建筑裂縫分析(二)
由磚、石或各種砌塊等塊體通過砂漿鋪縫砌筑而成的結構稱為砌體結構。由于砌體結構的材料來源廣泛,施工設備和施工工藝較簡單,可以不用大型機械,能較好地連續施工,還可以大量地節約木材、水泥和鋼材,相對造價低廉,因而得到廣泛應用。許多住宅、辦公樓、學校、醫院等單層或多層建筑就是采用磚、石或砌塊墻體和鋼筋混凝土樓蓋組成的混合結構體系。
但是由于砌體的抗拉、抗彎、抗剪性能較差,并且由于設計、施工以及建筑材料等多方面原因引發的砌體結構的質量事故也較多,其中砌體出現裂縫是非常普遍的質量事故之一。砌體中出現的裂縫不僅影響建筑物的美觀,而且還造成房屋滲漏,甚至會影響到建筑物的結構強度、剛度、穩定性和耐久性,也會給房屋使用者造成較大的心理壓力和負擔。在很多情況下,裂縫的發生與發展還是大事故的先兆,對此必須認真分析,妥善處理。
2砌體結構裂縫產生的原因及防治措施
引起砌體結構墻體裂縫的因素很多,大體上有地基的不均勻沉降,收縮和溫度的變化,設計上對房屋的構造處理不當,施工質量不合格、使用的建筑材料不合格等。
2.1地基不均勻沉降引起的裂縫
當地基發生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體會產生相對位移,從而使砌體中產生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過砌體的強度時,砌體中便產生相對裂縫。這中裂縫一般都是斜向的,且多發生在門窗洞口上下。這種裂縫的特點是:(1)裂縫一般呈傾斜狀,說明系因砌體內主拉應力過大而使墻體開裂;(2)裂縫較多出現在縱墻上,較少出現在橫墻上,說明縱墻的抗彎剛度相對較??;(3)在房屋空間剛度被削弱的部位,裂縫比較集中。
為防止地基不均勻沉降在墻體上產生的各種裂縫而采取的措施有:
?。?)合理設置沉降縫將房屋劃分成若干個剛度較好的單元,或將沉降不同的部分隔開一定距離,其間可設置能自由沉降的懸挑結構。
?。?)合理地布置承重墻體,應盡量將縱墻拉通,盡量做到不轉折或少轉折。避免在中間或某些部位斷開,使它能起到調整不均勻沉降的作用,同時每隔一定距離設置一道橫墻,與內外縱墻連接,以加強房屋的空間剛度,進一步調整沿縱向的不均勻沉降。
?。?)加強上部結構的剛度和整體性,提高墻體的穩定性和整體剛度,減少建筑物端部的門、窗洞口,設置鋼筋混凝土圈梁,尤其是要加強地圈梁的剛度。
?。?)加強對地基的檢測,發現有不良地基應及時妥善處理,然后才能進行基礎施工。
?。?)房屋體形應力求簡單,橫墻間距不宜過大。
?。?)合理安排施工順序,宜先建較重單元,后建較輕單元。
2.2 收縮和溫度變化引起的裂縫
熱脹冷縮是絕大多數物體的基本物理性能,砌體也不例外。由于屋蓋系統溫度變化出會使磚墻產生裂縫,由于溫度變化不均勻使砌體因不均勻收縮產生裂縫,或由于鋼筋混凝土圈梁與磚墻伸縮量不同也會產生裂縫。
?。?)屋蓋系統溫度變化時使墻體產生的裂縫:
這類裂縫較典型和普遍的是建筑物(特別是縱向較長的)頂層兩端內外縱墻上的斜裂縫,其形態呈“八”字或“*”型,且顯對稱性,但有時僅一端有輕微者僅在兩端1~2個開間內出現,嚴重者會發展重房屋兩端1/3縱長范圍內,并由頂層向下幾層發展。此類裂縫對那種剛性屋面的平屋頂,未設變形縫、隔熱層的房屋就更易發生。產生的直接原因是混凝土結構屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度的結果。一般來說,在陽光照射下,屋面板溫度可高達60~70℃,而其下的砌體僅為30~35℃,溫差引起的砌體主拉應力大于砌體本身的抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋兩端為自由端,水平約束力小,上部砌體垂直壓力較小,如無相應措施,則上述裂縫在所難免。當屋面向兩端熱脹時,會使下部砌體出現正“八”字裂縫,當冷縮時,就會出現倒“八”字縫,一脹一縮則易出現“*”型縫。
?。?)由于溫度變化不均勻使砌體產生不均勻收縮產生的裂縫:
由于房屋過長,室內外溫差過大,因鋼筋混凝土樓蓋和墻體溫度變形的差異,有可能使外縱墻在門窗洞口附近或樓梯間等薄弱部位發生向豎向貫通墻體全高的裂縫,這種裂縫有時會使樓蓋的相應部位發生斷裂,形成內外貫通的周圈裂縫。另外,當房屋空間高大時,墻體因受彎在截面薄弱處(如窗間墻)會出現水平裂縫。
?。?)由于鋼筋混凝土圈梁與磚墻伸縮量不同產生的裂縫:
當材料隨時間發生收縮變形和自然界溫度發生變化時,由于鋼筋混凝土和墻砌體材料收縮系數和線膨脹系數的不同,會在房屋的墻體及樓蓋結構中引起因約束變形而產生的附加應力,當這種附加應力過大時會在墻體上產生局部豎向裂縫。
防止收縮和溫度變化引起裂縫的主要措施有:
?。?)在墻體中設置伸縮縫。將過長的房屋伸縮縫應設在因溫度和收縮變形可能引起應力集中、砌體產生裂縫可能性最大的地方。
?。?)屋面設保溫隔熱層。屋面的保溫隔熱層或剛性面層及砂漿找平層應設分隔縫,分隔縫的間距不宜大于6m,并與女兒墻隔開,其縫寬不小于30㎜。屋面施工宜避開高溫季節。
?。?)樓(屋)面板下設置現澆鋼筋混凝土圈梁,并沿內外墻拉通,房屋兩端圈梁下的墻體宜適當設置水平鋼筋。
?。?)遇有較長的現澆屋面混凝土挑檐、圈梁時,可分段施工,預留伸縮縫,以避免砼伸縮對墻體的不良影響。
2.3 設計上對房屋的設計和構造處理不當而引起的裂縫
有一些砌體結構的房屋的設計是套用圖紙,應用時未經校核;有時參考了別的圖紙,但荷載增加了或截面減少了而未作計算;有的雖然作了計算,但因少算或漏算荷載,使實際設計的砌體承載力不足;有的雖然進行了墻體總的承載力計算,但忽視了墻體高厚比和局部承壓的計算。如果砌體的承載力不足,則在荷載作用下將出現各種裂縫,以致出現壓碎、斷裂、倒塌等現象,這類裂縫的出現,很可能導致結構的失效。
預防措施:
?。?)細心認真地設計。對擬建砌體結構的房屋,要做到力學模型準確,傳力清楚;荷載統計無誤;大梁下砌體要設墊塊并進行驗算;加強對圈梁的布置和構造柱的設置,以提高砌體結構的整體安全性。
?。?)裂縫一旦出現,要注意觀測裂縫的寬度及長度的發展情況,并及時采取相應的有效措施,如灌縫,封閉等,必要時要進行結構加固。
2.4 施工質量不
合格、使用材料不合格而引起的裂縫當施工質量出現問題,砂漿稠度過大,吸水后干縮、砂漿不飽滿或砂漿稠度不夠時,會在平拱磚過梁處產生沿磚縫斜向的裂縫。
磚的質量不合格,砂漿強度不夠,這些都會造成整個砌體的強度不夠,而造成砂漿強度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不準確,施工時不潤濕磚等。當砌體質量較差,砌體灰縫飽滿度不當時也會影響到砌體的強度。而這些都可能在砌體結構中產生裂縫。
預防措施:
提高施工質量,保證結構所使用的材料,嚴格按照施工工藝進行施工。
3 結束語:
由于砌體的抗拉,抗剪強度較小,出現裂縫的原因很多,在很大的程度上只能預防。一旦出現裂縫則要注意觀察,必要時采取灌漿或加固措施以阻止裂縫的開展。
篇2:砌塊填充墻裂縫原因分析預防措施
砌塊填充墻裂縫的原因分析及預防措施
鋼筋混凝土框架梁與加氣混凝土砌塊填充墻之間容易出現水平裂縫、墻中間和柱邊的垂直裂縫以及墻中的不規則裂縫等。
原因分析
1、填充墻下承重構件的變形對上部砌體的影響:鋼筋混凝土梁在受彎時,會出現彎曲變形,其變形值根據上部荷載大小及梁長度不同而異。根據《混凝土結構設計規范》(GBJ10─89)規定,其受彎變形允許有不大于L[_0]/200~L[_0]/300的撓度(允許撓度限制根據梁的計算長度L[_0]長短而有所不同),這部分撓度是由填充墻施工完畢的地面恒荷載和使用時的活荷載造成的。如后期這部分荷載過大,會使梁下撓導致墻體出現水平裂縫和墻中垂直裂縫。
2、加氣混凝土砌塊出釜時的含水率為35%左右,以后砌塊逐漸干燥而收縮。造成體積不穩定。有些施工單位對新出釜的砌塊邊采購進場邊砌筑,或進場的加氣混凝土砌塊隨意堆放,任其淋雨,使砌塊砌筑時的含水率較高,體積相對較大。更有甚者,為了加快施工進度和減少工序,將填充墻一次性砌至梁底,用砂漿塞實梁下縫隙后即進行墻面抹灰。這種作法不僅加大了砌塊自重,不便施工,而且會使加氣混凝土砌塊填充墻因砌塊失水體積收縮而出現水平及垂直裂縫。此類水平裂縫一般出現在梁底,垂直裂縫因承重墻、柱與填充墻之間有拉結筋作用,一般出現在拉結筋長度外或墻中。
3、因施工人員疏忽、將不同出廠日期干密度不同的砌塊或不同強度等級的砌塊混砌于同一道墻上,造成含水率較高的塊體收縮變形較大;反之收縮變形較小,這種不均勻變形會使墻中部產生不規劃裂縫。
4、施工前不做加氣混凝土砌塊的排列組砌設計,致使上下砌塊的搭接長度在某些部位偏短,而填充墻使用的砌筑砂漿強度等級較低,施工時如未按要求加設鋼筋網補強,會使墻體收縮產生軸心受拉,沿齒縫出現垂直裂縫。
5、因布設電線管,在加氣混凝土填充墻上面剔鑿線槽,因線槽較深而沿槽開裂。有些線管布設不牢固,使布設線管處抹灰層空鼓、開裂。
6、加氣混凝土砌塊的吸水的特點是先快后慢,容量大且延續時間長。如果在抹灰前對基層表面不做處理或處理不當,抹灰層中砂漿的水分會過早被加氣混凝土砌塊吸走而失去凝結硬化條件,抹灰層達不到預期的強度,從而引起空鼓、開裂。
預防措施
1、要消除砌塊體積收縮產生的裂縫,主要應降低砌筑時砌塊的含水率。施工時加氣混凝土砌塊的含水率要控制在15%以下,嚴禁提前大量澆水濕潤。要在砌筑之間向澆筑面適量澆水,這樣既保證砌筑砂漿有良好的硬化條件,又何使砌體不致含水率過高。填充墻砌至接近梁、板底部時,留出小于一皮砌塊高度的空隙,待砌體再收縮變形,抹灰前1~2d用側磚或立磚斜砌頂緊。補砌梁、板下部空隙時應從建筑物的底層開始向頂層補砌,使上部承重梁、板對填充墻有擠壓作用,抹灰順序一般也從底層向上進行。
2、砌筑前應根據墻面尺寸設計砌塊排列圖,設計排列圖時要考慮砌塊上下搭接錯縫,要求搭接長度不小于塊體長度的1/3,并且不小于150mm。當某些部位搭接無法滿足以上要求時,可在水平灰縫中設置2根直徑6mm的鋼筋或直徑4mm的鋼筋網片加強,加強筋長度不小于500mm。
3、電線管敷設時使用專用鏤槽工具,鏤槽寬度、深度要與線管吻合,敷管后在管槽兩側釘釘子并用鐵絲扎牢,再在管上用100mm寬鍍鋅鐵絲網加強。
4、抹灰前基層表面必須進行處理,處理方法有澆水刷素水泥漿、刷108膠水泥漿和刮糙處理等。其中以澆水刷素水泥漿的工藝最簡單可靠。操作方法是抹灰前一天在墻面均勻澆水2─3遍,每遍澆水之間的間歇時間不少于15min,在抹灰前再澆水1~2遍,澆水后立即刷素水泥漿,在素水泥漿干燥前抹灰。一次抹灰厚度應不大于10mm,如果厚度超過10mm要分層抹灰,下一層抹灰要在上一層砂漿終凝前進行
篇3:地下室墻體裂縫原因分析
地下室墻體裂縫原因分析
地下室墻體裂縫產生的原因很多,就砼產生的宏觀裂縫的原因,大致分為兩類,即結構性裂縫和非結構性裂縫,前者是由外部荷載導致的結構應力引起,而后者則是由變形變化等因素:如溫度、收縮、不均勻沉降等引起。工程中出現的裂縫大多屬于非結構性裂縫,約占80%,結構性裂縫約占20%,而非結構性裂縫中,收縮裂縫又占有相當大的比重。多數地下室墻體產生裂縫的原因有以下幾個方面:
1、結構本身的原因:地下室墻體是澆筑在砼底板或筏基底板之上,底板或筏基對新澆筑的墻體砼有很大的水平阻力,底板或筏基底板大塊砼對墻體的強勁約束是導致裂縫出現的最本質的原因,因為地下室墻由于長度較長,一般設有附墻或暗柱或縱橫墻交接,結構自身的剛度較大,受到自約束和砼底板或樓板結構的強勁約束,是裂縫的高發部位,也是裂縫控制工作的難點。地下室墻裂縫分部有規律性:常在柱、暗柱、縱橫墻交部位出現,以豎縫居多,在墻的兩端則是向橫墻呈45度向上的斜裂縫,裂縫具有中間寬兩端逐漸變細而消失,而且隨環境溫度、濕度的變化,這些裂縫的長度、寬度和深度也在發展變化之中。
2、地下室墻體受施工和環境溫度、濕度等因素影響較大,容易出現豎向收縮裂縫,砼強度等級越高,裂縫的幾率越大。當柱子和墻連在一起時,由于柱子的截面和配筋都比墻體大得多,當砼產生收縮時,兩者產生的收縮變化相差較大,易在墻柱相連部位出現過大的集中應力而開裂。因此砼的收縮和氣溫的變化都會引起大面積砼在平面內不可忽視的變形,特別是在離柱子1~2m的墻體上易出現豎向收縮裂縫。
3、墻體結構的散熱面大,與空氣接觸面大,水分蒸發相對較快,在對墻體砼澆筑時,一般砼底板的降溫階段尚未完成,底板的溫度還高于環境溫度,這就加劇了新澆筑墻體砼中水分的蒸發。做好保濕養護,使新澆筑的砼在溫度相對穩定、潮濕的環境中硬化有一定的難度,把墻體結構在尚未拆模的低齡期時,往往墻面即已出現豎向裂縫,即使完成了在規定期間的養護,在一定時期內,墻體暴露在空氣中,受到環境溫度、濕度變化的影響,已有的裂縫在一定程度內也會發展和變化,可能有新的裂縫的發生,這種情況在風口部位尤為突出。