浅谈房屋墙体裂缝的预防措施

摘 要:浅析砌体结构裂缝的成因,及影响砌体结构开裂的因素。针对这些影响因素提出预防措施。

关键词:砌体结构;变形裂缝;预防措施

目前,砌体结构的房屋出现各种类型的裂缝,非常常见。其裂缝程度轻重不一,差别很大。轻则影响房屋正常使用和美观,严重的将形成结构安全隐患,甚至引发工程事故。随着住宅商品化的发展,房屋裂缝问题越来越引起人们的关注。

一、裂缝的类型及成因

按裂缝的成因,墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝。而砌体因收缩、温度、湿度变化,地基沉陷不均等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。砌体房屋的裂缝中变形裂缝占80%以上,其中温度裂缝更为突出。相对于受力裂缝,变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多,本文主要分析砌体结构的变形裂缝。

(一)砌体房屋的温度变形

最常见的温度裂缝出现在混凝土平屋盖房屋的顶层两端墙体和山墙上。对于砖砌体的结构,砖砌体的线膨胀系数5×10-6,是混凝土的一半。当外界温度升高时,混凝土顶盖变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束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。

(二)砌体房屋的收缩变形

因砌块收缩引起的墙体裂缝,在混凝土砌块房屋中比较普遍。在内外墙、在房屋的各层均可能出现。干缩裂缝形态一般有:在墙体中部出现的阶梯形裂缝;环块体周边灰缝的裂缝;在外墙的窗下墙出现竖向均匀裂缝;山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝。收缩裂缝一般多出现在下部几层,有的砌块房屋山墙大墙面中间部位,出现了由底层一直延伸至3、4层的竖向裂缝。

粘土砌体和混凝土砌体对含水率变化的反应不同。粘土砌块随含水率的增加而膨胀。在含水率降低时砖不会收缩。即这种膨胀不会因为在大气温度中变干而收缩。砖中的含水量取决于原材料的种类和烧制温度范围。当砖从窑中取出时尺寸最小,然后随着含水率的增加而膨胀。当砖暴露在潮湿的空气中它开始膨胀,在开始的几个星期内膨胀最大,膨胀会以很低的速率持续几年,砖的长期湿膨胀在0.0002~0.0009之间。

混凝土砌块是混凝土拌合物经浇注、振捣、养生而成。混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩,砌干缩量因材料和成型质量而异,并随时间增长而逐渐减小。在自然条件下,成型28天后,混凝土砌块收缩趋于稳定。其干缩率为0.03%～0.035%,含水量在50%～60%左右。砌成砌体后,在正常使用条件下,含水量继续下降,可达10%左右,其干缩率为0.018%～0.07%。对于干缩已趋稳定的混凝土砌块,如再次被浸湿后,会再次发生干缩,通常称为第二干缩。混凝土砌块在含水饱和后的第二干缩,稳定时间比成型硬化过程的第一干缩时间要短,一般为15天左右。第二干缩的收缩率约为第一干缩的80%左右。当混凝土砌块的收缩受到约束并且收缩引起的拉应力超过了块材的抗拉强度或块材与砂浆之间的抗弯强度,会出现收缩裂缝。收缩裂缝不是结构裂缝,但它们破坏了墙体外观。

二、预防措施

在目前的技术经济水平下,尚不能完全防止和杜绝由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝。只能通过一些合理的构造措施,使砌体房屋墙体的裂缝的产生和发展达到可接受的程度。下面具体谈谈不同原因形成的墙体开裂的预防措施。

(一)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土屋盖时,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,控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。

(二)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梁柱的构造措施

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。砌体在生产储存期、运输、现场堆放等均要防止被水浸湿,雨季还应做好对砌块和砌体的遮盖。施工时,一般提前1～2d洒水稍作湿润。砌块含水深度以表层8mm～10mm为宜。

(三)地基沉降引起的开裂

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。

影响砌体结构裂缝的因素较多,有些裂缝是由多种因素引起的混合裂缝。设计时可通过构造措施来防止和减轻砌体结构裂缝的危害。