在磚混結(jié)構(gòu)的房屋中,砌體裂縫具有較大普遍性。磚砌體出現(xiàn)裂縫對建筑物造成較大危害,輕者影響外形美觀和使用功能,損害結(jié)構(gòu)整體性,降低工程壽命,重者在地震及其他各種荷載作用下,容易引起建筑物提前破壞,故對裂縫的防治是非常必要的。
磚砌體發(fā)生裂縫的原因主要是由地基差異沉降:地基不均勻凍脹:溫度變化和其他原因引起的。
一、地基產(chǎn)生的量鼻沉降引起的砌體裂縫地基差異沉降引起的裂縫常見的有斜裂縫和豎向裂縫兩種。
1. 斜裂縫:斜裂縫一般發(fā)生在縱墻上,多數(shù)裂縫通過窗口的兩個角與地面呈45度角左右向沉降較大的方向傾斜, 并由下向上發(fā)展。裂縫多發(fā)生在墻體下部,向上部發(fā)展并逐漸減少,寬度下大上小,其數(shù)量及寬度隨時間而逐漸發(fā)展。
原因分析:斜裂縫主要發(fā)生在軟土地基上,當?shù)鼗l(fā)生了差異沉降后,使墻體承受很大的剪切力。當這種剪切力超過了砌體的抗剪能力后, 磚砌體便出現(xiàn)了裂縫。
2. 豎向裂縫:豎向裂縫多發(fā)生在縱墻中央的頂部和低層窗臺處,裂縫上寬下窄,當縱墻頂層有鋼筋混凝土圈梁時, 頂層中央頂部豎直裂縫較少。
原因分析:房屋底層窗臺下豎直裂縫, 一方面是由于窗間墻承受荷載后,地基沉降的幅度不同,窗臺墻起著反梁作用,特別是大窗口的窗間墻承受較大的集中荷載的情況下,窗臺墻因反向變形過大而開裂,嚴重時還會擠壞窗口。另一方面,地基如建在凍土層上,由于建筑物的自重元法抗拒凍脹隆起,因而建筑物局部或全部也就被頂了起來。由于基礎(chǔ)理置深度,土的凍脹性,荷載的大小及其他因素的影響, 基礎(chǔ)各部位凍脹程度也不一致,這樣也就發(fā)生了與地基差異沉降相類似的表現(xiàn)形式。
二、溫度變化引起的砌體裂縫
溫差裂縫主要發(fā)生在鋼筋混凝土屋蓋的磚混結(jié)構(gòu)中。磚砌體的線膨脹系數(shù)為 0.5×10-5 和與之相聯(lián)系的混凝土構(gòu)件的線膨脹系數(shù)為 1.0 ×10-5,即混凝土與墻體的材料線變形系數(shù)相差一倍,當屋蓋保溫效果達不到設(shè)計要求時,由于夏、冬兩季的熱脹、冷縮,使屋蓋與墻體之間產(chǎn)生較大的拉剪應(yīng)力,當拉剪應(yīng)力大于砌體的抗拉和抗剪強度時,墻體會被拉裂產(chǎn)生裂縫。
溫差裂縫的主要形式有八字縫、水平縫等。
。1) 八字縫一般出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端,多數(shù)在頂層端部各裂一個開間,少數(shù)向下裂二層?v墻上有窗洞口者,裂縫一般通過窗口對角裂開,靠窗口的一端裂縫寬度較大。
。2) 水平裂縫一般發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁 2-3 皮磚的灰縫位置,裂縫一般沿外墻頂部斷續(xù)分布,兩端重、 中間輕。
三、預(yù)防措施
1. 因地基差異沉降引起的磚砌體裂縫的預(yù)防措施。
、偌訌姷鼗碧郊膀灢酃ぷ。②合理設(shè)置沉降縫。③加強上部結(jié)構(gòu)的剛度,提高墻體抗剪強度。操作中嚴格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定,控制磚澆水濕潤后的含水率,改善砂漿和易性,提高砂漿飽滿度和磚層間的粘結(jié)。
2. 因地基差異凍脹引起的裂縫的預(yù)防措施預(yù)防地基差異凍脹引起的裂縫的最根本措施,是把基礎(chǔ)底面埋置在冰凍線以下。當不能把基礎(chǔ)做到冰凍線以下時,應(yīng)采取換土措施消除土的凍脹。若基礎(chǔ)兩側(cè)也是凍脹土,應(yīng)在基礎(chǔ)兩側(cè)填 10 - 15cm 厚的非凍脹土作為隔離層,防止凍脹土頂裂基礎(chǔ)梁和磚墻。
3. 因溫度應(yīng)力引起裂縫的預(yù)防措施
①適當增加屋面伸縮縫,減少膨脹累值。按規(guī)范設(shè)置伸縮縫,整個結(jié)構(gòu)一般不會出現(xiàn)異常情況,但屋面溫差裂縫依然存在。所以,建議在屋面增設(shè)伸縮縫。②加強保溫層的質(zhì)量,特別是屋面邊緣,要絕對保證保溫層的厚度,達到保溫效果。③保證大角部位,縱墻與山墻同時砌筑。按規(guī)范設(shè)置拉結(jié)筋,適當加大端部縱墻的寬度,提高建筑物整體剛度和延性。
四、處理方法
磚砌體裂縫一般在工程竣工后出現(xiàn)。所以對裂縫發(fā)生應(yīng)以預(yù)防為主,但一旦出現(xiàn)裂縫首先應(yīng)分析裂縫產(chǎn)生的原因,在弄清情況的基礎(chǔ)上,迅速采取有效的措施,盡可能消除引起裂縫的因素。同時,為了解裂縫發(fā)展情況,對于墻體產(chǎn)生裂縫首先應(yīng)做好觀察工作,注意裂縫出現(xiàn)的規(guī)律。對于非地震區(qū)一般性裂縫,如若干年后不再發(fā)展,則可認為不影響結(jié)構(gòu)安全使用,局部裂縫處,用砂漿堵抹即可,對于影響安全使用的結(jié)構(gòu)裂縫,應(yīng)進行加固處理。對于因墻體原材料強度不夠而發(fā)生的裂縫,墻面可敷貼鋼筋網(wǎng)片,并配置穿墻拉筋加以固定,然后,灌細石混凝土或分層抹水泥砂漿進行加固。
五、其他裂縫
梁、懸臂構(gòu)件,荷載直接由砌體承受時 , 如果支承點構(gòu)造處理不當,或超荷也會引起裂縫或局部豎向裂縫。這類裂縫特點顯著,易于鑒別。設(shè)計時應(yīng)作局部抗壓計算,設(shè)置梁墊等。
六、女兒墻裂縫
有組織排水屋面上部的女兒墻,常常在山墻頂部,沿屋面板高度出現(xiàn)水平裂縫。出現(xiàn)水平裂縫既有內(nèi)因也有外因,內(nèi)因是設(shè)計的不合理或施工質(zhì)量達不到要求,給裂縫產(chǎn)生及發(fā)展創(chuàng)造了條件;外因主要是溫度變化的影響,這是裂縫產(chǎn)生的主要條件。
通常女兒墻設(shè)計時,砌筑砂漿與外墻一致,多數(shù)使用混合砂漿;女兒墻的厚度小于外墻的厚度,因此女兒墻整體強度及側(cè)向剛度較外墻小得多,承受水平力的抗剪能力就比較差。
砌筑砂漿標號往往達不到設(shè)計要求,砌筑砂漿飽滿度不夠。磚澆水達不到規(guī)定的要求,有干磚上墻現(xiàn)象等也造成女兒墻出現(xiàn)裂縫。溫度變化時,鋼筋混凝土屋面,一般面積較大,縱向長度較長。有的屋面由于保溫效果達不到設(shè)計要求,當屋面受到高溫作用時,屋面板將受熱膨脹尤其沿房屋縱向累計線膨脹量較大,集中表現(xiàn)在山墻部位,由于屋面板與女兒墻之間是剛性連接,所以在屋面板端部與女兒墻之間產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力,即屋面板對女兒墻產(chǎn)生了向外的水平推力, 女兒墻承受著沿水平灰縫的剪力和平面剛度嚴重不足,抵抗不住屋面板因受高溫而膨脹的水平推力,女兒墻在屋面板端部沿水平方向整體外移,形成了裂縫,在裂縫處女兒墻基本 喪失了抵抗水平推力的能力,受到外力作用很容易側(cè)移,這是裂縫逐年擴展的原因。
預(yù)防女兒墻裂縫措施:屋面保溫一定要達到設(shè)計要求, 從根本上制止屋面板的線膨脹量。設(shè)計時,應(yīng)考慮提高砌體整體強度和剛度。在女兒墻設(shè)計時,還應(yīng)考慮設(shè)置構(gòu)造柱, 間距 2 至 2. 5 米為宜,構(gòu)造柱與墻體設(shè)置拉結(jié)鋼筋,或設(shè)計為混凝土女兒墻以提高女兒墻的強度和剛度。