摘要:墻體裂縫一直是建筑工程的主要質(zhì)量通病之一。根據(jù)工程實(shí)踐,最為常見的裂縫主要有四大類:地基不均勻沉降裂縫。溫度裂縫。以下就三個(gè)方面具體分析墻體裂縫的特征,形成原因以及防治措施。
關(guān)鍵詞:墻體裂縫防治措施
一、概況
墻體裂縫一直是建筑工程的主要質(zhì)量通病之一。隨著人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高,對(duì)建筑物墻體裂縫的控制要求更為嚴(yán)格,建筑物的裂縫已成為住戶評(píng)判建筑物安全與否的一個(gè)非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗裂措施,已成為我們建筑工程人員的重要課題。
二、墻體結(jié)構(gòu)墻體裂縫產(chǎn)生的主要原因:
墻體結(jié)構(gòu)雖然已廣泛應(yīng)用,但材料脆性大,抗剪強(qiáng)度差。在很多不利條件下,墻體都比較容易出現(xiàn)裂縫。造成墻體出現(xiàn)裂縫的原因,主要有以下幾個(gè):
1、地基不均勻沉降引起的墻體裂縫由于地質(zhì)勘探不利,沒(méi)有搞清地基土層情況,很容易引起地基的不均勻沉降。當(dāng)房屋中部的下沉值較兩端大時(shí),形成正向彎曲而造成正八字縫;房屋中部的下沉值較兩端小時(shí),其形成反向彎曲而造成倒八字縫。這種情況與第一種情況正好相反;當(dāng)房屋一端地基較弱,建筑物一端較高或荷載較大時(shí),造成一端沉降大而出現(xiàn)斜裂縫;當(dāng)房屋出現(xiàn)正八字縫和倒八字縫時(shí),若房屋的剛度較弱,隨著沉降的加劇,會(huì)在八字縫的中間出現(xiàn)一些豎向裂縫,一般是由砌體內(nèi)的主拉應(yīng)力大于砌體的抗拉強(qiáng)度引起的。
2、溫度引起的墻體裂縫這類裂縫比較容易出現(xiàn)在墻體與其它構(gòu)件接觸的地方,比如,墻體與圈梁的交接處。這是因?yàn)?由于混凝土的線膨脹系數(shù)與普通磚砌體的線膨脹系數(shù)有相當(dāng)大的差別,在相同溫差下,混凝土的伸縮要比磚砌體大1倍左右。所以當(dāng)溫度變化較大時(shí),容易產(chǎn)生裂縫。除了以上情況之外,局部荷載過(guò)大、施工工藝與施工方法等也可能引起墻體的裂縫產(chǎn)生。
3預(yù)防砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的措施從墻體裂縫的產(chǎn)生原因不難看出,只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)施工中采取必要的措施,就會(huì)控制裂縫的產(chǎn)生。
三、裂縫的成因及防治措施
墻體屬于脆性材料,裂縫的存在削弱了砌體結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性及抗震性能,同時(shí)也給使用者在觀感上和心理上造成不良影響。由于裂縫的產(chǎn)生,也出現(xiàn)了許多次生影響,如墻體滲漏、住戶失密、保溫性差等。導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的因素很多,如地基沉降、溫度變化、砌體材料干縮、材料不合格及施工質(zhì)量未符要求等,相關(guān)資料反映這類裂縫約占砌體結(jié)構(gòu)裂縫的85%以上。工程中常見的裂縫主要有三大類,一是溫度裂縫,二是干縮裂縫,三是由溫度和材料干縮共同作用產(chǎn)生的裂縫稱“溫度干縮裂縫”。
1、溫度裂縫
(1)熱脹冷縮是物質(zhì)的固有特性,因溫差影響而出現(xiàn)不均勻的伸縮也會(huì)使砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。常見的有兩種情況,第一種是由于鋼筋混凝土面板及圈梁與磚墻伸縮量不同而產(chǎn)生的裂縫。由于屋面直接受日光照射,屋面溫度遠(yuǎn)高于墻體溫度;而鋼筋砼層面板的線膨脹系數(shù)是磚砌體的線膨脹系數(shù)的2倍左右,溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮,當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí),墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正“八”字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。
(2)、磚砌體本身均勻伸縮產(chǎn)生的裂縫。磚砌體的膨脹和收縮與砌體工作的條件有關(guān),一般埋在土下的砌體,如地基比較恒定,而外露部分,如上部結(jié)構(gòu),溫差變化較大,膨脹和收縮量大些,這樣就形成砌體內(nèi)部的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。在砌體截面較弱、應(yīng)力集中較大的部位將會(huì)被拉裂和剪裂而形成裂縫。這種裂縫的位置與建筑物的結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造情況有關(guān),裂縫的嚴(yán)重程度與施工季節(jié)有關(guān),裂縫的寬度與氣溫成正比。
溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過(guò)一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
措施:(1)當(dāng)采用整體式或裝配式的鋼筋混凝土屋蓋時(shí),宜在屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;
(2)在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不大于30m;
(3)當(dāng)采用現(xiàn)澆砼挑檐的長(zhǎng)度大于12m時(shí),宜設(shè)置分隔縫,分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;
(4)建筑物溫度伸縮縫的間距應(yīng)滿足現(xiàn)行《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,控制縫宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置,控制縫的間距不宜大于30m。
(5)非地震地區(qū),在房屋頂層宜設(shè)鋼筋混凝土圈梁。若采用鋼筋混凝土圈梁,圈梁不宜露在室外。若不設(shè)圈梁,可在屋蓋四周檐口下的砌體內(nèi),配置適當(dāng)轉(zhuǎn)角鋼筋
2、干縮裂縫
任何材料都有干縮濕脹的物理現(xiàn)象。干縮濕脹的這種特性,不同的材料由于材質(zhì)和內(nèi)在的構(gòu)造不同,干濕變形值是不一樣的。燒結(jié)粘土磚,包括其它材料的燒結(jié)制品,其干縮變形很小,且變形完成比較快。但對(duì)這類砌體在潮濕情況下會(huì)產(chǎn)生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。對(duì)于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形。如混凝土砌塊的干縮率為0.3-0.45mm/m,它相當(dāng)于25-40℃溫度變形,可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。
干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快,如砌塊出窯后放置28大能完成50%左右的干縮變形,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會(huì)發(fā)生膨脹,脫水后材料會(huì)再次發(fā)生干縮變形,但其干縮率有所減小,約為第一次的80%左右。一般小型砌塊的質(zhì)量密度較小,強(qiáng)度較低,干燥收縮值相對(duì)較大。當(dāng)墻體的面積較大,經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間的干燥,出現(xiàn)了收縮變形。其產(chǎn)生的收縮應(yīng)力大于砌體的抗拉強(qiáng)度,砌體就會(huì)拉裂,墻體形成一道或多道豎向貫通裂縫。若在強(qiáng)度低、干燥收縮值大、齡期不足,或含水量大的小型砌塊墻上,這種裂縫更為嚴(yán)重。
這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對(duì)稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺(tái)邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現(xiàn)水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會(huì)導(dǎo)致墻體開裂。如樓板錯(cuò)層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫,框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫;
措施;(1)選用干縮值低的墻材?刂破鰤r(shí)材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強(qiáng)度砂漿和長(zhǎng)度小的磚塊,可以避免磚塊的斷裂,并將細(xì)小裂縫均勻分散到各個(gè)垂直的灰縫隙中,避免變形和應(yīng)力集中,累加出現(xiàn)大裂縫。
(2)面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設(shè)構(gòu)造粱柱的構(gòu)造措施。如墻體長(zhǎng)度超過(guò)5m,可在中間設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱;當(dāng)墻體高度超過(guò)3m(≤120厚墻)或4m(≥180厚墻)時(shí),須在墻中腰處增設(shè)鋼筋混凝土腰梁。或設(shè)置伸縮縫。
(3)嚴(yán)格控制以膠凝材料為原料的砌塊的齡期,不足28d的不應(yīng)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。如混凝土制品,有資料反映,如果以90d的干燥收縮值為基準(zhǔn),28d的只完成收縮的80%左右。而且這類砌塊,28d前含水率大,物理化學(xué)變形不穩(wěn)定,干燥收縮值大,特別是蒸壓加氣混凝土,出廠含水率有時(shí)高達(dá)60%以上。
(4)正確掌握各種砌塊使用時(shí)的含水率!兑(guī)范》規(guī)定,輕集料混凝土空心砌塊和蒸壓灰砂加氣混凝土砌塊、蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊砌筑時(shí)的含水率分別控制為5%~8%和15%、20%以內(nèi)。因而砌體在生產(chǎn)儲(chǔ)存期、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)堆放等均要防止被水浸濕,雨季還應(yīng)做好對(duì)砌塊和砌體的遮蓋。施工時(shí),一般提前1~2d灑水稍作濕潤(rùn)。砌塊含水深度以表層8mm~10mm為宜。
四、小結(jié)
建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)墻體裂縫較為常見,原因是多方面的,我們必須堅(jiān)持“預(yù)防為主,防患于未然”的原則認(rèn)真分析,仔細(xì)觀察其裂縫的性質(zhì),以便采用最有效的對(duì)策加以解決,避免造成隱患的出現(xiàn)。