浅析砖砌体裂缝

时间:2022-10-25 10:10:46

浅析砖砌体裂缝

中图分类号:tv314 文献标识码:b 文章编号:1009-914x(2013)16-0111-01

通过几年来的工作的实践,我认为砖砌体产生裂缝的主要原因有地基不均匀沉降、地基不均匀冻胀、温差影响及砖砌体本身承载能力不够等四个方面。

一、地基不均匀沉降引起的裂缝

由于地基发生不均匀沉降后,下沉较大部位与下沉较小部位之间,出现了相对位移,即基础底的地基表面出现了局部凹陷,在局部凹陷处,基础及上部结构失去了支承,其重量只能由上部砖砌体承担,使得砖砌体上产生了附加拉力和剪力。当这种附加拉力和剪力超过了砖砌体的承载力后,砖砌体上便出现裂缝。此类裂缝一般都与地面成45°左右的角,上宽下窄。斜缝朝向凹陷处。

二、地基不均匀冻胀引起的裂缝

冻胀土在温度降低到0℃以下,由于毛细管作用,下部未冻水不断上升,在冻结层中形成冰晶,使土的体积膨胀,向上隆起。隆起高度视冻结层厚度及地下水补给情况而异,一般可达几毫米至几十毫米,甚至有超过100mm的。据有关资料介绍,冻胀力最大可达2000kn以上。建造在冻土地区的建筑物,如果基础埋设深度在冰冻线以上,当地基遇冻之后,建筑物的自重往往无法抗拒冻胀隆起的法向力,因而建筑物的局部或全部也就被顶起来。又由于基础埋设深度、土的冻胀性、日照及其它因素影响,基础各部位地基冻胀程度也不一致。这样,就发生了与地基不均匀沉降相类似的情况。如果建筑物中部地基冻胀量大,两端冻胀量小,则在中部砖墙顶部出现竖向裂缝,在两端可能出现倒八字斜缝;若中部冻胀量小两端冻胀最大,则以冻胀量最小一点为中心,向两边扩展,出现成排、大致平行的八字斜缝。

地基冻胀对基础的影响除了法向冻胀力以外,还有侧向冻胀力和冻剪力,如图一1,设计时不但要注意法向冻胀力的影响,还要注意侧向冻胀力和冻剪力的影响。

因地基冻胀而引起砖墙裂缝,大多是设计时对土的冻胀性、冻结深度缺乏调查,采用与现实不相符资料,或没有认真调查而主观猜测,把基础设计在冰冻线以上而造成的。有时采用的冻结深度数据是正确的,按房间采暖情况对冻结深度乘以一定系数也是有根据的,但因为没有考虑施工条件和自然地面标高与没计标高的差距,也会造成失误。

三、温差影响引起的裂缝

热胀冷缩,是各种物质的一个物理特征,各种建筑材料及其所形成的构件也不倒外。砖砌体和与之相联系的构件,因温差影响而出现不均匀的伸缩也会使砖砌体出现裂缝。常见情况有:

1、由于钢筋砼圈梁与墙伸缩量不同而产生的裂缝。在我们北方寒冷地区,冬季施工的平顶混合结构建筑物,到了夏季常常在圈梁下的纵墙两个端部发生水平裂缝和45°角的斜缝。水平缝在圈梁一、二皮砖的砖缝处,斜缝在第一个窗口外侧,如图——2a,或在端部第一个窗口上出现垂直裂缝,如图——2b,夏季施工的工程,到了冬季,也常常在离圈梁下一、二皮砖的砖缝处出现水平裂缝,有时兼有45°斜缝如图——2c。

在温差变化较大的地区,这类裂缝一般发生在建筑物全长或两道伸缩之间距离超过40米时,以无采暖设备的建筑物更易出现。

裂缝产生原因主要是混凝土与砖砌体的线膨胀系数不同,混凝土的线膨胀系数为1.0×105,砖砌体的线膨胀系数为0.5×105二者差别很大。

冬季施工的工程,虽然混凝土和砖砌体是在正常温度下硬化的,但硬化时的温度要比夏季温度低得多,故到了夏季它们都要膨胀,而混凝土的膨胀量比砖砌体大得多,因此在圈梁与砖墙处产生了一个剪力,使砖墙处于受剪力及受拉状态。若砖墙砂浆强度较低,砖墙便沿水平灰缝被剪裂并将端部拉裂图——2a。若砂浆强度较高,便在窗口处将砖墙拉裂图——2b。夏季施工的工程,到了冬季,混凝土圈梁的收缩量比砖墙大,同样在圈梁与砖墙接角面上产生一个剪力(方向与前述方向相反),把砖墙沿水平缝剪开,并将端部拉裂。

2、由于砖墙本身不均匀伸缩而产生的裂缝。北方寒冷地区,无取暖设备的房间总长度在40米以上的建筑物,即便没有钢筋混凝土圈梁,也可能发生裂缝。有采暖设备而长度较大的建筑物,砌完砖墙未能上冻前完工交付使用,在越冬时也有可能产生裂缝。裂缝有的出现一层窗台上,如图——3;有的发生纵横墙两端,成倒八字形,如图——4。产生这种裂缝主要是冬季气温下降,砌体要收缩,其

埋在土内部分温度敬高,收缩较小,外露部分温度较低,收缩较大。由于收缩不同,砌体内部产生拉应力和剪应力,因而在砌体断面较弱、应力较集中处被拉开或剪断而出现裂缝。

四、砖砌体承载能力不够

砖砌体承载能力不够,是指已完工的工程按其所采用的载面,砖和砂浆实际强度满足不了设计要求,加之施工质量低劣,使砖砌体局部承载能力不够。当全部或部分荷载加上去之后,将出现局部被压裂、压碎、剪断、拉裂等现象,问题严重的,会造成建筑物局部或整体倒塌。

使砖砌体产生裂缝的原因有很多,但是只要我们充分认识到砖砌体产生裂缝的原因,在工程建设中,着眼于预防,把砖砌体裂缝消灭在发生之前。

我们充分认识砖砌体由于本身的特点,一旦出现了裂缝,处理是比较困难的,有的即使进行了加固,也不能完全恢复其本来面目。因此认识到这一点,我们可以采取相应措施,因地基不均匀沉降引起的裂缝,最根本的措施是消除地基的不均匀沉降。设计方面可以采取:强夯法,灰土挤密法,预浸水法等加强基础的刚度。施工方面可以采取:地基处理,基坑开挖尽量避免在雨季施工,施工场地必须做好防洪、排水设施等。

总之,能充分认识砖砌体裂缝,对今后我们建筑工程中,更好的指导工程设计和施工,避免裂缝的发生。

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