砌体结构裂缝的成因分析与控制措施

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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砌体结构裂缝的成因分析与控制措施

边元

中国建筑第八工程局有限公司西南分公司四川成都610000

摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,建筑行业有了很大进展。在实际建筑结构中,砌体结构扮演这重要角色。在实际建筑施工中,经常由于因素的影响,使得砌体结构出现一定的裂缝。基于此,文章对当前的砌体结构裂缝成因进行了相应分析,同时结合具体实际提出了有效的控制措施,希望能对砌体结构发展带来一定帮助。

关键词:砌体结构;裂缝;控制措施

引言

对于建筑砌体结构裂缝,根据其受力情况进行分类,可以分为受力裂缝以及非受力裂缝两种。受力裂缝就是指砌体结构由于受到力的作用产生的裂缝,而非受力裂缝主要是由于砌体结构受到温度、收缩、空气湿度、建筑结构变动等因素的影响而产生的裂缝。对于后者,人们也常常将其称为变形裂缝。砌体结构出现裂缝情况会影响建筑性能,威胁建筑使用者的生命财产安全,所以在建筑工程中,砌体结构裂缝是其重点控制的问题之一。

1砌体结构裂缝类型

1.1温度变化引起的砌体裂缝

由于材料的力学性能、热工性能相差很大,如钢材的温度线膨胀系数是12×10-6/℃,而砌体的线膨胀系数只有5×10-6/℃,即在同一温度下,同一长度的轻钢屋面和砌体的变形几乎相差一倍。而在建筑中,各构件相互连接成一空间整体,钢和砌体之间的变形差异导致构件中产生温度应力,当作用于构件的温度应力超过砌体的抗拉或抗剪强度时就产生了裂缝。这类温度裂缝常发生在建筑物特别是那些纵向较长的钢屋盖顶层两端内外纵墙上、门窗洞两边以及砌体女儿墙根部。温度裂缝形态呈八字型或直线型,且显对称性,但有时又仅一端有。例如钢屋盖顶层两端内外纵墙上的八字缝。由于房屋两端是自由端,水平约束力较小,当屋面向两端热胀时,致使下部砌体出现正八字型缝;当冷缩时,就出现倒八字型缝。在温度上升时由于钢的膨胀大于砌体,楼板的膨胀受砌体的约束,从而在女儿墙根部形成向外的剪应力;当气温下降时,对女儿墙根部形成向内的剪应力,周而复始,砌体根部水平开裂。

1.2地震裂缝

地震会对砌体结构产生较大影响,一般情况下会使墙体出现各种不同类型的裂缝,像斜裂缝、水平裂缝、“X”裂缝等,更有严重的甚至会引起墙体倒塌。引发水平裂缝的原因是墙肢比较窄,在地震的影响下墙体会发生一定程度的变形。斜裂缝通常是由于主拉应力大于气体强度而引起的,墙体在发生一定的开裂后,会出现碎落、滑移等情况,有的还会出现一定程度的倒塌现象。“X”裂缝主要是受到地震的反复作用而形成的,主要从斜裂缝演变而言。

1.3环境因素影响

混凝土裂缝的产生也会受到环境因素的影响,如温度、湿度以及地震等灾害。当环境温度过高、过低,均会导致混凝土构件强度受到不利影响;而湿度过大、过小,则会影响混凝土的干缩,因此,需制定合理的养护策略。

1.4地基不均匀沉降引起砌体的裂缝

根据现场了解,原设计纵向是上下二排窗,建造时按业主要求将下排窗取消而改为砖墙。这显然增加了基础的荷载,而基础未做任何修改,另基础本身设计刚度并不大,且原设计也没有设地圈梁;墙的条基未按设计施工,是在回填夯实土上做的条基。另还发现房屋周围有水泡过迹象,周边地面下沉明显。所以当地基土层不一致或土层一致而上部荷载不均匀时,地基就产生不同的压缩变形而形成不均匀沉降,使房屋的墙体中产生弯曲和剪切引起的附加应力。当差异沉降较大时,墙体内产生的拉应力将超过砌体的抗拉强度,墙体中便会出现裂缝。此类裂缝一般发生在建筑物的下部,由下往上发展,呈八字型、倒八字型,竖缝等。

1.5收缩裂缝

受到干涨湿缩的影响,构成砌体结构的不同材料由于实际含水率的差异,在同一干涨湿缩条件影响下,也会出现不同的效果,因此会产生一定的收缩裂缝。收缩裂缝主要有墙体中部的梯形裂缝、外墙出现的竖向裂缝、环块体周遭的裂缝以及大墙水平裂缝等。

2控制砌体结构裂缝的主要措施

2.1防止温度、干缩引起砌体裂缝的措施

建筑物外墙设计上宜采用保温砂浆、复合保温材料等外墙外保温措施。施工时,对于柱子与砌体结合处和粉刷外墙前铺镀锌钢丝网或纤维防裂布;施工单位应按规范及设计要求布置拉结筋;填充墙长度超过5m,应在中间增加构造柱,分散应力;当层高超过4m时,砌体工程中部增设一道厚度为120mm与墙体同宽的混凝土腰梁,砌体无约束的端部必须加设构造柱(该子项在转角处未设构造柱)。

2.2控制减少外力因素

对由于温度差异造成的裂缝来说,其控制方法如下:①在砌体结构墙体中设置温度伸缩缝,这样能够降低应力的影响;②在建筑物内部设立隔热层,减少砌体结构与顶部的温度差,但是一定要注意隔热层的厚度,保证透气度以及采光能力等。对于不同材料结构之间的裂缝,在进行控制过程中一定要结合材料自身的特点进行。

2.3控制地基沉降

针对地基沉降而产生的裂缝主要控制措施应该是以预防为主,做好施工质量与结构设计。具体方法为:在建筑较高的负载变化位置、平面转折点、地基土质变化交界点等位置设置相关的沉降缝;减轻结构自身的重量;设置构造柱与封闭圈梁,对纵横强进行合理布置、运用刚性大一些基础形式增强实际建筑的刚度;调整基地加应力,改变原有地面尺寸,让不同负载的沉降量相互靠近;对于荷载变化较为明显的房屋,应分期开展不同的施工;施工过程中,要选择荷载较大的位置开始,然后再开始荷载较小的,同时力争做到先深后浅,避免更多附加应力的增加;对裂缝发展速度进行观测,同时做好相应的加固处理。

2.4控制结构变化因素产生裂缝

对于地基沉降带来的砌体结构裂缝,在施工前,要对建筑场地的地质进行勘测,对于那些对建筑施工有不良影响的地质要及时地进行处理。另外,建筑施工过程中,要科学合理地设置建筑地基沉降缝,并合理地设置其之间的距离。对于容易出现裂缝的砌体结构部位,要提前进行加固处理。

2.5混凝土养护管理

养护管理是控制混凝土裂缝的重要措施,应采用篷布、塑料布等覆盖混凝土表面,适当洒水,加强湿度与温度控制,防止因为养护不当出现温度裂缝、干缩裂缝等。混凝土的养护分为加热养护和自然养护,现浇多以自然养护为主,在浇筑完成12h以内必须要对其进行养护,可采用带模包裹、喷淋洒水等方式来进行保湿。在混凝土强度未达到1.2MPa时,严禁行走。为了便于后期拆模,在浇筑完成的1~2d后,可稍微松开模板,持续洒水养护直至拆模,在拆模后继续洒水,在混凝土表面潮湿的情况下,利用塑料布、帆布等将其包裹,切实保证包覆物完好无损,内表面应会凝结一定水珠,有条件的地段可适当延长保湿养护时间。

结语

综上所述,砌体结构中出现裂缝是目前建筑施工中进行控制的主要问题之一。砌体结构在实际建筑中应用范围比较广泛,因其取材方便、抗压、耐火等方面的性能较好,因此很受大众欢迎。但是在实际的砌体结构应用中,要对存在的裂缝问题予以充分重视,分析主要原因,找到最佳方式对其进行合理控制,避免造成相应的安全事故。

参考文献

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