砖混结构房屋墙体裂缝产生的原因及防治措施

洪海明

摘要 砖混结构建筑是量大面广的建筑结构形式,为广大城市和农村所普遍采用,但是砖砌体的抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,严重影响建筑物的整体性和使用功能,甚至危及结构安全。本文通过对砖混结构建筑墙体裂缝产生原因分析,总结归纳其防治措施。

关键词 砖混结构;裂缝;原因;措施

中图分类号 TU528 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2009)10-0078-02

目前,在城市、小镇及广大农村地区新建房屋大都采用砖混结构,而砖混结构房屋产生裂缝也是普遍存在的现象。墙体裂缝是建筑的质量通病,严重影响人们的生活品质。因此,研究墙体裂缝产生的原因进而研究其控制措施,就成为人们关注的焦点。

1 产生裂缝原因分析

砖混结构的房屋抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,严重影响建筑物的整体性和使用功能,甚至危及结构安全。砖混结构墙体裂缝主要有以下几种:

1)地基不均匀沉降产生的裂缝

房屋的全部荷载最终通过墙体传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散,深度大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。

在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的整体刚度差,而对地基又未进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端,向沉降较大的方向倾斜,呈正八字形。这种裂缝,必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

2) 温度引起墙体膨胀产生的裂缝

房屋在夏天太阳光线直射下,屋面吸收大量的热量,产生热胀现象,由于砖砌体的线膨胀系数仅为混凝土的一半,此时,屋面板或圈梁的伸长受到砖砌体的约束,因此在屋面板或圈梁与砖砌体的接触面上产生剪切应力,使砖砌体处于受剪、受拉状态。而砖砌体抗拉及抗剪强度均比较低,当砌体内产生的主拉应力超过砖砌体的抗拉强度时,就会产生“八”字缝或水平包角裂缝。反之,当温度降低,屋面板或圈梁收缩,屋面板或圈梁处于受拉状态,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,屋面板或圈梁亦会产生裂缝。还有由于季节寒暑的更替,冬季气温骤降,砖砌体产生干缩,房屋过长时,由于收缩不一致,墙体中部产生较大的拉应力和剪应力,而在砌体中部薄弱部分产生从上到下贯通的垂直裂缝。

3)砌体强度不足产生的裂缝

由于砌体砂浆铺砌不均匀,砖块在上部荷载作用下不仅受压,而且局部处于受弯、受剪的联合作用。此处由于竖向灰缝的存在,砌体在该处又有一个较大的应力集中区,因而砌体所受的应力十分复杂。砌体和砌筑砂浆的抗弯、抗拉强度低,当荷载增加,砌体抗弯、抗拉能力及局部承压能力不足以抵抗外部荷载作用时,引起砌体开裂,就产生竖向裂缝。

4)工程设计方面不合理引起的墙体开裂

设计时,没有认真按规范规程要求进行防裂缝设计。在许多工程中,设计虽有防裂缝措施,但与规程要求不完全相符,致使墙体防裂缝得不到有效保障,或保质年限大大缩短。还有一个较为重要的方面就是墙砌体材料强度偏低、不同砌体混合砌筑、砌体强度与砌筑砂浆强度相差过大或外墙砂浆强度与墙体强度差距过大等设计方面的不当都会导致墙体开裂。

2 防治措施

针对以上对裂缝产生的原因分析,总结防治措施如下:

1) 地基沉降引起裂缝的防治措施

(1)合理设置沉降缝。凡不同荷载、长度过大、平面形状较为复杂、同一建筑物地基处理方法不同的房屋和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分并设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。

(2)加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪强度。可在基础处及各楼层门窗口上部设置圈梁,砌体操作过程中严格执行规范规定,如采取砖浇水润湿,改善砂浆和易性,提高砂浆强度、饱满度,增加砖层之间的粘结(提高灰缝的砂浆饱满度可以大大提高墙体的抗剪强度)。

(3)加强地基探槽工作。对于复杂的地基,在基槽开挖后应进行普遍勘探,对探出的软弱部位加固处理后,方可进行基础施工。

(4)大窗口下部应考虑设混凝土梁,以适应窗台的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。为避免多层房屋底层窗台下出现裂缝,除了加强基础整体性外,也可采取通长配筋的方法。另外窗台部位砌筑时不宜使用过多的半砖。在窗洞下增设厚40mm钢筋混凝土带,使山墙两侧房间与山墙形成“U”字形钢筋混凝土带,以解决窗下角裂缝问题,并提高结构的整体性。

(5)改用明构造柱240mm×240mm或240mm×190mm代替“暗芯柱”,并按要求留置马牙槎和拉结筋,以提高抗震能力,质量也便于检查。

2)温差裂缝防治措施

(1)减少屋面伸缩缝间距,缩短混凝土构件直线段的长度;将屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形状,缩短挑檐直线长度。

(2)改进挑檐设计。在钢筋混凝土挑檐表面设置保温隔热层;现浇挑檐每隔10m左右设一道伸缩缝;

(3)一般屋面板受阳光辐射吸收热量较多,保温层的厚度宜适当增厚;选择采用导热系数小,保温性能优良的材料,并增设空气隔热层,有效控制屋面板的温升,以防止顶层墙体产生裂缝。

(4)应根据屋面板基层的情况及时做好保温层;建成后长期不使用的住宅,应注意室内通风,防止室内温度过高致使楼板膨胀,使顶层墙体产生裂缝。

(5)严格执行砌体施工规范,确保砌体施工质量。

3)砌体强度不足产生的裂缝防治措施

(1)保证砖块的强度、等级和砌筑砂浆符合设计要求。在有集中荷载作用的部位设置钢筋混凝土垫块,以提高承压能力,控制砌体的高厚比,防止出现墙体纵向弯曲破坏而引起墙体开裂。严格墙体的组砌方法。

(2)一旦出现因砌体承载能力不足而产生的裂缝,应该通过结构验算,弄清问题的性质,然后根据裂缝发生的部位及严重程度分别采用适当的方法进行处理。如增设钢筋混凝土梁垫和钢筋混凝土壁柱,用微膨胀水泥浆灌缝以及采用墙面敷贴钢筋网片,并配置穿墙拉筋加以固定,灌细石混凝土或分层抹水泥浆或喷射混凝土等方法进行加固处理。

4)设计方面预防裂缝措施

(1)在不同材料界面增设钢丝网;

(2)外墙装修有条件的全部增设钢丝网;

(3)砌体墙有窗台的,全部改用混凝土窗台;

(4)墙体抹灰砂浆中掺一定量纤维,增强抗裂能力。

3 结论

砖混结构房屋墙体裂缝产生的原因多种多样,但一般情况下不外乎以上几种类型。只要采取全过程控制的方法,严格遵守相关规范和操作规程,就能大大减少墙体裂缝产生的可能性,或将裂缝数量控制在最小程度,从而确保工程施工质量,提高人们的生活水平。

参考文献

[1]金国辉,王增光.砖混结构墙体裂缝的分析与防治[M],2004.

[2]李亚敏.关于砖混结构房屋墙体裂缝问题的探讨[M],2007.

[3]贺正全.砖混结构墙体裂缝加固试验研究[M],2003.