磚混結構房屋墻體裂縫產生的原因及防治措施

洪海明

摘要 磚混結構建筑是量大面廣的建筑結構形式,為廣大城市和農村所普遍采用,但是磚砌體的抗拉、抗剪能力比較低,容易在局部產生裂縫,嚴重影響建筑物的整體性和使用功能,甚至危及結構安全。本文通過對磚混結構建筑墻體裂縫產生原因分析,總結歸納其防治措施。

關鍵詞 磚混結構;裂縫;原因;措施

中圖分類號 TU528 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2009)10-0078-02

目前,在城市、小鎮及廣大農村地區新建房屋大都采用磚混結構,而磚混結構房屋產生裂縫也是普遍存在的現象。墻體裂縫是建筑的質量通病,嚴重影響人們的生活品質。因此,研究墻體裂縫產生的原因進而研究其控制措施,就成為人們關注的焦點。

1 產生裂縫原因分析

磚混結構的房屋抗拉、抗剪能力比較低,容易在局部產生裂縫,嚴重影響建筑物的整體性和使用功能,甚至危及結構安全。磚混結構墻體裂縫主要有以下幾種:

1)地基不均勻沉降產生的裂縫

房屋的全部荷載最終通過墻體傳給地基,而地基在荷載作用下,其應力是隨深度而擴散,深度大,擴散愈大,應力愈小;在同一深處,也總是中間最大,向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應力的擴散作用,即使地基地層非常均勻,房屋地基應力分布仍然是不均勻的,從而使房屋地基產生不均勻沉降,即房屋中部沉降多,兩端沉降少,形成微向下凹的盆狀曲面的沉降分布。

在地質較好、較均勻,且房屋的長高比不大的情況下,房屋地基不均勻沉降的差值是比較小的,一般對房屋的安全使用不會產生多大的影響。但當房屋修建在淤泥土質或軟塑狀態的粘性土上時,由于土的強度低、壓縮性大,房屋的絕對沉降量和相對不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設計的整體剛度差,而對地基又未進行加固處理,那么墻體就可能出現嚴重的裂縫。裂縫對稱的發生在縱墻的兩端,向沉降較大的方向傾斜,呈正八字形。這種裂縫,必然是地基附加應力作用使地基產生不均勻沉降而形成的。

2) 溫度引起墻體膨脹產生的裂縫

房屋在夏天太陽光線直射下,屋面吸收大量的熱量,產生熱脹現象,由于磚砌體的線膨脹系數僅為混凝土的一半,此時,屋面板或圈梁的伸長受到磚砌體的約束,因此在屋面板或圈梁與磚砌體的接觸面上產生剪切應力,使磚砌體處于受剪、受拉狀態。而磚砌體抗拉及抗剪強度均比較低,當砌體內產生的主拉應力超過磚砌體的抗拉強度時,就會產生“八”字縫或水平包角裂縫。反之,當溫度降低,屋面板或圈梁收縮,屋面板或圈梁處于受拉狀態,當拉應力超過混凝土的抗拉強度時,屋面板或圈梁亦會產生裂縫。還有由于季節寒暑的更替,冬季氣溫驟降,磚砌體產生干縮,房屋過長時,由于收縮不一致,墻體中部產生較大的拉應力和剪應力,而在砌體中部薄弱部分產生從上到下貫通的垂直裂縫。

3)砌體強度不足產生的裂縫

由于砌體砂漿鋪砌不均勻,磚塊在上部荷載作用下不僅受壓,而且局部處于受彎、受剪的聯合作用。此處由于豎向灰縫的存在,砌體在該處又有一個較大的應力集中區,因而砌體所受的應力十分復雜。砌體和砌筑砂漿的抗彎、抗拉強度低,當荷載增加,砌體抗彎、抗拉能力及局部承壓能力不足以抵抗外部荷載作用時,引起砌體開裂,就產生豎向裂縫。

4)工程設計方面不合理引起的墻體開裂

設計時,沒有認真按規范規程要求進行防裂縫設計。在許多工程中,設計雖有防裂縫措施,但與規程要求不完全相符,致使墻體防裂縫得不到有效保障,或保質年限大大縮短。還有一個較為重要的方面就是墻砌體材料強度偏低、不同砌體混合砌筑、砌體強度與砌筑砂漿強度相差過大或外墻砂漿強度與墻體強度差距過大等設計方面的不當都會導致墻體開裂。

2 防治措施

針對以上對裂縫產生的原因分析,總結防治措施如下:

1) 地基沉降引起裂縫的防治措施

(1)合理設置沉降縫。凡不同荷載、長度過大、平面形狀較為復雜、同一建筑物地基處理方法不同的房屋和有部分地下室的房屋,都應從基礎開始分成若干部分并設置沉降縫,使其各自沉降,以減少或防止裂縫產生。

(2)加強上部結構的剛度,提高墻體抗剪強度。可在基礎處及各樓層門窗口上部設置圈梁,砌體操作過程中嚴格執行規范規定,如采取磚澆水潤濕,改善砂漿和易性,提高砂漿強度、飽滿度,增加磚層之間的粘結(提高灰縫的砂漿飽滿度可以大大提高墻體的抗剪強度)。

(3)加強地基探槽工作。對于復雜的地基,在基槽開挖后應進行普遍勘探,對探出的軟弱部位加固處理后,方可進行基礎施工。

(4)大窗口下部應考慮設混凝土梁,以適應窗臺的變形,防止窗臺處產生豎直裂縫。為避免多層房屋底層窗臺下出現裂縫,除了加強基礎整體性外,也可采取通長配筋的方法。另外窗臺部位砌筑時不宜使用過多的半磚。在窗洞下增設厚40mm鋼筋混凝土帶,使山墻兩側房間與山墻形成“U”字形鋼筋混凝土帶,以解決窗下角裂縫問題,并提高結構的整體性。

(5)改用明構造柱240mm×240mm或240mm×190mm代替“暗芯柱”,并按要求留置馬牙槎和拉結筋,以提高抗震能力,質量也便于檢查。

2)溫差裂縫防治措施

(1)減少屋面伸縮縫間距,縮短混凝土構件直線段的長度;將屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形狀,縮短挑檐直線長度。

(2)改進挑檐設計。在鋼筋混凝土挑檐表面設置保溫隔熱層;現澆挑檐每隔10m左右設一道伸縮縫;

(3)一般屋面板受陽光輻射吸收熱量較多,保溫層的厚度宜適當增厚;選擇采用導熱系數小,保溫性能優良的材料,并增設空氣隔熱層,有效控制屋面板的溫升,以防止頂層墻體產生裂縫。

(4)應根據屋面板基層的情況及時做好保溫層;建成后長期不使用的住宅,應注意室內通風,防止室內溫度過高致使樓板膨脹,使頂層墻體產生裂縫。

(5)嚴格執行砌體施工規范,確保砌體施工質量。

3)砌體強度不足產生的裂縫防治措施

(1)保證磚塊的強度、等級和砌筑砂漿符合設計要求。在有集中荷載作用的部位設置鋼筋混凝土墊塊,以提高承壓能力,控制砌體的高厚比,防止出現墻體縱向彎曲破壞而引起墻體開裂。嚴格墻體的組砌方法。

(2)一旦出現因砌體承載能力不足而產生的裂縫,應該通過結構驗算,弄清問題的性質,然后根據裂縫發生的部位及嚴重程度分別采用適當的方法進行處理。如增設鋼筋混凝土梁墊和鋼筋混凝土壁柱,用微膨脹水泥漿灌縫以及采用墻面敷貼鋼筋網片,并配置穿墻拉筋加以固定,灌細石混凝土或分層抹水泥漿或噴射混凝土等方法進行加固處理。

4)設計方面預防裂縫措施

(1)在不同材料界面增設鋼絲網;

(2)外墻裝修有條件的全部增設鋼絲網;

(3)砌體墻有窗臺的,全部改用混凝土窗臺;

(4)墻體抹灰砂漿中摻一定量纖維,增強抗裂能力。

3 結論

磚混結構房屋墻體裂縫產生的原因多種多樣,但一般情況下不外乎以上幾種類型。只要采取全過程控制的方法,嚴格遵守相關規范和操作規程,就能大大減少墻體裂縫產生的可能性,或將裂縫數量控制在最小程度,從而確保工程施工質量,提高人們的生活水平。

參考文獻

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