磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

洪海明

摘要 磚混結(jié)構(gòu)建筑是量大面廣的建筑結(jié)構(gòu)形式,為廣大城市和農(nóng)村所普遍采用,但是磚砌體的抗拉、抗剪能力比較低,容易在局部產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重影響建筑物的整體性和使用功能,甚至危及結(jié)構(gòu)安全。本文通過(guò)對(duì)磚混結(jié)構(gòu)建筑墻體裂縫產(chǎn)生原因分析,總結(jié)歸納其防治措施。

關(guān)鍵詞 磚混結(jié)構(gòu);裂縫;原因;措施

中圖分類號(hào) TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2009)10-0078-02

目前,在城市、小鎮(zhèn)及廣大農(nóng)村地區(qū)新建房屋大都采用磚混結(jié)構(gòu),而磚混結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生裂縫也是普遍存在的現(xiàn)象。墻體裂縫是建筑的質(zhì)量通病,嚴(yán)重影響人們的生活品質(zhì)。因此,研究墻體裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)而研究其控制措施,就成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 產(chǎn)生裂縫原因分析

磚混結(jié)構(gòu)的房屋抗拉、抗剪能力比較低,容易在局部產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重影響建筑物的整體性和使用功能,甚至危及結(jié)構(gòu)安全。磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫主要有以下幾種:

1)地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫

房屋的全部荷載最終通過(guò)墻體傳給地基,而地基在荷載作用下,其應(yīng)力是隨深度而擴(kuò)散,深度大,擴(kuò)散愈大,應(yīng)力愈小;在同一深處,也總是中間最大,向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應(yīng)力的擴(kuò)散作用,即使地基地層非常均勻,房屋地基應(yīng)力分布仍然是不均勻的,從而使房屋地基產(chǎn)生不均勻沉降,即房屋中部沉降多,兩端沉降少,形成微向下凹的盆狀曲面的沉降分布。

在地質(zhì)較好、較均勻,且房屋的長(zhǎng)高比不大的情況下,房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的,一般對(duì)房屋的安全使用不會(huì)產(chǎn)生多大的影響。但當(dāng)房屋修建在淤泥土質(zhì)或軟塑狀態(tài)的粘性土上時(shí),由于土的強(qiáng)度低、壓縮性大,房屋的絕對(duì)沉降量和相對(duì)不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設(shè)計(jì)的整體剛度差,而對(duì)地基又未進(jìn)行加固處理,那么墻體就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。裂縫對(duì)稱的發(fā)生在縱墻的兩端,向沉降較大的方向傾斜,呈正八字形。這種裂縫,必然是地基附加應(yīng)力作用使地基產(chǎn)生不均勻沉降而形成的。

2) 溫度引起墻體膨脹產(chǎn)生的裂縫

房屋在夏天太陽(yáng)光線直射下,屋面吸收大量的熱量,產(chǎn)生熱脹現(xiàn)象,由于磚砌體的線膨脹系數(shù)僅為混凝土的一半,此時(shí),屋面板或圈梁的伸長(zhǎng)受到磚砌體的約束,因此在屋面板或圈梁與磚砌體的接觸面上產(chǎn)生剪切應(yīng)力,使磚砌體處于受剪、受拉狀態(tài)。而磚砌體抗拉及抗剪強(qiáng)度均比較低,當(dāng)砌體內(nèi)產(chǎn)生的主拉應(yīng)力超過(guò)磚砌體的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生“八”字縫或水平包角裂縫。反之,當(dāng)溫度降低,屋面板或圈梁收縮,屋面板或圈梁處于受拉狀態(tài),當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),屋面板或圈梁亦會(huì)產(chǎn)生裂縫。還有由于季節(jié)寒暑的更替,冬季氣溫驟降,磚砌體產(chǎn)生干縮,房屋過(guò)長(zhǎng)時(shí),由于收縮不一致,墻體中部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力,而在砌體中部薄弱部分產(chǎn)生從上到下貫通的垂直裂縫。

3)砌體強(qiáng)度不足產(chǎn)生的裂縫

由于砌體砂漿鋪砌不均勻,磚塊在上部荷載作用下不僅受壓,而且局部處于受彎、受剪的聯(lián)合作用。此處由于豎向灰縫的存在,砌體在該處又有一個(gè)較大的應(yīng)力集中區(qū),因而砌體所受的應(yīng)力十分復(fù)雜。砌體和砌筑砂漿的抗彎、抗拉強(qiáng)度低,當(dāng)荷載增加,砌體抗彎、抗拉能力及局部承壓能力不足以抵抗外部荷載作用時(shí),引起砌體開裂,就產(chǎn)生豎向裂縫。

4)工程設(shè)計(jì)方面不合理引起的墻體開裂

設(shè)計(jì)時(shí),沒有認(rèn)真按規(guī)范規(guī)程要求進(jìn)行防裂縫設(shè)計(jì)。在許多工程中,設(shè)計(jì)雖有防裂縫措施,但與規(guī)程要求不完全相符,致使墻體防裂縫得不到有效保障,或保質(zhì)年限大大縮短。還有一個(gè)較為重要的方面就是墻砌體材料強(qiáng)度偏低、不同砌體混合砌筑、砌體強(qiáng)度與砌筑砂漿強(qiáng)度相差過(guò)大或外墻砂漿強(qiáng)度與墻體強(qiáng)度差距過(guò)大等設(shè)計(jì)方面的不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致墻體開裂。

2 防治措施

針對(duì)以上對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因分析,總結(jié)防治措施如下:

1) 地基沉降引起裂縫的防治措施

(1)合理設(shè)置沉降縫。凡不同荷載、長(zhǎng)度過(guò)大、平面形狀較為復(fù)雜、同一建筑物地基處理方法不同的房屋和有部分地下室的房屋,都應(yīng)從基礎(chǔ)開始分成若干部分并設(shè)置沉降縫,使其各自沉降,以減少或防止裂縫產(chǎn)生。

(2)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度,提高墻體抗剪強(qiáng)度。可在基礎(chǔ)處及各樓層門窗口上部設(shè)置圈梁,砌體操作過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定,如采取磚澆水潤(rùn)濕,改善砂漿和易性,提高砂漿強(qiáng)度、飽滿度,增加磚層之間的粘結(jié)(提高灰縫的砂漿飽滿度可以大大提高墻體的抗剪強(qiáng)度)。

(3)加強(qiáng)地基探槽工作。對(duì)于復(fù)雜的地基,在基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行普遍勘探,對(duì)探出的軟弱部位加固處理后,方可進(jìn)行基礎(chǔ)施工。

(4)大窗口下部應(yīng)考慮設(shè)混凝土梁,以適應(yīng)窗臺(tái)的變形,防止窗臺(tái)處產(chǎn)生豎直裂縫。為避免多層房屋底層窗臺(tái)下出現(xiàn)裂縫,除了加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性外,也可采取通長(zhǎng)配筋的方法。另外窗臺(tái)部位砌筑時(shí)不宜使用過(guò)多的半磚。在窗洞下增設(shè)厚40mm鋼筋混凝土帶,使山墻兩側(cè)房間與山墻形成“U”字形鋼筋混凝土帶,以解決窗下角裂縫問(wèn)題,并提高結(jié)構(gòu)的整體性。

(5)改用明構(gòu)造柱240mm×240mm或240mm×190mm代替“暗芯柱”,并按要求留置馬牙槎和拉結(jié)筋,以提高抗震能力,質(zhì)量也便于檢查。

2)溫差裂縫防治措施

(1)減少屋面伸縮縫間距,縮短混凝土構(gòu)件直線段的長(zhǎng)度;將屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形狀,縮短挑檐直線長(zhǎng)度。

(2)改進(jìn)挑檐設(shè)計(jì)。在鋼筋混凝土挑檐表面設(shè)置保溫隔熱層;現(xiàn)澆挑檐每隔10m左右設(shè)一道伸縮縫;

(3)一般屋面板受陽(yáng)光輻射吸收熱量較多,保溫層的厚度宜適當(dāng)增厚;選擇采用導(dǎo)熱系數(shù)小,保溫性能優(yōu)良的材料,并增設(shè)空氣隔熱層,有效控制屋面板的溫升,以防止頂層墻體產(chǎn)生裂縫。

(4)應(yīng)根據(jù)屋面板基層的情況及時(shí)做好保溫層;建成后長(zhǎng)期不使用的住宅,應(yīng)注意室內(nèi)通風(fēng),防止室內(nèi)溫度過(guò)高致使樓板膨脹,使頂層墻體產(chǎn)生裂縫。

(5)嚴(yán)格執(zhí)行砌體施工規(guī)范,確保砌體施工質(zhì)量。

3)砌體強(qiáng)度不足產(chǎn)生的裂縫防治措施

(1)保證磚塊的強(qiáng)度、等級(jí)和砌筑砂漿符合設(shè)計(jì)要求。在有集中荷載作用的部位設(shè)置鋼筋混凝土墊塊,以提高承壓能力,控制砌體的高厚比,防止出現(xiàn)墻體縱向彎曲破壞而引起墻體開裂。嚴(yán)格墻體的組砌方法。

(2)一旦出現(xiàn)因砌體承載能力不足而產(chǎn)生的裂縫,應(yīng)該通過(guò)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,弄清問(wèn)題的性質(zhì),然后根據(jù)裂縫發(fā)生的部位及嚴(yán)重程度分別采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理。如增設(shè)鋼筋混凝土梁墊和鋼筋混凝土壁柱,用微膨脹水泥漿灌縫以及采用墻面敷貼鋼筋網(wǎng)片,并配置穿墻拉筋加以固定,灌細(xì)石混凝土或分層抹水泥漿或噴射混凝土等方法進(jìn)行加固處理。

4)設(shè)計(jì)方面預(yù)防裂縫措施

(1)在不同材料界面增設(shè)鋼絲網(wǎng);

(2)外墻裝修有條件的全部增設(shè)鋼絲網(wǎng);

(3)砌體墻有窗臺(tái)的,全部改用混凝土窗臺(tái);

(4)墻體抹灰砂漿中摻一定量纖維,增強(qiáng)抗裂能力。

3 結(jié)論

磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣,但一般情況下不外乎以上幾種類型。只要采取全過(guò)程控制的方法,嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程,就能大大減少墻體裂縫產(chǎn)生的可能性,或?qū)⒘芽p數(shù)量控制在最小程度,從而確保工程施工質(zhì)量,提高人們的生活水平。

參考文獻(xiàn)

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