王由之
摘要:本文結(jié)合我國實際情況,分析裂縫的產(chǎn)生的原因、性質(zhì)和裂縫控制措施,并且針對性提出了砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制的具體構(gòu)造措施建議。
關鍵詞:砌體;裂縫;防治
一、分析砌體、混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及材料的性質(zhì)
1.溫度變形產(chǎn)生的磚砌體裂縫
這類裂縫較典型和普遍的是建筑物頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫,其形態(tài)呈“人”字或“X”型,且顯對稱性,但有時只有一端有,輕微者也在兩端出現(xiàn),嚴重者會發(fā)展至房屋兩端1/3處從范圍內(nèi),并由頂層向下幾層發(fā)展。其產(chǎn)生裂縫的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度的結(jié)果,溫度的變化會引起材料的熱漲、冷縮,當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的原因,這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)擴大,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
2.溫度和濕度的變化引起的混凝土裂縫
混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要原因是溫度和濕度的變化?;炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力,當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變,如養(yǎng)護不周、時干時濕、表面干縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導致裂縫。
3.基礎不均勻沉降引起的裂縫
此類裂縫一般在建筑物下部,由下往上發(fā)展,呈“八”字、倒“八”字水平豎縫。當長條形的建筑物中部沉降過大,則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫,首先在窗邊對角處突破;反之,當兩端沉降過大,則形成由兩端由下往上的倒“八”字縫,也在窗邊先突破,還可在底層窗臺中部處形成由上至下的豎縫;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,則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。
4.特殊新型砌體材料干縮裂縫
現(xiàn)在政府推出的新型墻體砌筑材料如空心砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會產(chǎn)生較大的干縮變形,輕骨料砌體的干縮變形更大。如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體,前者致使產(chǎn)生裂縫的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構(gòu)造要求未能跟上,后者只有在江蘇無錫部分地區(qū)使用,由于其本身對溫度敏感、表面光滑等特殊性,雖然外觀尺寸指標較好,但在實際使用中對嚴格的砌筑施工規(guī)程不熟悉,缺少施工經(jīng)驗,導致除存在粘土磚常見裂縫外,還常見較長墻段中及外墻窗臺下的豎斜裂縫。輕骨料砌體早期干縮變形比較快,如砌塊出窯后放置28天養(yǎng)護期能完成50%左右的干縮變形,以后逐漸減慢,但干縮后的材料受濕后仍會發(fā)生膨脹,脫水后材料會再次發(fā)生干縮變形,但其干縮有所減少。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重。另外不同材料和構(gòu)件的變形差異也會導致墻體開裂。
5.其他裂縫
這些裂縫包括:混凝土構(gòu)件變形差異導致的砌體裂縫,如當挑梁上填充墻相繼同步施工會致使構(gòu)件撓度過大,其上砌體產(chǎn)生下低上高的斜裂縫;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫;墻體開鑿線管后未用網(wǎng)格布粘貼而致使二次施工產(chǎn)生裂縫;砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當造成的洞邊縫;砌筑墻體未達到充足的沉降時間就將頂層斜磚封堵;施工質(zhì)量差造成的縫,如砌體通縫,灰縫砂漿不飽滿,含水率掌握不當,腳手眼設置不當,組砌不當?shù)取?/p>
二、砌體裂縫的預防與控制
砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量,如整體性、耐久性和抗震性能等,同時墻體的裂縫還給居住者造成感官和心理上的不良影響。特別是隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,住房商品的進展,人們對居住房屋的外觀質(zhì)量和環(huán)境的要求越來越高,對建筑物的墻體裂縫的控制更為嚴格,建筑物的裂縫已成為住戶評價建筑物安全的一個非常直觀而敏感的質(zhì)量標準。
實際上建筑物的裂縫是不可避免的,上述提到的墻體裂縫寬度的標準是一個宏觀的標準,即肉眼明顯可見的裂縫,目前砌體結(jié)構(gòu)尚無這種標準。綜合我國國情的具體情況,提出的具體抗裂構(gòu)造措施:
1.防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂,宜采取下列措施:屋蓋上設置保溫層或隔熱層,減緩消除熱脹冷縮動力源;在屋蓋的適當部位設置控制縫或分格縫(伸縮縫);增強相關砌體抗力,提供砂漿強度,提高飽滿度,加筋砌體,加設構(gòu)造柱;提高抹灰的抗裂能力。
2.對于不均勻沉降導致的裂縫應以預防為主,即無地質(zhì)勘察資料嚴禁做施工圖設計,嚴格按圖施工,不得擅自更改,任意處理。在窗臺底層設置構(gòu)造圈梁與地梁構(gòu)成剛度較大的復合墻梁結(jié)構(gòu)。治理的原則:觀測裂縫發(fā)展的速度、部位、程度決定是表面處理還是上部加固或基礎加固處理。
3.防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用的措施:確保使用前的穩(wěn)定期;嚴格控制含水率;在墻體的高度突然變化處設置豎向控制縫;在較長墻段中部及窗臺下設構(gòu)造柱;在墻的厚度突然變化處設置豎向控制縫;控制縫做成隱線,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大與12mm,控制縫內(nèi)應彈性密封材料,如聚硫化物,聚氨酯。
4.為了防止混凝土裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手:
4.1采用改善骨料級配;拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆注混凝土時減少澆注厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施;
4.2合理地分縫分塊;避免基礎過大起伏;合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強養(yǎng)護,防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要的,應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
三、結(jié)束語
綜上所述,砌體裂縫因溫度和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍,而以沉降超載致裂的危害較大,但其危害性和處理方法也不能一概而論,在具體處理時務必正確區(qū)分,對癥防治,且以預防為主。治理的原則:凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的,應當機立斷,迅速采取相應對策,排除動力源,加固補強或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩(wěn)定,僅與觀察和評定有關,修復后不影響使用,則重點放在表面處理上??傊?,只要堅持對國家和人民極端負責的態(tài)度,認真切實查明原因,磚砌體裂縫問題也不難處理的。
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