浅析砌体结构建筑物墙体裂缝成因及处理方法

2014-06-28 21:38卜兰芬
科技视界 2014年11期
关键词:砌体结构处理墙体

卜兰芬

【摘 要】砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。特点是整体性较差,抗拉和抗剪强度较低,比较容易产生裂缝。砌体结构裂缝既影响建筑美观、结构的使用性能,又影响结构安全性、整体性、稳定性和耐久性。砌体结构裂缝有一定原因和客观规律。本文通过对砌体结构裂缝和变形的分析,提出有针对性的预防和处理措施,以减少裂缝对结构的危害,延长结构的稳定性和耐久性。

【关键词】砌体结构;墙体;裂缝;处理

1 裂缝对砌体结构建筑物的危害

砌体结构建筑物墙体裂缝从大的方面可分为受力裂缝与非受力裂缝两大类。各种荷载直接作用下墙体产生的相应形式的裂缝,称为受力裂缝,如结构的强度不足、刚度不足、稳定不足等产生的裂缝。而砌体收缩、湿度变化、地基沉降不均匀等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝,这类裂缝几乎占全部可见裂缝的80%左右。砌体结构裂缝对建筑物的危害主要表现在结构安全性和房屋使用功能两个方面,砌体结构受力裂缝的出现预示着结构承载力可能不足,结构变形的出现虽然对砌体抗压承载力没有直接影响,但贯穿性裂缝的形成会降低结构的整体稳定性和抗震性能。外墙、楼板和屋面结构裂缝会影响结构防水,造成房屋渗漏,明显的结构裂缝或较大的变形会影响建筑物的美观。

2 裂缝的类型及其产生的原因分析

2.1 温度裂缝

混凝土砌块砌体的线膨胀系数比砖砌体的大一倍,因此小型砌块砌体对温度的敏感性比砖砌体高,更容易因温度变形引起裂缝。温度裂缝一般多产生于房屋的顶层,特别是房屋两端的纵横墙体,裂缝沿屋顶圈梁与墙体交接面水平分布及墙体外角斜向分布,其次是门窗洞口45度斜向分布。温度裂缝的特点是:向阳面墙体多于背阳面、夏季多于冬季,屋面设置保温隔热层的结构墙体裂缝少。而未设置或设置了但达不到保温隔热目的的房屋则裂缝较多,顶层设置构造柱越密,设置圈梁的墙体裂缝越少,反之则越多。温度裂缝一般呈对称分布;温度裂缝一般在房屋的顶层,偶尔才向下发展;温度裂缝经一年后基本稳定,不再扩展。

2.2 外荷载破坏裂缝

混凝土砌体在集中荷载作用下易产生裂缝,其原因是混凝土砌体的抗剪及抗拉应力与砖砌体相比仅为砖砌体的45%~58%,由于混凝土砌块砌体刚度与砖砌体相比较易产生应力集中,常沿砌体灰缝产生拉裂,原本是抗拉和抗剪强度较低的砌块砌体却又受到了较大拉和剪的作用,因此,最容易产生裂缝。

2.3 地基差异沉降引起的裂缝

砌体结构墙体基础往往以条形基础或板式基础为主,允许有一定的沉降量和差异沉降量,特别是在深厚软弱地基地区其沉降量和差异沉降量更大。由于这种较大的沉降量和差异沿沉降量,加之砌块结构变形协调能力要比传统的砖混结构差,致使墙体在变形挠曲作用下产生较大的剪应力或主拉应力,墙体极易产生裂缝。

2.4 干缩裂缝

砌体结构中的混凝土相对于其他结构更容易产生干缩裂缝。因为在砌体结构当中,混凝土在空气中硬化时,其中的水分更容易逐渐蒸发,使毛细孔中形成负压,随着空气湿度的降低,负压逐渐增大,产生收缩力,当收缩受限制产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂而产生干缩裂缝。干缩裂缝的形态一般有以下几种:其一是在墙体中部出现的阶梯裂缝;其二是环绕块材周边灰缝的裂缝;其三是在外墙出现竖向均匀裂缝;其四是在山墙等大墙面由于收缩出现的竖向裂缝,有的是水平向裂缝。

平常我们看到的有些面层空鼓的斜裂缝,往往也是由于墙体面层空鼓、水泥干缩引起的。阳台栏板与砖砌体接槎处裂缝多由于混凝土二次浇筑引起。施工时未能在构造柱上留出钢筋进行搭接和焊接,导致钢筋混凝土栏板由于温度变化而使混凝土产生收缩,形成裂缝。

2.5 其它裂缝

另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验等也是造成墙体裂缝的重要原因。如施工时,钢筋的是否调直就是现浇板产生裂缝的一个重要原因。钢筋未调直就意味着钢筋受力后达不到屈服强度,随着混凝土内部拉应力的增大,应变的增长速度超过了应力的增长速度而在板中产生微裂缝,微裂缝随荷载的增加而发展,混凝土塑性变形也逐渐增加,最后形成比较明显的裂缝。

3 裂缝的预防措施

3.1 精心设计,抓好设计关,抵抗裂缝出现

对拟建砌体结构的房屋,要做到计算模型准确,传力清楚;荷载统计无误;合理设置构造柱、芯柱及圈梁,使用合理强度等级的混凝土砌块和砌筑砂浆,使砌块房屋整体刚度均匀,抵抗并分散裂缝出现。

3.2 作好地基处理

严格控制地基不均匀沉降,尤其对松软土、填土及湿陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理,避免地基浸水引起不均匀沉降。

3.3 合理设置控制缝

砌体结构的干缩变形是由砂浆和砌块两者的变形组成的。减轻干缩裂缝就是控制好混凝土砌块与砂浆的收缩。在设计方面来讲,主要的是考虑设置墙面控制缝及设置灰缝钢筋。控制缝是根据砌体材料的干缩特性,把较长的砌体房屋的墙体划分为若干个较小的区段,缩小砌体因温度、干缩变形引起的应力或裂缝,从而达到可以控制的地步。设置控制缝就是对建筑物可能出现的变形加以调节,把砌体的变形控制在一定范围之内,如果要出现裂缝,就让裂缝出现在预先设计好的控制缝内,而不在墙面上出现不规则的难看的裂缝。

3.4 局部配筋

由于砌体的抗拉坑剪强度相对较低,可以通过在砌体内配置水平和竖向钢筋,达到增强砌体抗裂能力的目的。局部配筋的作用并不是为避免墙体出现裂缝,而仅是为防止产生明显的温度收缩裂缝,因为只有当砌体开裂时,在缝中的钢筋才能起作用,对应力进行传递和重分布,减少裂缝的宽度,使墙体上的裂缝变的细小分散而不易被察觉。

3.5 合理组织施工

在混凝土制作的过程中在下料、搅拌、浇注、振捣等环节严格进行过程控制。改善水泥性能,合理减少水泥用量,降低水灰比,要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,选用良好的粗、细骨料和合适的坍落度。砌体结构现浇混凝土构件浇筑后,在其上覆盖塑料薄膜和草包或油布,以加强混凝土的保湿、保温养护。

4 砌体结构裂缝的处理方法

4.1 对主要由砌块干缩和温度收缩引起的裂缝的处理,一般采用以下三种方案:

(1)对宽度不小于1mm的裂缝,采用膨胀水泥掺石棉绒嵌缝修补。

(2)对宽度小于1mm的墙面裂缝,采用白胶贴布修补。其做法是首先将墙面沿裂缝表面抹灰层剔深10mm左右,剔宽50mm左右,清理干净后,粘贴玻璃丝布,用石膏嵌缝,再用白胶贴白的确良布1-2层,最后刮腻子找平,刷涂料。

(3)对清水外墙面裂缝,沿裂缝将灰缝砂浆剔深10mm,用1:1水泥砂浆重新勾缝,并将外表面涂成与砖墙同一颜色。

4.2 对由基础不均匀沉降产生的墙体裂缝处理,如果确认已裂缝处于稳定状态,则可根据裂缝宽度按上述方法区别处理,如果沉降尚未稳定,在沉降较大部位应进行勘察,探明土质情况,然后再确定加固处理地基的方案,采用灌浆固结地基土的方法或采用补桩设梁托墙体方法,防止继续发生不均匀沉降,待稳定后对墙体裂缝再按上述方法进行处理。

4.3 对由于外荷载引起的墙体裂缝,应先要分析计算墙体的承载力是否能满足继续承载要求,如不满足要求,要进行加固补强,然后再对墙体裂缝进行处理。

5 结束语

砌体结构出现裂缝是一种较为普遍的现象,根据其产生的原因,应在设计和施工阶段提早采取措施来加以预防。如果遇到建筑物出现裂缝,首先要查明并分析裂缝产生的原因,评估其对结构的危害程度,确定有效的补强加固措施,确保结构安全、美观、适用和避免不必要的损失。

【参考文献】

[1]GB50003-2011 砌体结构设计规范[S].

[2]GB50203-2011 砌体工程施工质量验收规范[S].

[3]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].4版.北京:中国建筑工业出版社,2014.

[4]唐岱新,许淑芳,盛洪飞,王凤来.砌体结构[M].3版.北京:高等教育出版社,2013.

[责任编辑:汤静]

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