
摘要:本文对砌体中常见的一些裂缝问题进行了分析,介绍了墙体裂缝产生的原因,经及在设计及施工中可以避免出现裂缝的一些方法,在出裂缝后的防治措施.
关键词:砌体结构;裂缝;防治措施
1 引言
砌体结构的裂缝,是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题. 引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。砌体中的裂缝不仅影响建筑的美观,并且造成房屋的渗漏,还给人们增加了不安全的感觉,有时还会影响建筑的结构强度、刚度、稳定性和耐久性。本文对砌体结构中常见的一些裂缝问题进行探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防处理措施
2 砌体结构裂缝成因与防治措施
2.1 温度裂缝和干缩裂缝
温度裂缝
温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
干缩裂缝
烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。
温度、干缩及其它裂缝
对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。
防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施
(1) 屋盖上设置保温层或隔热层;
(2) 在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;
(3) 当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;
(4) 建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》第6.3条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。
防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:
(1) 在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;
(2) 在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;
(3) 在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;
(4) 在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;
(5) 竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;
(6) 控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;
(7) 控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。
也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。
2.2 设计上对房屋的设计和构造处理不当引起裂缝
有些砌体结构的房屋设计是套用图纸,但在应用时没有根据实际情况进行校核,有的因为少算或漏算荷载,使实际设计的砌体承载力不足,有的还进行了墙体总的承载力计算,但忽视了墙体高厚比和局部承压的市场计算.结果造成砌体承载力不足,在荷载作用下出现多种裂缝.
防治措施:
设计人员应根据当地的实际情况,对拟建的砌体结构的房屋,要做到力学模型准确,传力清楚,荷载统计无误,构造上控制合理准确.
(1)加强面层保温性能。保温材料尽可能采用聚苯乙稀泡沫,沥青岩棉毡等不吸水且保温性能好的材料,避免采用焦渣、珍珠岩等松散材料。最好让圈梁不外露。
(2)加强设置钢筋混凝土圈梁,提高墙体整体性,在建筑物顶层每个开间,在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁,另外无论妇女儿墙高低,均要设置钢筋混凝土压顶圈梁并与构造柱连为整体.
(3)加强构造柱的设置,除规范要求设置构造柱外,在L与I平面形状中纵横墙交接处必须设置构造柱.以提高建筑的整体风度和墙体的可延性,约束墙体裂缝的扩展.
(4)裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况及时采取相应有效措施,必要时进行结构加固.
2.3 地基不均匀沉降而引起的裂缝
当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝,这种裂缝一般都是斜向的,且多发生在门窗洞口上下,这种裂缝的特点是:
(1) 裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;
(2) 裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;
(3) 在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中.
防治措施:
(1) 合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折.避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙边接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降.
(2) 加强上部结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和整体刚度,减少建筑工地物的端部的门、窗洞口设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。
(3) 加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进基础施工,如果已经出现了由于地基不均匀沉降引起了砌体裂缝,应先加固地基,等沉降量达到稳定标准后,再加固墙体.
2.4 施工质量不合格,使用材料不合格而引起的裂缝
当施工质量出现问题,砂浆强度过大,吸水后干缩,砂浆不饱满或砂浆稠度不够时,会在平拱砖过梁处产生沿砖缝斜向的裂缝.
砖的质量不合格,砂浆强度不够,这些都会造成整个砌体的强度不够;而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不准确,施工时不润湿砖等;当砌体质量较差,砌体灰缝饱满度不当时也会影响到砌体的强度,而这些都可能在砌体结构中产生裂缝.
预防措施:
(1) 提高施工质量,保证结构所使用材料,严格按照施工工艺进行施工.
(2) 层面结构施工应尽量避开高温季节,以缩小温差。刚性房水层设置伸缩缝,伸缩缝分格间距全缝不宜大于6m,缝宽15mm左右,半缝分格不宜大于1.5m、宽7mm左右,半缝应划到位,伸缝处钢筋要全断开.在屋脊处及女儿墙边必须设置伸缩缝,缝宽20mm以上,缝内填充柔性防水材料嵌缝.
3 结束语
总之,裂缝的种类很多,我们既不能忽视隐患存在,也不能对裂缝产生恐恐惧感.对工程存在的裂缝应根据其产生部位、形状、时间等进行科学的评定,判断。
