砌体结构中裂缝的成因及其防治的浅谈分析

史培宇

摘要:建筑砌体裂缝种类繁多,较为普遍,不仅影响建筑物美观,造成渗漏水,降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性,还会导致整体倒塌的重大质量事故。因此,正确分析原因,切实加以防治非常重要。

关键词:砌体结构;裂缝;原因分析;防治

中图分类号：TU111.2+2文献标识码：A 文章编号：

1裂缝的类型及其产生的原因分析

砌体结构的房屋的裂缝一般是单因素典型裂缝,而这种裂缝的形态与产生的原因有较强的对应关系。引起砌体发生裂缝的原因主要有:地基不均匀沉降、温度变化引起的伸缩、受力以及地震等。

1.1地基不均匀沉降引起的裂缝

地基不均匀沉降是引起砌体结构建筑物裂缝的一个主要的因素。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,引起的裂缝多为斜裂缝,此类裂缝一般情况下裂而不鼓,往往贯通到基础。尤其对于软土地基和湿陷性黄土地基,当地基处理不当时,很容易在底层墙体产生斜向裂缝和窗下墙竖向裂缝。在房屋纵横墙地基不均匀沉降的情况下,将使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度稍差、施工质量和材料强度不能满足要求时,会导致墙体开裂。另外,当房屋层数相差较多而没有设置沉降缝时,容易在交接部位产生竖向裂缝,这类裂缝常伴有较大的地基不均匀下沉。

1.2温度和收缩变形引起的裂缝

热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外。由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝,由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝,或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。

1.2.1由于屋盖系统温度变化会使砖墙产生裂缝,这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字或“X”型,且显对称性,但有时仅一端有轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展从房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。

1.2.2温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝:由于房屋过长,室内外温差过大,因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异,有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝,这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周圈裂缝。另外,当房屋空间高大时,墙体因受弯在截面薄弱处(如窗间墙)会出现水平裂缝。

1.2.3钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝:当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。

1.3受力裂缝

受力裂缝多出现在抗震设防区的建筑物上,虽然有圈梁构造柱、钢筋混凝土现浇板等整体连接,但这也不能完全保证不出现裂缝。比如发生在房屋底层窗台处的竖向裂缝,多数是由于纵墙开窗较大,地基受荷载后变形不均匀,窗台墙起到反梁的作用而引起的。在钢筋混凝土条形基础中,基础内一般均未设置基础梁,仅靠圈梁、构造柱等来加强建筑物的整体刚度,当地基受荷载较大时,窗台墙因反向变形过大而开裂。

有些受力裂缝是由于地基沉降不均匀和温度的双重因素形成应力而产生的,我们把这种情形也归为受力裂缝。比如钢筋混凝土现浇板跨中裂缝,如果地基不均匀沉降,将使钢筋混凝土现浇板单边下沉而其他边又受到支座的约束,这样会导致在混凝现浇板内部产生拉应力,而且,跨中多是施工缝的留置处,按照规范的要求:施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。所以,板在其他支座的约束下,由于混凝土内部的拉应力的作用,加上混凝土现浇板受温差作用的影响,混凝土内部产生的拉应力在周围支座的约束下,要求在现浇板的最薄弱位置释放能量,于是在板跨中产生裂缝。

1.4地震作用引起的裂缝

砌体结构整体性差,抗震性能比较差。当地震烈度为6度时,对砌体结构就有破坏性,对设计不合理或施工质量差的房屋就会引起裂缝。当遇到7~8度地震时,砌体结构的墙体大多会产生不同程度的裂缝。地震引起的墙体裂缝大多呈X形。这是由于房屋受到反复作用的剪力引起的。在地震作用下,砌体也会产生水平裂缝与竖向裂缝,特别是内外墙咬槎不好的情况下,在内外墙交接处差生裂缝。

2砌体结构裂缝的防治措施

2.1预防地基不均匀沉降引起裂缝的措施

2.1.1按照规范规定合理的设置沉降缝。特别是高度相差较大时或地基承载相差过大时,应设沉降缝,沉降缝应从基础开始分开,有足够的宽度。

2.1.2细心认真地设计,加强上部的刚度和整体性,提高墙体的抗剪能力。对拟建砌体结构的房屋,

要做到力学模型准确,传力清楚;荷载统计无误;大梁下砌体要设垫块并进行验算;加强对圈梁的布置和构造柱的设置,以提高砌体结构的整体安全性。

2.1.3在墙体中设置伸缩缝。过长的房屋伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。

屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,分隔缝的间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30mm,屋面施工宜避开高温季节。

2.1.4按结构抗震设计规范要求设置圈梁,注意圈梁应闭合,遇到洞口时要满足搭接要求。设置构造柱,构造柱应与圈梁连接。

2.1.5合理组织施工,在混凝土制作的过程中在下料、搅拌、浇注、振捣等环节严格进行过程控制。

2.2出现裂缝后的处理措施

2.2.1压力灌浆法。当裂缝较细,裂缝数量较多,发展已基本稳定时可用压力灌浆法补强。用灰浆泵将含有胶合材料的水泥砂浆或化学砂浆灌入裂缝内使之粘接成整体(掺入107胶、二元乳胶、水玻璃等)。或将裂缝两侧抹灰凿掉,并清理干净,用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将砂浆填入缝内。

2.2.2用钢筋网水泥砂浆层加固法。先将墙体的抹灰铲去,刷洗干净并湿润,附设由ψ4~ψ8组成的钢筋网片,然后喷射砂浆(或细石混凝土)或分层抹上迷失的砂浆层。用ψ4~ψ6的钢筋按一定的间距穿墙拉筋与墙体固定,水泥砂浆的强度等级M7. 5~15,混凝土强度等级一般采用C15或C20。这种方法通常用于加固大面积墙面。

2.2.3外加钢筋混凝土加固。可以是单面的,双面的和四周包围的。竖向受压钢筋可用ψ8~ψ12,横向钢箍可用ψ4~ψ6,且有一定数量的闭口钢箍。如砖柱的加固,为了更好的结合,每隔5皮砖打去一块砖,将混凝土嵌入砖砌体内,混凝土常用C15或C20。

2.2.4钢筋混凝土联结法。在裂缝处,每隔8~10皮砖,抽砖嵌入预制钢筋混凝土块,四周要清扫干净,润水以M10水泥砂浆砌筑,保证四周密实且按原砖墙砌法及裂缝走向而定,混凝土标号C15,内配ψ6钢筋,其他部位以M10水泥砂浆填补密实。

5)增设拉杆法。根据裂缝应通长设置拉杆,并沿墙的两边设置。增设拉杆的同时也可以增设圈梁。拉杆可以用圆钢和型钢,拉杆直径根据拉杆间距和房间进深取ψ16~ψ28。

6)拆砖重砌法。裂缝处拆除50~100cm长砖墙,用比原设计标号高一级且不低于M5的砂浆重新按原砌体走向进行砌筑,新老砌体结合密实。处理时要注意拆除一处修补一处并注意安全。

3结语

砌体结构出现裂缝是一种较为普遍的现象。而大量的结构是在带裂缝工作的,但对各种裂缝要注意观察是否出现变化。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,评估其对结构的危害程度,确定有效的补强加固措施。

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