砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体裂缝给居住者在感官和心理上造成了不良影响。
三重因素容易引发砌体结构产生裂缝
其实,引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩原因,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等因素。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。而最为常见的裂缝有三大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,三是由温度和干缩共同产生的裂缝。
一、温度裂缝是由材料的热胀冷缩引起的。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,如在门窗洞边的八字型裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)和垂直裂缝。
二、干缩收缩裂缝是由烧结粘土砖和其他烧结制品受到潮湿而膨胀引起的,而且这种湿胀是不可逆的变形。尤其是砌块、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。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上不仅分布广、数量多,而且裂缝的程度也比较严重。不过,在正常的情况下,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,一般不考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。当然,干缩后的材料一旦受湿仍会发生湿胀,并且循环往复,但是脱水后其干缩率会有所减小,约为第一次的80%左右。
三、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。
五大控制措施可防砌体裂缝
多层房屋大多采用砖混结构,尤其是粘土砖房屋居多。房屋受损时,首先以墙体开裂的形式出现,不仅影响建筑物美观,也影响建筑物的使用,甚至危及建筑物的安全。当砌体出现下列裂缝症状时,可采用五大措施防止砌体裂缝:
一是要防止因地基基础原因而引起的墙体裂缝。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。可采取的防治措施主要有:1.加强地基勘察。验槽时应钎探,以探明局部软弱土层。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、体型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,可适当调整不均匀沉降。
二是要防止因施工或材料原因而产生墙体裂缝。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。尤其是施工程序颠倒时,则能产生较集中的明显裂缝。主要防治措施有: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。5.承重或非承重构造柱与墙体间应设2φ6拉结筋,间距为八皮砖,每端伸入墙内1米或至洞口边。6.预制过梁遇构造柱,当搭接长度不足250毫米时,应改为现浇,伸入构造柱内。 三是要防止因温度变化而引起的墙体裂缝。当温差变化过大而房屋对温差产生的内应力缺乏有效抗力时,房屋的顶层常会发生斜向、水平裂缝。主要防治措施有:1.屋面加设保温层以有效减小屋盖与墙体的温差,保温层须具有一定的厚度,且应设隔气层、保护层、透气孔等。2.当房屋较长、体型较复杂时,应合理设置伸缩缝。3.当纵墙两端开间内设有较大洞口,可在洞口两侧设置砼构造柱,与上、下圈梁拉结,既可加强该开间的刚度,又可阻止裂缝扩展。4.提高顶层砌体强度,以加强墙体抗温应力的能力。5.合理安排屋面施工时间及施工工序,尽量避开高温或寒冷季节施工,加强屋面养护时要设置后浇带,以解决砼施工中的内应力问题。
四是要防止因设计原因而引起的墙体裂缝。设计不当表现在:1.在局部软弱地基中可能产生不均匀沉降,当上部结构刚度不足以抵抗由不均匀沉降而产生的内应力时,即发生开裂。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.砌体强度设计不足。6.圈梁设计过小或强度过低,洞口过梁搭接长度小于250毫米等。7.大梁搁置在砌体上,砌体局部承压面不足或偏小而发生开裂。8.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。主要防治措施有:1.局部软弱地基应作加强处理,同时应加强上部结构刚度,对膨胀土、湿陷性黄土应作特殊处理。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.计算时,认真进行不利荷载组合;设计中,注明使用荷载值。4.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砼垫块。5.各构件刚度应满足规范规定的变形要求。6.对较长的房屋,其顶层的房屋端开间应加强刚度。7.做好屋面保温层设计。
五是要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。
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