浅论关于砌体结构裂缝控制措施

2022-09-10

砖石材料是房屋建筑中采用较广泛而经济的地方材料, 因宁夏当地的地质环境及条件, 砌体结构在宁夏的建筑工程中使用的很多。砖石材料具有良好的耐火性, 材料便宜, 方便取得, 施工工艺简单, 工期短等优点。但砌体结构也存在一定的缺点, 裂缝就是其中较为严重的问题, 砖砌体出现裂缝, 轻者影响外形美观和使用功能, 损害结构整体性, 降低工程寿命, 重者使建筑失去使用价值, 甚至倒塌。

1 裂缝的类型及成因

1.1 受力裂缝

受力裂缝受力裂缝的产生主要是砌体结构设计中墙体在外荷载作用下的承载力没达到规范所要求的强度, 墙体由于外荷载产生的内应力超过了墙体自身可承受的极限而开裂。受力裂缝破坏基本上分为受压、受拉、受弯和受剪破坏: (1) 受拉破坏时裂缝成竖向平行分布。 (2) 受拉破坏时可分为沿齿缝开裂和沿墙面垂直开裂。当砖块的强度等级较高而砂浆的强度较低时, 砖体的抗拉强度大于该切向的粘结强度, 砌体沿着与砂浆的交接面处处形成齿状裂缝, 墙体开裂破坏。反之, 砖体的抗拉强度小于交接面处的粘结强度, 易形成自上而下贯穿墙体的垂直裂缝, 墙体开裂。 (3) 受弯裂缝破坏与受拉相似。 (4) 砌体局部受压是常见的一种受力状态, 如基础顶面的墙、柱的支撑处, 梁或屋架端部的支撑处。

1.2 非受力裂缝

非受力裂缝非受力裂缝又分为温度裂缝及基础不均匀沉降裂缝等。

1.2.1 地基不均匀沉降裂缝

地基不均匀沉降时建筑物的损坏主要反映在砌体及混凝土构件裂缝和倾斜上, 如云浮市石料总厂的一栋宿舍楼, 其地质基层为:1.第四纪人工, 杂填地 (Qdie) 黄褐色、灰黑色、压实程度较高, 回填时间长。主要由粘土、碎石, 生活垃圾组成。2.粉质粘土: (Qdie) 黄褐色、黄色, 底部灰黑色, 湿可塑。手捏具粉砂感, 粘结性较强, 含砾石, 卵石主要由粘粒, 粉粒及粉细砂组成。3.淤泥质粉质粘土:冲~洪积成因软塑, 饱和褐色黑色、浅灰色、灰黄色、以沾粉为主。淤泥, 局部含少量砾砂。4.石灰岩、浅灰色、深灰色、白色等, 主要成份为碳酸钙, 微晶结构。层状构造, 小柔皱及裂隙发育, 小柔皱呈肠状, 多组裂隙呈切均被方解石脉充填, 裂面常见溶蚀现象。岩溶。此栋楼由于距楼一百米处的生产抽水, 破坏地质基层, 致使此楼的多处产生自基底向上的斜裂缝, 混凝土梁、柱构件裂缝达到4mm, 整栋楼向东倾斜15cm, 使此楼成为危楼。地基的不均匀下沉破坏结构的完整性影响结构的使用寿命和建筑物外形的美观。

1.2.2 温度裂缝

温度的变化会引起材料的热胀、冷缩, 当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时, 墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上, 如云浮市珊瑚路6号住宅楼, 七至五层几处混凝土楼面梁下沿砖灰缝产生水平裂缝及倾斜的裂缝, 在七楼部分门窗洞边的产生正八字斜裂缝, 裂缝不向下延伸, 七层楼面女儿墙沿楼面产生水平包角裂缝, 这主要是由于温度应力所造成。导致平屋顶温度裂缝的原因, 是顶板的温度比其下的墙体高得多, 而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多, 故顶板和墙体间的变形差, 在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大, 中间渐小, 顶层大, 下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。

1.2.3 干缩裂缝

烧结粘土砖, 包括其它材料的烧结制品, 其干缩变形很小, 且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖, 一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀, 而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体, 随着含水量的降低, 材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m, 它相当于25~40℃的温度变形, 可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快, 如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形, 以后逐步变慢, 几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀, 脱水后材料会再次发生干缩变形, 但其干缩率有所减小, 约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。

2 裂缝的控制措施及加固处理方法

2.1 裂缝的控制措施

大量工程实践表明, 控制裂缝应该防患于未然, 特别是在设计时就要考虑如何预防裂缝的产生。砖砌体由于本身的特点, 对于不均匀沉降和温度应力都很敏感, 一旦出现了裂缝就无法啮合, 当危及到安全时还要采取加固措施, 既影响美观又影响使用, 有的即使进行了加固也不能恢复其本来面貌, 因此对砖砌体的裂缝问题, 应着眼于预防, 把症害消除在发生之前。根据以上分析, 提出以下几点预防措施: (1) 为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力, 控制裂缝出现, 外纵墙厚度宜采取370mm, 内纵墙厚度宜采取240mm, 增加墙的厚度后, 圈梁和构造柱仍占一砖墙厚, 使圈梁和构造柱不暴露在大气中, 有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。 (2) 在现浇屋盖部分及现浇挑檐, 每隔15米左右设后浇缝一道, 缝宽600~800mm, 缝内混凝土断开, 钢筋不断, 待主体结构完成需做保温层前, 再灌注混凝土, 混凝土强度提高一级, 并加膨胀剂。砖混结构顶层墙体裂缝早已引起人们关注, 实践证明, 采取和不采取预防措施截然不同, 一般采取措施后不再出现裂缝, 而且预防裂缝方法简单, 施工方便, 增加工程造价不多, 效果显著。

2.2 加固处理方法

采取砌体灰缝中嵌筋法:将裂缝墙体灰缝剔除, 用空压机吹扫干净灰缝, 用结构胶将φ6钢筋嵌入灰缝中, 外抹水泥砂浆保护层, 可有效抑制墙体裂缝达2倍以上强度。此方法施工简单且有效提高了砖砌体抗裂缝能力。砌体墙外贴钢筋网片, 喷射细石混凝土, 增加砖砌体整体刚度, 抑制裂缝发展, 但此方法施工工艺复杂, 施工作业面大, 施工周期长。综上所述, 施工中应采取多种方法结合的措施减少温度缝的产生, 产生裂缝后可根据现场情况进行加固补强。