王由之
摘要:本文結(jié)合我國實(shí)際情況,分析裂縫的產(chǎn)生的原因、性質(zhì)和裂縫控制措施,并且針對性提出了砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制的具體構(gòu)造措施建議。
關(guān)鍵詞:砌體;裂縫;防治
一、分析砌體、混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及材料的性質(zhì)
1.溫度變形產(chǎn)生的磚砌體裂縫
這類裂縫較典型和普遍的是建筑物頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫,其形態(tài)呈“人”字或“X”型,且顯對稱性,但有時(shí)只有一端有,輕微者也在兩端出現(xiàn),嚴(yán)重者會(huì)發(fā)展至房屋兩端1/3處從范圍內(nèi),并由頂層向下幾層發(fā)展。其產(chǎn)生裂縫的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強(qiáng)度的結(jié)果,溫度的變化會(huì)引起材料的熱漲、冷縮,當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大,墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的原因,這些裂縫一般經(jīng)過一個(gè)冬夏之后逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)擴(kuò)大,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
2.溫度和濕度的變化引起的混凝土裂縫
混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因,主要原因是溫度和濕度的變化?;炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束,又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力,當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變,如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕、表面干縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫。
3.基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫
此類裂縫一般在建筑物下部,由下往上發(fā)展,呈“八”字、倒“八”字水平豎縫。當(dāng)長條形的建筑物中部沉降過大,則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫,首先在窗邊對角處突破;反之,當(dāng)兩端沉降過大,則形成由兩端由下往上的倒“八”字縫,也在窗邊先突破,還可在底層窗臺(tái)中部處形成由上至下的豎縫;當(dāng)某一端下沉過大時(shí),則在某端形成沉降端高的斜裂縫,當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過大,則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫;有時(shí)還有沿窗臺(tái)下角的水平縫。
4.特殊新型砌體材料干縮裂縫
現(xiàn)在政府推出的新型墻體砌筑材料如空心砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形,輕骨料砌體的干縮變形更大。如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體,前者致使產(chǎn)生裂縫的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構(gòu)造要求未能跟上,后者只有在江蘇無錫部分地區(qū)使用,由于其本身對溫度敏感、表面光滑等特殊性,雖然外觀尺寸指標(biāo)較好,但在實(shí)際使用中對嚴(yán)格的砌筑施工規(guī)程不熟悉,缺少施工經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致除存在粘土磚常見裂縫外,還常見較長墻段中及外墻窗臺(tái)下的豎斜裂縫。輕骨料砌體早期干縮變形比較快,如砌塊出窯后放置28天養(yǎng)護(hù)期能完成50%左右的干縮變形,以后逐漸減慢,但干縮后的材料受濕后仍會(huì)發(fā)生膨脹,脫水后材料會(huì)再次發(fā)生干縮變形,但其干縮有所減少。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣,數(shù)量多,裂縫的程度也比較嚴(yán)重。另外不同材料和構(gòu)件的變形差異也會(huì)導(dǎo)致墻體開裂。
5.其他裂縫
這些裂縫包括:混凝土構(gòu)件變形差異導(dǎo)致的砌體裂縫,如當(dāng)挑梁上填充墻相繼同步施工會(huì)致使構(gòu)件撓度過大,其上砌體產(chǎn)生下低上高的斜裂縫;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時(shí)在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫;墻體開鑿線管后未用網(wǎng)格布粘貼而致使二次施工產(chǎn)生裂縫;砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當(dāng)造成的洞邊縫;砌筑墻體未達(dá)到充足的沉降時(shí)間就將頂層斜磚封堵;施工質(zhì)量差造成的縫,如砌體通縫,灰縫砂漿不飽滿,含水率掌握不當(dāng),腳手眼設(shè)置不當(dāng),組砌不當(dāng)?shù)取?/p>
二、砌體裂縫的預(yù)防與控制
砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量,如整體性、耐久性和抗震性能等,同時(shí)墻體的裂縫還給居住者造成感官和心理上的不良影響。特別是隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,住房商品的進(jìn)展,人們對居住房屋的外觀質(zhì)量和環(huán)境的要求越來越高,對建筑物的墻體裂縫的控制更為嚴(yán)格,建筑物的裂縫已成為住戶評價(jià)建筑物安全的一個(gè)非常直觀而敏感的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的,上述提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)宏觀的標(biāo)準(zhǔn),即肉眼明顯可見的裂縫,目前砌體結(jié)構(gòu)尚無這種標(biāo)準(zhǔn)。綜合我國國情的具體情況,提出的具體抗裂構(gòu)造措施:
1.防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂,宜采取下列措施:屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層,減緩消除熱脹冷縮動(dòng)力源;在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫或分格縫(伸縮縫);增強(qiáng)相關(guān)砌體抗力,提供砂漿強(qiáng)度,提高飽滿度,加筋砌體,加設(shè)構(gòu)造柱;提高抹灰的抗裂能力。
2.對于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主,即無地質(zhì)勘察資料嚴(yán)禁做施工圖設(shè)計(jì),嚴(yán)格按圖施工,不得擅自更改,任意處理。在窗臺(tái)底層設(shè)置構(gòu)造圈梁與地梁構(gòu)成剛度較大的復(fù)合墻梁結(jié)構(gòu)。治理的原則:觀測裂縫發(fā)展的速度、部位、程度決定是表面處理還是上部加固或基礎(chǔ)加固處理。
3.防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用的措施:確保使用前的穩(wěn)定期;嚴(yán)格控制含水率;在墻體的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;在較長墻段中部及窗臺(tái)下設(shè)構(gòu)造柱;在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;控制縫做成隱線,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大與12mm,控制縫內(nèi)應(yīng)彈性密封材料,如聚硫化物,聚氨酯。
4.為了防止混凝土裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手:
4.1采用改善骨料級配;拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆注混凝土?xí)r減少澆注厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施;
4.2合理地分縫分塊;避免基礎(chǔ)過大起伏;合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要的,應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
三、結(jié)束語
綜上所述,砌體裂縫因溫度和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍,而以沉降超載致裂的危害較大,但其危害性和處理方法也不能一概而論,在具體處理時(shí)務(wù)必正確區(qū)分,對癥防治,且以預(yù)防為主。治理的原則:凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的,應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷,迅速采取相應(yīng)對策,排除動(dòng)力源,加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩(wěn)定,僅與觀察和評定有關(guān),修復(fù)后不影響使用,則重點(diǎn)放在表面處理上??傊?,只要堅(jiān)持對國家和人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度,認(rèn)真切實(shí)查明原因,磚砌體裂縫問題也不難處理的。
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