摘要:砌体结构的房屋由于所用材料属于脆性材料,由于在温度变化、材料干缩和地基不均匀沉降等原因的作用下产生了裂缝,墙体裂缝不仅影响建筑物的整体性、耐久性和抗震性,还给居住者在感官和心理上造成不良影响。本文主要就砌体结构房屋墙体开裂的控制措施问题进行了深入探究。
关键词:墙体裂缝;产生原因;控制措施
从目前国情看,在我国的中小城市,大量的住宅建筑是多层建筑。多层建筑所采用的建筑结构形式主要是砌体结构。砌体结构有就地取材,造价低廉等优点。但是砌体结构由于材料、设计和构造等原因,墙体容易产生裂缝。由于人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝控制的要求更为严格,建筑物的裂缝已成为住户评价建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。
砌体结构房屋所用的主要材料——砖、砌块、石块、砂浆等属于脆性材料,易于产生裂缝。裂缝的存在降低了墙体的质量,不仅影响建筑物的正常使用和外观,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体裂缝给居住者在感官上和心理上造成了不良影响。引起砌体结构墙体裂缝的因素浇多,既有地基、温度、干缩方面的原因,也有设计上的疏忽、施工质量、材料等方面的原因。
因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。
一、产生裂缝的原因
根据工程实践和统计资料,砌体结构墙体开裂的主要原因主要有:
(一)地基不均匀沉降。当混合结构房屋的基础处于不均匀地基、软土地基或承受不均匀荷载时,地基会产生不均匀沉降。地基不均匀沉降发生后,建筑物会发生相应的整体变形,墙体中附加产生弯曲应力和剪应力,当墙体内的主拉应力超过砌体的强度时,墙体中便出现斜裂缝。地基不均匀沉降引起的斜裂缝大多发生在房屋纵墙的两端,发生于墙体较薄弱的截面,所以多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜。裂缝多发生在墙体的下部,向上逐渐减小,裂缝的宽度下大上小。裂缝的数量及宽度随时间逐渐发展,当地基沉降曲线为凹形时,墙体裂缝呈正八字形,当地基沉降曲线为凸形时,墙体裂缝呈倒八字形。
(二)温度裂缝。温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,在混合结构房屋中,由于墙体与混凝土屋盖等结构的温度线膨胀系数不同,当温度变化较大时,在墙体中将产生附加应力。如果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,如在门窗洞边的八字型裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括外墙)和垂直裂缝。
1.八字型裂缝
当外界温度上升时,外纵墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分的伸长量比墙体的伸长量大得多,从而对墙体产生附加水平推力,墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉力又引起主拉应力。当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字型裂缝。
2.水平裂缝和包角裂缝
平屋顶的房屋,有时在屋面板部或顶层圈梁附近出现沿外墙的纵向水平裂缝和包角裂缝。这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推力产生的。
3.外墙裂缝
由于屋面板和水泥砂浆面层发生过大温度变形,使外墙根部受到向外或向内的水平作用力而引起的外墙根部与平屋面交接处砌体外凸或外墙外倾所产生的。 4.垂直裂缝
当房屋为现浇钢筋混凝土结构时,由于收缩和降温引起的楼(屋)面缩短受到了墙体的限制,使楼(屋)面构件处于受拉状态。如果房屋过长,或设计时按采暖考虑而实际上未采暖,则可能在楼(屋)面上每隔一定距离发生贯通全宽的裂缝,在四个角发生八字型裂缝。当房屋有错层时,错层处地墙体容易产生局部的垂直裂缝。
(三)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。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。
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,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然会造成墙体出现比较严重的裂缝。
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