建筑墙体裂缝及其防治研究

摘要:建筑墙体开裂、剥离等问题,会危及建筑物的质量、使用寿命、以及安全。文章分析了建筑墙体裂缝的成因,简要分析了防治措施。

Abstract: The building wall cracking, peeling and other issues, would jeopardize the quality of buildings, life and safety. This article analyzes the causes of cracks in building walls, a brief analysis of the control measures.

关键词:墙体裂缝 防治措施

Key words: Wall Crack Control

作者简介:龚忠诚,女,1971年2月,淄博市临淄区城市建设综合开发公司,工程师。

一、墙体结构产生裂缝的原因分析

1、温度原因引起的墙体裂缝:随着外界环境温度的变化,砌体结构在建筑各部分的相互影响下,会产生建筑各个部分温度变形不均匀的现象,从而产生了温度裂缝。该种裂缝的主要特点是顶层重、下层轻、两端重、中间轻、向阳重、背阴轻。

2、地基下沉原因引起的墙体裂缝:房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,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土上时,由于土地强度低、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。如果房屋设计的长高比较大,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,沿着门窗洞口约成45度,呈正八字形,且房屋的上部裂缝小,下部裂缝大。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。当房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大时,则往往不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现明显的不均匀沉降,造成墙体开裂,其裂缝上大下小,向土质较软或土层较厚的方向倾斜。在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下,当未留设沉降缝时.也容易在荷载轻的部分,并向上朝着荷载重的部分倾斜。当房屋两端土质压缩性小,中部小时,沉降分部曲线将成凸形,此时,往往除了在纵墙两侧出现向外余裂缝外,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。在多层房屋中,当底层窗台过宽时,也往往容易因荷载由窗间墙集中传递,使地基不均匀沉降,致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲。引起窗台中部的竖向裂缝。此外。新建房屋的基础位于原有房屋基础下,则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0.5～l,否则,由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋墙体裂缝。从以上分析得知,裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系,长高比大的房屋因刚度差,抵抗变形能力差,容易出现裂缝,因纵墙的长高比大于横墙的长高比,所以大部分裂缝发生在纵墙。裂缝较多的发生在房屋的下基层部,裂缝宽度下大上小,当沉降分布曲线为凸形时,裂缝较多的发生在房屋的上部,裂缝宽度为上大下小,裂缝分布与墙体的受力集中,往往也就容易出现裂缝;又因墙体是受剪力破坏,其主拉应力为45度,所以裂缝也成45度倾斜。为了防止地基不均匀沉降引起墙体裂缝,应当处理好软土地基和不均匀地基,但在拟定地基加固和处理方案时,又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑,使其能共同工作;不能单纯从地基处理出发,否则,不光费用大,而且效果也差。

3、建筑荷载引起的墙体裂缝:这种裂缝经常出现在轴心受压力的砖梁或者砖柱上,也有的时候发生在截面较小的承重窗间墙上,这种裂缝多为竖向裂缝。

4、塑性塌落及收缩原因引起的裂缝:在混凝土的浇注过程中以及混凝土浇注成型后初凝前经常发生这种裂缝。对于大流动性混凝土或水灰比较大的混凝土尤为严重。产生的原因是,由于周围的环境温度高,混凝土的中水分的蒸发量大,以及周围环境风大等因素,在混凝土浇注完成还处于塑性状态时,容易产生收缩裂缝。

5、混凝土本身水化热原因引起的裂缝:这种裂缝经常发生在大体积混凝土或高强混凝土施工过程中。在该种混凝土的施工过程中混凝土的水化热很高,造成混凝土各个部分之间的温度分布与混凝土外面环境温度相差很大,此时如果混凝土外面存在外部束缚的话,就会产生该种裂缝。

6、应力集中原因引起的裂缝:在预应力钢筋混凝土结构的施工过程中,经常在张拉钢筋锚固端产生局部的压应力集中现象。所以,这种裂缝常常出现在门窗洞口、平面或立面突出凹进以及开结构洞口和结构刚度突变及集中荷载等处。

7、钢筋锈蚀原因引起的裂缝:这种裂缝的产生原因有两种,第一种是在混凝的施工过程中,使用的混凝土添加剂不合规范,例如使用超量氯离子的外加剂;或者混凝土施工完毕以后,混凝土结构构件暴露在腐蚀性气体或液体环境中等原因。第二种是混凝土施工中操作不当,致使保护层太薄或者钢筋混凝土出现露筋,混凝土中钢筋生锈,使得钢筋体积膨胀,造成该种裂缝。

二、墙体裂缝的防治措施

根据上面的分析,随着新型墙体材料的广泛采用,在墙体工程的施工中出现了越来越多的墙体开裂和墙体剥离的现象。归纳起来,墙体裂缝问题主要是由设计、材料、施工三方面的原因造成的。同样墙体防裂措施也主要分为三种类型:设计防裂、材料防裂和施工防裂。其中,材料防裂技术主要是采用钢网、玻纤网等。

1、设计防裂:根据现代建筑物的特点,建筑在设计时要求进行构造缝的合理设计,防止约束应力积聚过大;在施工过程中合理设置施工缝和后浇带,减少和避免早期收缩的影响;对于各种缝要求尽量一缝多用。

2、材料防裂:主要是采用钢网、玻纤网等。

3、施工防裂:选用适宜的方法对软弱地基进行处理,达到提高地基承载力和减少不均匀沉降的目的;对已经选定的地基处理方法,要进行测试,达不到要求的要查明原因;按照建筑施工规范,对必须进行沉降观测的建筑要进行+0.000m部位观测、结构层沉降观测、封顶后的百日观测等。