【摘 要】介紹了墻體裂縫的分類,并剖析了引起墻體裂穎的原因。
【關鍵詞】墻體裂縫;分類;原因
1.墻體裂縫的分類
墻體中常見的裂縫主要分成以下三類。
1.1溫度性裂縫
這種裂縫是墻體中最常見的,這種裂縫常見于不同材料的交接處,入圈梁合磚砌體交接處的水平裂縫。一般材料都有熱脹冷縮的性能,房屋結構由于周圍溫度變化引起表型,不同材料的膨脹系數不一樣,導致產生溫度性的裂縫。
1.2地基不均勻沉降引起的裂縫
房屋在建成后,地基一般都會下沉。如果地基沉降不均勻,沉降大的部位與沉降小的部位發(fā)生相對移位,在墻體中產生剪力和拉力,當這種附加內力超過墻體本身的抗拉抗剪強度時,就會產生裂縫,且這些裂縫會隨地基的不均勻沉降的增大而增大。這種裂縫一般成斜裂縫,且裂縫走向凹陷處。這種裂縫在建筑物下部比較明顯,由下向上發(fā)展,成“八”字,倒“八”字、水平、豎縫等。當長條形建筑物中部沉降過大,則在房屋二端由下往上呈“八”字形裂縫,首先在窗角上突破;反之,當兩端沉降過大時,則形成兩端由下往上倒“八”字形裂,也首先在窗角上突破,也可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫;當某一端下沉過大時,則在某端形成沉降端高的斜裂縫;當縱橫墻交點處沉降過大,在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫,有時還有沿窗臺下角的水平縫;當縱橫墻凹凸設計時,由于一側的不均勻沉降,還可導致產生水平推力而形成力偶,從而導致交接處的豎縫。
1.3結構性裂縫
結構性裂縫是由于上部荷載而引起的裂縫,表明墻體承載力不足或存在較大問題。因房屋結構的原因產生的裂縫只要有以下幾種情形:結構設計有差錯,由于計算荷載時有遺漏,構造不合理造成結構不合理而引起的;砌體施工質量差,墻體砌筑時灰縫不飽滿、厚度不均勻、組砌方式不符合要求等。砌筑磚墻時,未對磚塊濕水采用干磚上墻等都會降低砌體承載力,使墻體日后出現裂縫;在實際生活中經常因為在房屋建成后埋設各種管線穿過墻體,破壞墻體整體性,減少了墻體載面面積,消弱了墻體承載力,從而引起墻體裂縫;改變房屋用途,加大使用荷載或增加振動力,從而使墻體受到破壞,引起墻體裂縫。
2.引起墻體裂縫的原因分析
2.1建筑材料的選擇因素
(1)磚砌體是脆性材料,其極限應變很小,它的抗拉強度只有混凝土的十分之一,且一般墻體為無筋砌體(局部拉結筋僅為構造設置),抗裂性能極差,且砌體內部應力分布很不均勻,因此在拉應力區(qū)域易產生裂縫,這是主要原因之一。
(2)磚與砂漿強度的離散性較大,使砌體強度均勻性差。
(3)砌體在干燥的自然環(huán)境下,其收縮變形較大,導致墻體開裂。
(4)燒磚用土的土質目前都較差,一般的機磚不滿足抗凍性能的要求,經1-2個冬季后即發(fā)生開裂。
2.2施工技術因素
(1)施工速度過快,有的一周一層,甚至更快,此時砌體的強度尚未達到設計強度,且地基快速變形,土應力調整滯后,使地基土過早產生沉降不均勻。導致在砌體內部已產生過大的初始應力和應變,形成潛在的裂縫因子,主體完工裝修,居民入戶后,進一步加載,裂縫因子發(fā)生作用,導致墻體開裂。
(2)砂漿強度不符合要求,如砂子含泥量較大,不均勻,不嚴格計量,配合比不準,甚至根本未采用施工現場材料進行試配,由實驗室來確定配合比。僅依據某些資料提供的參考配合比施工。
(3)砂漿未充分攪拌,和易性差,操作時,飽滿度不夠,水平灰縫厚度不均勻,造成砌體強度下降。
(4)夏季施工磚缺乏洇水,水分過早被吸收,水泥水化學反應不足。在冬季,機磚內吸收水分,未注意砌體蓄熱保溫,導致發(fā)生凍脹,嚴重時產生凍脹裂縫。
(5)施工工藝錯誤,砌體施工縫處留直,甚至陰搓。澆筑構造柱時,外檐墻無支頂,由于流動狀混凝土的側壓力造成外墻向外傾斜,形成窗洞口下角部水平裂縫。
2.3地基不均勻沉降因素
(1)房屋長高比較大,中間沉降一般較多,使房屋產生縱向整體彎曲,在前后檐墻產生八字形裂縫,有時,兩端沉降過大,產生倒八字形裂縫。一般裂縫往上的指向對應著沉降較大的部位。
(2)建筑地基范圍內,局部有深坑、墓穴、污水井、舊房基、大垃圾硬塊或古河道等,如果處理不當,將會產生局部下沉,造成墻體開裂。
(3)建筑地基范圍內,土層分布不均勻,有時存在軟弱下臥層和粉砂層,導致不均勻沉降。
(4)立面有錯層或立面布置復雜,上部質量分布不均勻,也易造成不均勻沉降。
(5)沉降縫處按雙墻設計,荷載增加,相應基底面積不足,造成該處沉降過大,雙墻傾斜,產生裂縫。
(6)軟土地地基采用換土處理,壓實密度不夠,使承載力不足,不能滿足設計要求,導致沉降過大。
(7)地基基礎施工不當,基槽泡水,擾動持力層,或在房基四周挖坑,抽水等均會產生不均勻沉降,影響房屋安全。
(8)地基反力對薄弱墻段產生不利影響,最為明顯的首層窗下檻墻,由于目前窗戶開得過大,檻墻剛度降低,彎曲變形增大,造成上大下小的垂直裂縫。
2.4外界客觀環(huán)境因素
鋼筋混凝土結構與磚砌體結構的溫度線膨脹系數差別大,前者約為10×10∧-6,后者為5×10∧-6,如某地區(qū)夏季和冬季極限溫度在15-38℃范圍,如果屋面保溫和隔熱層不符合要求,將使鋼筋混凝土層產生較大的膨脹和收縮,磚墻對其產生約束作用,導致在砌體內產生附加溫度應力.據有關資料分析,環(huán)境溫差超過10-15℃時,磚砌體可能產生裂縫,現將一般溫度裂縫產生的部位和機制概述如下:
(1)房屋頂層兩端一至二開間的內外縱墻產生斜裂縫或八字形裂縫,如果端部有窗戶,則在窗角應力集中部位產生斜裂縫,房屋越長,裂縫越明顯,南墻比北墻嚴重,縱墻比橫墻嚴重。
(2)鋼筋混凝土挑檐一般不做保溫層,夏天日光曝曬,其表面溫度可達60℃左右,而到晚間就降溫,致使砌體及鋼筋混凝土挑檐圈梁的粘接應力破壞,產生水平裂縫,嚴重時在角部產生包角裂縫。
(3)當屋頂檐口采用女兒墻時,在轉角出現裂縫,甚至周圍水平裂縫,局部女兒墻有明顯外傾現象。
(4)在L型房屋的轉角處,是溫度應力集中區(qū)域,且雙向墻體互為約束,導致在橫墻和縱墻產生斜裂縫和垂直裂縫。
(5)冬季大氣驟然降溫,墻體內產生較大的收縮應力,將會使培體(含山墻)或者窗戶下檻墻產生垂直裂縫。
2.5建筑設計不夠合理
(1)基礎剛度和強度不足,甚至內縱墻基礎未拉通,從而造成房屋整體剛度較差,而導致整體彎曲變形過大。
(2)門窗洞口開的過寬,房屋整體剛度和強度下降,洞口部位應力集中加劇。
(3)建筑物過長,內縱墻過少,在垂直荷載做哦那個下,整體彎曲變形過大,產生墻體開裂。
(4)外墻設置暖氣爐窯,墻體局部減薄,該處室內外溫差增大,墻體易開裂。墻采用240墻,外保溫措施不滿足熱工要求,外墻的內外面溫差梯度較大。
(5)電線及其他管線暗埋在墻內,處理不當,造成局部墻體強度減弱。
(6)進深梁或其他支撐梁跨度過大,墻體局部承壓承載力不足,或砌體對梁端得約束變形不協調造成墻體水平開裂。