砌体裂缝的原因及控制措施

时间:2022-07-15 09:43:56

砌体裂缝的原因及控制措施

摘要:住宅建筑砌体裂缝种类繁多,形态各异,而且较普遍,影响建筑物美观、使用功能和耐久性。笔者通过结合房屋建筑工程实践,对砌体结构裂缝的原因进行分析,并阐述控制砌体裂缝的方法措施。

关键词:住宅建筑;砌体结构;裂缝原因;控制措施

0引言

现今多层住宅建筑工程中,砌体结构得到越来越多的应用。但有些建筑物砌体结构裂缝的质量问题也随之出现。轻者影响建筑物外形美观和使用功能,同时损害结构整体性,降低工程寿命;重者使建筑物失去使用价值,甚至倒塌,影响其使用。因此,应正确分析砌体结构裂缝原因,切实加强对墙体裂缝的有效控制。

1砌体裂缝的分类与产生原因

现实生活中产生砌体结构墙体裂缝的因素很多,有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等等。根据统计资料,这几类裂缝几乎占可遇裂缝的80%以上。

常见的裂缝分为三大类:一是温度裂缝,即由自然界温度气候影响而产生的裂缝;二是干燥收缩裂缝,即由建筑物砌体本身受外界影响而产生的裂缝;三是由温度和干缩共同影响产生的裂缝。

1.1温度裂缝

温度的变化会引起砌体的热胀、冷缩,当一定条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在房屋外侧窗口、内隔墙及山墙墙体上。如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的不同程度裂缝。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,因此顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力,剪应力在墙体内的散布为两端邻近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的重要原因。这些裂缝一般经过一年之后才逐渐稳固,不再持续发展,裂缝的宽度随着温度变更而略有变化。

1.2干缩裂缝

对于砌块、水泥砖等砌体,随着含水量的下降,材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。干缩变形的特点是早期发展比较快,如砌块生产放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才结束干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会产生膨胀,脱水后材料会再次产生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数目多、裂缝的水平也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称散布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平裂缝;在大片墙面上涌现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差别变形也会导致墙体开裂。如框架填充墙或柱间墙因不同材料的差别变形呈现的裂缝;空腔墙内外隔墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外墙裂缝较内隔墙严重。

1.3温度、干缩及其它裂缝

对于砌块、水泥砖等砌体,同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的散布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而出现不同的裂缝现象,这种裂缝的原因往往较单一因素造成的更严重。另外设计上的忽视、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、不按设计施工、砌体强度达不到设计要求,以及缺少经验也是造成墙体裂缝的主要原因之一。如采用砼砌块墙体材料,没有针对材料的特性,没有采用合适的砌筑砂浆和相应的技术措施,必定造成墙体呈现较严重的裂缝。温差应力引起的裂缝,主要在平屋顶,房屋顶层的端部开间,有端部窗上角斜裂缝,端部内纵墙的斜裂缝。

地基变形引起的裂缝,房屋下面的地基承受整幢房屋的荷载而产生紧缩变形,房屋随之沉降。当地基土层不一致或土层一致而上部荷载不均匀时,地基就产生不同的紧缩变形而形成不均匀沉降,使房屋的墙体中产生曲折和剪切引起的附加应力。当差异沉降较大时,墙体内产生的拉应力将超过砌体的抗拉强度,墙体中会出现裂缝。此类裂缝一般产生在建筑物的下部,由下往上发展,呈"八"型、倒"八"字型,竖缝等。比如底层窗台中部产生的竖向裂缝,当长条形的建筑中部沉降过大,则在房屋两端由下往上形成正"八"字缝,且首先在窗对角突破;反之,则形成倒"八"缝。差别荷载或应力集中引起的裂缝,通常出现在孔洞的底角斜裂缝、底层窗台下墙体阶梯缝、斜裂缝,也有竖直缝,承重梁下部裂缝。

综上所述,产生裂缝的原因很复杂。

2砌体裂缝的控制措施

长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上,形象地引出"防"、"放"、"抗"相结合的构想,这些构想、措施有的已运用到工程实践中,一些措施也引入到砌体规范中,也收到了一定的效果,但总的来说,我国砌体结构裂缝仍较严重。

2.1防治温度裂缝的措施

(1)屋面设置保温层,减小温度变形;屋盖施工时尽量做好保温层。

(2)屋面、挑檐可采取分块预制,或留置伸缩缝,或在屋面与砖墙间设置滑动面,以减少屋面伸缩对墙体的影响。

(3)对房屋较长、平面形状较复杂、构造和刚度不同的房屋,可每隔一定的距离将屋盖、楼盖、墙体或其他有关构件断开,形成若干较小的单元,每个单元因温度变形和收缩产生的拉力大大减小,从而防止裂缝的出现。

(4)提高砂浆强度,保证砌筑质量,在易开裂处设置水平钢筋承受拉力。

2.2防治干缩裂缝的措施

2.2.1设置控制缝

(1)控制缝的设置位置:

①在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;

②在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;

③在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;

④在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。

(2)控制缝的做法:

①竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1~2层和顶层墙体的上述位置设置;

②控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;

③控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。

(3)控制缝的设置间距:

①对有规则洞口外墙不大于6mm;

②对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;

③在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m。

2.2.2设置灰缝钢筋

(1)在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝内设置,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm。

(2)在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位设置。

(3)灰缝钢筋的间距不大于600mm。

(4)灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm。

(5)灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于26,横筋间距不宜大于200mm。

(6)对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38。

(7)灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm。

(8)灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm。

(9)灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧不小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理。

(10)当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm。

(11)设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

2.2.3在建筑物墙体中设置配筋带

(1)在楼盖处和屋盖处设置。

(2)在墙体的顶部设置。

(3)在窗台的下部设置。

(4)配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm。

(5)配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于2φ12,对250~300mm厚墙不应小于2φ16,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定。

(6)配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm。

(7)配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm。

(8)当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;

(9)对地震设防裂度≥Ⅶ度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于4φ12。

(10)设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

2.3防治沉降裂缝的措施

防止主要由地基沉降引起的裂缝,可采用下列措施:

(1)建筑物的体型力求简单。

(2)合理设置沉降缝。在建筑物平面转折处、建筑高度荷载突变处、结构类型不同处以及地基土软硬交界处设置沉降缝。

(3)减轻结构自重。

(4)增强建筑物的刚度和强度。设置封闭圈梁和构造柱,特别是增强顶层和底层圈梁、合理布置纵横墙、采用整体性好、刚度大的基础形式等。

(5)减小或调整基底的附加应力。改变基础地面尺寸,使不同荷载的基础沉降量接近。

3结语

控制砌体裂缝的产生和扩展,是工程施工过程中必不可少的一个重要环节,应引起足够重视,控制砌体裂缝。由于砌体结构墙体裂缝成因的复杂性,要完全防止和杜绝,可能存在一定的困难。这就要求从事建筑工程的人员要坚持对国家和人民极端负责的态度,在实践中不断总结经验教训,孜孜不倦,深入研究,尽可能把砌体裂缝所带来的损失降低到最小程度。

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