建筑工程砌体结构裂缝产生原因及对策

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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建筑工程砌体结构裂缝产生原因及对策

宋佳

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摘要:房屋建筑的各种病害的出现,首先是以不同的结构构件的开裂为迹象。随着开裂处的裂缝不断发展逐渐危害房屋建筑的安全使用。砌体裂缝也是房屋建筑中常见的病害之一。砌体出现裂缝,往往标志砌体内某部分产生的内应力已超出安全承担的抗拉、抗剪极限强度。砌体上产生裂缝后,对于建筑物的强度、刚度、稳定性和整体性,也将受到不同程度的削弱。本文通过分析砌体结构裂缝产生的原因,有针对性的提出预防措施。

关键词:建筑工程;砌体结构;裂缝;原因及对策

1砌体结构裂缝产生原因

1.1地基不均匀沉降引起的裂缝

地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生裂缝。这种裂缝往往与地面成45°左右夹角,上宽下窄斜缝朝向凹陷处(沉降大)的部位。

1.2地基冻胀引起的裂缝

地基土上层温度降到0℃以下时,冻结层中形成冰部开始冰结,下部水由于毛细管作用不断上升在冻结层中形成冰晶,体积膨胀,向上隆起的程度与冰结层厚度及地下水位高低有关,一般隆起可达6mm至几十毫米,其折算冻胀力可达2MPa×10MPa,而且往往是不均匀的,建筑物的自重往往难以抗拒,因而建筑的某一局部就被顶了起来,和地基不均匀沉降类似,引起房屋开裂。

这类冻胀裂缝的寒冻地区的一、二层小型建筑物中很常见。若设计人员对冻胀危害性认识不足,认为是小建筑,基础埋浅一点就可以了,或者施工人员素质欠佳,遇到冻土很坚硬,难以开挖,就擅自抬高基础埋深,从而造成冻胀裂缝。

1.3温度差引起的裂缝

热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外,由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩,或者砌体的伸缩受到不均匀的约束,则会引起砌体开裂。常见的是砌体长度过长,砌体伸缩在上层大而在基础处小而引起开裂,故应按规范要求设置伸缩缝。

此外,由于混凝土屋盖,混凝土圈梁与砌体的温度膨胀系数不同在温度变化时会使墙体产生裂缝。

1.4建筑材料使用不当

不少砌体结构由于使用渣砖而产生裂缝,由于渣砖的原材料及生产工艺与普通粘土砖不同,其线膨胀系数与粘土砖亦不同。通过对诸多开裂砌体的统计分析,使用渣砖的砌体极易产生裂缝。不少砌体结构由于墙体布置不当,构造柱设置不合理,梁垫设计不合理等造成砌体的开裂。

2砌体结构裂缝的预防措施

2.1地基不均匀沉降

(1)合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。

(2)合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。

(3)加强上部结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和整体刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。

(4)加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。

(5)房屋体形应力求简单,横墙间距不宜过大。

(6)合理安排施工顺序,宜先建较重单元,后建较轻单元。

2.2温度变化引起的墙体开裂

防止主要由温度变化引起的砌体结构开裂,宜采取下列措施:

(1)当采用整体式或装配式的钢筋混凝上屋盖时,宜在屋盖上设置保温层或隔热层。

(2)在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m。

(3)当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝。

(4)建筑物温度伸缩缝的间距应满足现行《砌体结构设计规范》的规定,控制缝宜在建筑物墙体的适当部位设置,拉制缝的间距不宜大于30m。

(5)非地震地区,在房屋顶层宜设钢筋混凝土圈梁。若采用钢筋混凝土圈梁,圈梁不宜外露。若不设圈梁.可在屋盖四周檐口下的砌体内,配置适当转角钢筋。

2.3墙体材料的干缩引起的开裂

防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝,可采用下列措施:

(1)选用干缩值低的墙材。控制砌筑时材料的含水量(先让材料干缩后砌墙)。采用低强度砂浆和长度小的砖块,可以避免砖块的断裂,并将细小裂缝均匀分散到各个垂直的灰缝隙中,避免变形和应力集中,累加出现大裂缝。

(2)面积较大的墙体采用在墙体内增设构造粱柱的构造措施。如墙体长度超过5m,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3m(120mm厚墙)或4m(180mm厚墙)时,须在墙中腰处增设钢筋混凝土腰梁,或设置伸缩缝。

(3)严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期,不足28d的不应进入施工现场。对于混凝土制品,如果以90d的干燥收缩值为基准,28d只完成收缩的80%左右。而且这类砌块,28d前含水率大,物理化学变形不稳定,干燥收缩值大,特别是蒸压加气混凝土,出厂含水率有时高达60%以上。

(4)正确掌握各种砌块使用时的含水率。轻集料混凝土空心砌块和蒸压灰砂砖,蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑时的含水率分别控制为5%~8%和15%、20%以内。

2.4施工方面

(1)加强地基的检查与验收工作。对较复杂的地基,在基坑开挖后应进行普遍探查。当探出软弱部位时,必须待加固处理后,方可进行基础施工。

(2)开挖淤泥及淤泥质土的基槽时,要注意不扰动其原状结构。如槽底土已被扰动,一般先铺一层中、粗砂,然后再铺碎砖、片石、块石等进行处理,有时还要视扰动程度重新挖去部分土,或适当降低原设计采用的地基承载力。

(3)合理安排施工顺序。如基础施工中,当相邻建筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,防止基坑开挖破坏已建基础的地基。当建筑物各部分荷载相差较大时,为减少其不均匀沉降,一般应先施工重、高部分,后施工较轻、低部分。

(4)砖及砂浆强度应达到设计要求。分析大量的砖砌体裂缝实例可以看到,大多数裂缝都出现在砂浆层中,因此尤应防止砂浆强度不足。为保证砂浆强度,要十分重视砌筑砂浆中的原材料使用、配合比计量和拌和等常见问题的纠正;禁止使用已开始凝结的砂浆砌筑。

(5)保证砌筑质量。砌筑时组砌方法要合理,砂浆要饱满,干砖不上墙,碎砖不集中使用,禁止违章接槎。

(6)合理组织施工进度,以减少温差,防止裂缝。例如,某地区的最高温度39.5℃,此时混凝土屋顶表面温度达到57℃,考虑了炉渣保温层的隔热作用后,屋顶板内表面最高计算温度可达46℃,而该地区的最低气温为-9.5℃,这样大的温差难免引起砖墙裂缝。如能选择合适的季节控制混凝土的施工温度,或在施工中采取适当的保温或降温措施,就可大幅度地缩小温差,防止温度裂缝。

3结束语

砌体结构出现裂缝是一种较为普遍的现象。这些现象提醒我们应从设计和施工阶段提早采取措施来加以预防。如果遇到建筑物出现裂缝,首先要查明并分析裂缝和变形产生的原因,确定有效的补强加固措施。

参考文献

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[2]唐第云.砌体结构裂缝产生原因分析及预防[J].现代物业(上月刊),2012年第05期.

[3]李晶.商品混凝土裂缝成因分析及预控措施[J].安徽建筑,2014,(2).