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房屋建筑工程磚砌體裂縫成因分析與防治
[摘要]本文簡要分析了房屋建筑工程磚砌體常見裂縫的主要原因,并提出了一些處理以及預(yù)防的措施及方法。[關(guān)鍵詞]房屋建筑工程磚砌體 裂縫 原因分析 防治
研究與工程實踐業(yè)已表明,裂縫的存在是材料本身固有的物理特性,任何結(jié)構(gòu)物的裂縫都是不可避免的,房屋建筑工程也是如此。在房屋建筑工程領(lǐng)域,經(jīng)常會遇到一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的工程問題。因此,對裂縫進行分析,究其產(chǎn)生的原因,如何采取防范措施、如何進行修復(fù),是很有必要的。
一、因承載力不足產(chǎn)生的裂縫
由于磚砌體是脆性材料,其抗拉強度較低,因承載力不足而產(chǎn)生的裂縫,很可能是結(jié)構(gòu)破壞的特征。因此,正確認識這類裂縫的形態(tài)特征是十分重要的,這類裂縫主要產(chǎn)牛原因有;柱、窗間墻高厚比較人的中心受壓和小偏心受壓;承載大梁的墻局部受壓;軸心受拉或偏心受拉;磚挑檐的豎向剪力:墻柱的大偏心受壓;磚平拱的豎向彎矩:磚過梁的彎矩和剪力共同作用。
二、基礎(chǔ)不均勻引起的裂縫
(1)正八字形裂縫:建筑物中部的下沉值較大,建筑物形成正向彎曲而造成正八字形裂縫。(2)NA字形裂縫:建筑物中部的下沉值較兩端小,建筑物形成反向彎曲而造成倒八字形裂縫。(3)斜裂縫:建筑物地基局部軟弱,造成局部沉降量過大而出現(xiàn)斜裂縫,相鄰的建筑物間距過小,新建的高層建筑造成原有建筑不均勻沉降。(4)豎向裂縫:底層大窗臺下的豎向裂縫,主要是因為窗間墻下基礎(chǔ)的沉降量大于窗下基礎(chǔ)的沉降量(因為大孔洞削弱墻重),使窗下墻產(chǎn)生反向彎曲變形而開裂。(5)水平裂縫:水平裂縫一般有兩種。①窗間墻上的水平裂縫,一般都在每處窗間墻的上、下兩對角處成對出現(xiàn),沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫存上;②水平裂縫發(fā)生在地基局部塌陷處,這種裂縫較少見。
三、溫度變化引發(fā)的磚砌體裂縫
1.溫度裂縫形成的機理簡析
外界溫度變化使組成房屋建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生脹縮變形,當(dāng)這種變形受到其他構(gòu)件的約束時,就會在構(gòu)件內(nèi)部或相互約束的不同材料構(gòu)件之間產(chǎn)生應(yīng)力(主要為拉應(yīng)力和剪應(yīng)力),當(dāng)應(yīng)力超過構(gòu)件材料的強度極限時,就產(chǎn)生了溫度裂縫。
在使用兩種不同材料的屋面板與墻體之間,線膨脹系數(shù)a差異較大,通�；炷廖菝姘宓木�膨脹系數(shù)a1=10×10-6,砌體的線膨脹系數(shù)a2=5×10-6。當(dāng)兩者以相同的溫差升降時。由于線脹系數(shù)不同,在接觸面上將產(chǎn)生相對位移,而這位移受到限制,則產(chǎn)生剪應(yīng)力。由于屋面受到陽光的直射,通常屋面板的溫度總是高于墻體的溫度變化,使得這種剪應(yīng)力更大。當(dāng)膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力大于砌體的抗拉強度tmax>ftk時墻體就產(chǎn)生斜向溫度裂縫。當(dāng)溫度應(yīng)力超過墻體的抗剪強度tmax>fv時墻體就產(chǎn)生水平溫度裂縫。由于應(yīng)力集中的原因,就在門窗洞口四角產(chǎn)生豎向及斜向裂縫。而樓板的斜裂縫主要由于縱橫雙向框架梁受熱膨脹產(chǎn)生推力作用于端角樓板上,超過混凝土的抗拉能力,產(chǎn)生了斜裂縫。 2.房屋建筑工程出現(xiàn)溫度裂縫的修復(fù)
在發(fā)現(xiàn)溫度裂縫時,不要急于修復(fù),應(yīng)觀察到裂縫穩(wěn)定后,根據(jù)具體情況采取措施,若發(fā)現(xiàn)屋面保溫層末達到熱工要求和標(biāo)準(zhǔn)時,首先應(yīng)重新改做屋面保溫隔熱層,以防止裂縫繼續(xù)活動。鑒定裂縫的穩(wěn)定方法是在裂縫內(nèi)嵌抹水泥漿或貼玻璃紙,經(jīng)過一段時間的觀察判斷確定。對裂縫的處理須從建筑的美觀、強度、耐久、使用功能等方面并充分考慮到裂縫形成的機理,從根本上加以治理。大致有:①裂縫細小,對房屋正常使用影響不大,可暫不處理;②裂縫雖細小,但已造成墻面、屋面、樓面的滲水,或?qū)︿摻罨炷羶?nèi)的鋼筋保護的需要,可采用嵌補密封或壓力灌漿進行處理;③對于裂縫較大、較多又貫穿墻體,不僅影響美觀和正常使用,還對房屋的剛度和抗震性能有較大的影響,這種情況下可在裂縫墻體兩側(cè)用或Φ6@500鋼筋網(wǎng)片,并用Φ6@500的鋼筋穿墻將兩鋼筋網(wǎng)片拉緊固定后,外抹水泥砂漿或噴射混凝土以補強加固。
四、砌體材料本身產(chǎn)生的裂縫
如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體,前者致裂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。后者一般使用溫州地區(qū)蒸壓灰砂磚,由于其本身對溫差敏感、表面光滑等特殊性,雖然外觀、尺寸指標(biāo)均較好,但在實際使用中對嚴格的灰砂磚砌體施工規(guī)程不熟悉,缺少使用經(jīng)驗,導(dǎo)致除存在粘土磚常見裂縫外,還常見在較長墻段中及外墻窗臺下的豎斜裂縫。其機理可以認為:①剛出廠的灰砂磚穩(wěn)定性差�；疑按u主要由細砂和石灰組成,蒸壓養(yǎng)護后,一般不到一周即已出廠,但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,灰砂磚在出廠的一月內(nèi)其釋放的熱量較大,存在著反復(fù)的化學(xué)反應(yīng)過程,而且實際上一時難以完全反應(yīng),因此,體積極不穩(wěn)定。 ②對含水率有苛刻的要求,據(jù)有關(guān)試驗資料和使用經(jīng)驗表明,含水率控制在7%～10%之間砌體可獲得較好的粘結(jié)力和抗剪強度,否則影響明顯。③磚體表面太光滑,粘結(jié)性能差,特別是當(dāng)含水率不當(dāng)致使砌體砂漿強度低劣粘結(jié)不良后,直接地導(dǎo)致了在縫間抗拉剪強度低下。預(yù)防的主要方法:①確保使用前的穩(wěn)定期;②嚴格控制含水率;③嚴格按溫州地區(qū)有關(guān)灰砂磚操作規(guī)程和構(gòu)造要求施工;④改善磚面造型。如能切實落實這四類措施,在目前大力推廣使用墻改材料的今天,灰砂磚還是有廣泛的生產(chǎn)和應(yīng)用潛力的。
五、其它裂縫
這些裂縫包括:混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)致的砌體裂縫,如當(dāng)挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大,其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫;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;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)�。這些裂縫形態(tài)各異,必須對癥防治。
六、結(jié)束語
綜上分析,房屋建筑工程中的溫度裂縫問題必須從設(shè)計、施工、使用等各個階段全面綜合的分析,以便針對性地采取預(yù)防、修復(fù)措施。只要有足夠的重視了,方法得當(dāng),溫度裂縫的發(fā)生的幾率、嚴重性、造成的影響和損失均能降低到理想的水平。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)機立斷,迅速采取相應(yīng)對策,排除動力源,加固補強或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩(wěn)定、僅與外觀和評定有關(guān)、修復(fù)后不影響使用,則重點放在表面處理上。
:
[1]張相寶.混凝土構(gòu)筑物裂縫原因分析與處理.混凝土.
[2]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制.建筑出版社,1997.
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