因可能是地基沉降、设计原因、温差大;正确分析其成因、切实加强防治措施是十分必要的。
关键词:墙体裂缝温差地基沉降防治措施
1、墙体裂缝的分类
按照不同的分类标准,裂缝可以有很多的分类方法,一般有:按照裂缝生成原因分为:受力裂缝和非受力裂缝两大类。如:在各类直接荷载作用下,砌体产生的裂缝为受力裂缝;而因收缩、温度及湿度变化。地基不均匀沉降等引起的裂缝为非受力裂缝,又称变形裂缝;按照裂缝的危害性分为:有害裂缝和无害裂缝;按照材料、构件分类:砖砌体裂缝、砌块墙体裂缝及混凝土结构裂缝。
2、墙体裂缝的影响因素
2.1、温度应力对填充墙裂缝的影响。温度应力会超过砌块的抗拉强度和粘结强度,使填充墙开裂。而且在高温时,砌块表层迅速失水,不仅加剧了砌块的收缩,也造成砂浆失水量增大使粘结强度降低。此外由季节温差产生的应力也可能使填充墙产生裂缝。由于外界温度变化无法控制,因此应避免高温季节砌筑填充墙。
2.2、砌块耐久性对填充墙裂缝的影响。碳化和干湿循环对混凝土砌块的抗压、抗拉和抗折强度均产生较大影响。碳化对混凝土砌块的抗压强度和抗裂性有不利的影响,当填充墙表面未进行饰面处理时,砌块表面会在较短时间内碳化,使己碳化部分的砌块抗压强度和抗裂性降低。如果填充墙砌筑完成后在很短的时间就进行抹面施工,由于抹面砂浆的保护,碳化对填充培裂缝的影响可以忽略。对一些建筑面积较大的工程,由于施工周期较长,在填充墙砌筑完成以后长达半年甚至一年的时间后进行抹面处理,砌块表层会发生碳化,使加气混凝土的强度和抗裂性降低,容易产生裂缝。
2.3、填充墙砌筑完成后,对外墙而言,主要是降雨引起砌块含水率的变化,内墙则主要是相对湿度的变化和渗漏引起砌块含水率的变化。混凝土砌块含水率增加时,强度降低较为明显,同时干湿循环也引起相应的变形,当变形受到约束时产生应力,填充墙也可能产生裂缝。
2.4、砌筑砂浆和抹面砂浆对填充墙裂缝的影响。砌块和抹面砂浆都是构成填充墙的基本单元,填充墙在内部和外部各种因素的作用下不断发生着变形,这些变形都将以一定形式和数量分配到抹面砂浆和饰面部分,加上面层本身的干燥收缩和温度变形,使抹灰层和墙体的粘结面更多的处于受剪或受拉状态。由于温度及相对湿度变化时,砌块面层和内部的含水率变化与外部的不一致,从而产生变形差,就会产生裂缝。
3、墙体裂缝的直接原因
3.1、因温差变形引发的砖砌体裂缝
这类裂缝较典型和普遍的是建筑物顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字或“X”型,且显对称性,但有时仅一端有,轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类型缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋,更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引旗下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。其防治的主要方法:
3.1.1、是减缓消除热胀冷缩动力源,如设隔热层、变形缝;
3.1.2、是增强相关砌体抗力,如提高砂浆强度,提高饱满度,空斗改实砌,加筋砌体,加设构造柱;
3.1.3、是提高抹灰的抗裂能力(针对于不影响结构安全的缝)。
3.2、因地基基础不均匀沉降而引起的墙体裂缝
砖混结构由于地基不均匀沉降或温度变化引起的一般性质的裂缝不危及结构安全和使用,往往容易被人们忽视,致使这类裂缝屡有发生,形成隐患,当在地震或其他作用下,容易引起提前破坏。故对此应引起有关部门的重视,采取措施,减少和防止裂缝的产生。
3.2.1、当地基基础产生不均匀沉降时,其表现形式大多是底层墙体开裂,严重时可能向上继续延伸。
①斜裂缝一般发生在建筑物纵墙的两端,或建筑物的中部以及建筑物的阳角。斜裂缝成因是由于地基局部沉降,使墙体承受较大的剪力,当砌体受拉应力超过其抗拉强度时,即发生断裂。
②水平裂缝度发生在窗间墙。当发生局部不均匀沉降时,沉降单元上部收到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,当砂浆强度不足以抵抗该剪力时,即发生水平裂缝。
③垂直裂缝大多在较宽窗的窗台中部。当发生不均匀沉降时,窗间墙因受荷载较大,窗台因其上伏有窗重,荷载很小,因此窗台墙相当于反梁而窗间墙相当于反梁支座,窗台墙因反向变形过大而开裂,上宽下窄。
3.2.2、防治措施
①加强地基勘察。验槽时应钎探,以探明局部软土层。对照勘探报告,辨别土层成分,防止因未作土样分析而将某些特性土,如膨胀土、湿陷性黄土当作一般土处理。对发现的软弱土部分,应处理后,方可进行基础施工。
②合理设置沉降缝。当地基压缩性较大、房屋较长、地形较复杂或同一建筑物而基础形式不同时,均应从基础开始设置沉降缝。
③加强上部结构刚度,提高墙体抗剪、抗拉强度。当上部结构刚度较大时,可以适当调整不均匀沉降。
3.3、因施工或材料原因而产生墙体裂缝
3.3.1、当施工或材料质量低劣时,墙体裂缝呈不规则状,且分布不均匀。但当施工顺序不合理时,则能产生较集中的明显的裂缝。
3.3.2、防治措施
①严把材料质量关,对不合格的材料坚决不用。
②严格按规范施工。砌体应上、下错缝,内外搭接,水平灰缝及竖向灰缝应饱满。严禁以铺浆代替灌缝,转角和交换处应同时砌筑,半砖使用率不得超过5%。
③认真分析房屋结构,合理安排施工工序,应先建主体后建附属,先建重而高部分,后建轻而低部分,对大面积现浇板,应设置后浇带。
④对沉降缝、伸缩缝等,一定要将缝内杂物剔除干净,使缝能正常发挥作用。
3.4、设计原因而引起的墙体裂缝
3.4.1、设计不当
①在局部软弱地基中处理不当,则可能产生不均匀沉降,当上部结构不足以抵抗由不均匀沉降而产生的裂缝。
②房屋过长或型体复杂,易产生不均匀沉降或温差裂缝。
③由于相邻建筑物基础的影响,地基易产生附加沉降。
④设计时未进行荷载不利组合,导致使用荷载分布与设计值相差过大。
⑤因大梁刚度偏小而产生挠度,嵌固在墙内的梁端发生位移造成墙体开裂。
3.4.2、防治措施
①对发现的软弱土部分,应处理后,方可进行基础施工。同时应加强上部结构刚度、提高墙体抗剪、抗拉强度。
②相邻建筑物间基础应留有一定间隙,同时应计算相邻基础应力叠加时产生的沉降量,使该沉降量与整个建筑物沉降量相同。
③认真验算砌体强度、验算砌体局部承压,当局部承压不足时应设置混凝土垫块。
④对较长的房屋,其顶层的房屋端开间应加强刚度。
⑤做好屋面保温层设计。
⑥防止因使用不当引起的墙体裂缝房屋装修时,应征求原设计人员意见,对承重构件不得随意破坏,装修楼地面时荷载不应超过设计值;使用中,活载不应过于集中;房屋超过结构合理使用年限时,应委托相关单位进行鉴定。必要时,对损坏的构件进行加固并加强观测。
4、结语
综上分析,砌体裂缝因温差和砖的材质因素产生的比较普遍,其表现形式千差万别,在具体处理时务必正确区分,对症下药,坚持预防为主。总之,只要坚持认真负责的态度,查明其成因,砖砌体裂缝问题会迎刃而解。
参考文献:
1、《砌体结构设计禁忌手册》,梁建国黄靓.中国建筑工业出版社.2008.1.
2、《最新建筑工程施工项目全过程控制与质量监督管理及工程质量验收标准规范国家强制性条文》李建秋,2008,3月.