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[摘 要] 砌体裂缝中最常见的是温度裂缝和干燥收缩裂缝,本文即从这两种主要裂缝入手,在简要总结分析砌体裂缝的性质和裂缝控制的基础上,针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施。
[关键词] 砌体 裂缝 温度 干缩 控制措施
1、裂缝的性质
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,包括地基、温度、干缩、设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。砌体结构裂缝的出现不仅预示着结构承载力可能不足,并且还会降低结构的整体稳定性、抗震性和防水性能,影响建筑物的美观。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上,其中最为常见的是温度裂缝、干燥收缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝这三类裂缝。
1.1、温度裂缝
温度的变化会不可避免地引起材料的热胀冷缩,当温度引起的温度应力足够大时,墙体就会在建筑中各构件相互连接形成约束条件下产生温度裂缝,其中最常见的温度裂缝是在砼平屋顶层两端的墙体上。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因,这些裂缝一般经过一个冬夏之后才能逐渐稳定,不再继续发展,但裂缝的宽度还是随着温度变化而略有变化。
1.2、干缩裂缝
砌体干缩变形引起的附加应力会引发裂缝的产生,干缩裂缝虽然不是结构裂缝,但在建筑上分布广、数量多,破坏了墙体外观。对于砌体、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,尤其是轻骨料块体砌体的干缩变形会更大,例如房屋内外纵横中间对称分布的倒八字包角裂缝、在建筑底部一至二层窗台边出现的较轻的竖向裂缝等,都是由湿度变化产生的裂缝。干缩变形的特征是早期发展比较快,当砌体暴露在潮湿的空气中它开始膨胀,在开始的几个星期内膨胀最大,膨胀会以很低的速率持续几年,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。
另外,不同的材料,其干缩变形的程度不一样,使得变形程度也不一样,相连接的部位产生应力,也会导致墙体开裂。
1.3、温度、干缩及其它裂缝
对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝;而对于非烧结类块材,如砌块、灰砂砖、粉煤、灰砖等砌体,温度和干缩对裂缝的影响都极为重要,这两种裂缝组合起来,根据具体条件不同呈现出的不同的裂缝现象,这样的裂缝往往会较单一因素更严重。另外设计方案,性防裂措施、材料质量、施工质量、施工环境以及施工人员也对墙体裂缝有着重要影响,例如平面形状复杂的建筑物整体性差,刚度不对称,在地基产生不均匀沉降时容易发生墙体开裂。
2、砌体裂缝的控制
2.1、裂缝的危害和防裂的迫切性
裂缝的存在会影响建筑的外观,降低墙体整体性、耐久性、抗震性等性能。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高;但是砌体属于脆性材料,砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低,极易产生裂缝,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准,因此重视对建筑物墙体裂缝的控制,加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程质量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。
2.2裂缝宽度的标准问题
实际上建筑物的裂缝是不可避免的,只是有尺寸之分,我们主要研究的是宏观尺寸上的裂缝,即肉眼明显可见的裂缝,此处的墙体裂缝宽度的标准也是针对这种裂缝提出的。对于钢筋砼结构,其最大裂缝宽度限值主要是要求结构的耐久性达到要求,包括裂缝宽度对钢筋腐蚀、抗冻融以及外部构件湿度等方面的性能;但是,对砌体结构来说,墙体的裂縫宽度标准除了涉及结构的耐久性外,还要受到可接受美学方面的影响,它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋砼结构,裂缝宽度可大于0.3mm,涉及到配筋砌体时就应考虑到这方面的影响但这在美学上通常是不能被接受的;而对于无筋砌体,由于缺少钢筋的抗拉作用,其裂缝宽度标准似乎应比配筋砌体的放宽些,但是对于客户来讲美学上的条件是没有区别的。从另一方面讲,这实际上是为直观判别裂缝宽度提供了一个安全标准。
3、防止墙体开裂的具体构造措施建议
本文在综合了以往砌体结构抗裂研究成果的基础上,结合我国当前的具体情况,提出具体的抗裂构造措施。这些措施是对"防"、"放"、"抗"的具体体现,应根据具体条件选择或综合应用。
3.1、防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:
(1)屋盖上设置隔热保温层,防止表面温度变化剧烈,同时降低砌体水分的吸收或散失。
(2)建筑物温度伸缩缝的间距需要满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,而且应在建筑物墙体、屋盖等适当部位设置控制缝,控制缝的间距应小于300mm,有效地防止因温度变化造成基体收缩不一致而造成基体破坏。
(3)当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置宽度不应大于20mm的分隔缝,缝内用弹性油膏嵌缝。
3.2、防止主要由墙体材料的干缝引起的裂缝可采用设置控制缝、灰缝钢筋等方法:
(1)控制缝的设置位置:
①在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝,厚度突然变化处设置竖向控制缝;在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。
②控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但应作成假缝,控制可预料的裂缝;
③控制缝的宽度不大于12mm,而且为与墙体的灰缝相一致,应作成隐式,控制缝内应用如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等弹性密封材料进行填缝。
④若房屋在3层以下,应沿房屋墙体的全高设置竖向控制缝;而对大于3屋的房屋,仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置竖向控制缝即可。
(2)控制缝的间距:
无洞墙体除须小于8m外,还不能超过墙高的3倍;有规则洞口的外墙则不应大于6mm;在转角部位,控制缝至墙体角的距离不应大于4.5m。
(3)设置灰缝钢筋:
①灰缝钢筋距离楼、屋盖混凝土圈梁和配筋带的蹁不应小于600mm。
②在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位,灰缝钢筋的间距不大于600mm。
③在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度应不小于600mm。
④对均匀配筋时,含钢率不少于0.05%;局部截面配筋时(如底、顶层窗洞),含钢量不应小于3%。
⑤灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm。
⑥灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm。
⑦灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm。
⑧灰缝钢筋宜进行防腐处理,并且应埋入砂浆中作为保护层,保护层的上下不小于3mm,外侧不小于15mm。
⑨当利用灰缝钢筋作用砌体抗剪钢筋时,应确定计算其配筋量,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm。
⑩设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m,而不配筋的外叶墙的控制缝不宜大于6m。
(4)实际施工中,需根据建筑物的场地及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等具体情况,采取多种抗裂措施相结合的方法,已达到降低砌体裂缝的目的。
4、结束语
在目前的技术经济水平下,我们尚不能完全防止和杜绝由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝。只能通过一些合理的构造措施,以预防为主,使砌体房屋墙体的裂缝的产生和发展达到可接受的程度。
参 考 文 献
[1]赖正汉.砌体裂缝问题的分析研究[J].山西建筑,2009
[2]齐霁.砌体结构墙体裂缝分析与防治措施[J].2009■
[关键词] 砌体 裂缝 温度 干缩 控制措施
1、裂缝的性质
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,包括地基、温度、干缩、设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。砌体结构裂缝的出现不仅预示着结构承载力可能不足,并且还会降低结构的整体稳定性、抗震性和防水性能,影响建筑物的美观。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上,其中最为常见的是温度裂缝、干燥收缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝这三类裂缝。
1.1、温度裂缝
温度的变化会不可避免地引起材料的热胀冷缩,当温度引起的温度应力足够大时,墙体就会在建筑中各构件相互连接形成约束条件下产生温度裂缝,其中最常见的温度裂缝是在砼平屋顶层两端的墙体上。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因,这些裂缝一般经过一个冬夏之后才能逐渐稳定,不再继续发展,但裂缝的宽度还是随着温度变化而略有变化。
1.2、干缩裂缝
砌体干缩变形引起的附加应力会引发裂缝的产生,干缩裂缝虽然不是结构裂缝,但在建筑上分布广、数量多,破坏了墙体外观。对于砌体、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,尤其是轻骨料块体砌体的干缩变形会更大,例如房屋内外纵横中间对称分布的倒八字包角裂缝、在建筑底部一至二层窗台边出现的较轻的竖向裂缝等,都是由湿度变化产生的裂缝。干缩变形的特征是早期发展比较快,当砌体暴露在潮湿的空气中它开始膨胀,在开始的几个星期内膨胀最大,膨胀会以很低的速率持续几年,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。
另外,不同的材料,其干缩变形的程度不一样,使得变形程度也不一样,相连接的部位产生应力,也会导致墙体开裂。
1.3、温度、干缩及其它裂缝
对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝;而对于非烧结类块材,如砌块、灰砂砖、粉煤、灰砖等砌体,温度和干缩对裂缝的影响都极为重要,这两种裂缝组合起来,根据具体条件不同呈现出的不同的裂缝现象,这样的裂缝往往会较单一因素更严重。另外设计方案,性防裂措施、材料质量、施工质量、施工环境以及施工人员也对墙体裂缝有着重要影响,例如平面形状复杂的建筑物整体性差,刚度不对称,在地基产生不均匀沉降时容易发生墙体开裂。
2、砌体裂缝的控制
2.1、裂缝的危害和防裂的迫切性
裂缝的存在会影响建筑的外观,降低墙体整体性、耐久性、抗震性等性能。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高;但是砌体属于脆性材料,砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低,极易产生裂缝,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准,因此重视对建筑物墙体裂缝的控制,加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程质量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。
2.2裂缝宽度的标准问题
实际上建筑物的裂缝是不可避免的,只是有尺寸之分,我们主要研究的是宏观尺寸上的裂缝,即肉眼明显可见的裂缝,此处的墙体裂缝宽度的标准也是针对这种裂缝提出的。对于钢筋砼结构,其最大裂缝宽度限值主要是要求结构的耐久性达到要求,包括裂缝宽度对钢筋腐蚀、抗冻融以及外部构件湿度等方面的性能;但是,对砌体结构来说,墙体的裂縫宽度标准除了涉及结构的耐久性外,还要受到可接受美学方面的影响,它直接取决于观察人的目的和观察的距离。对钢筋砼结构,裂缝宽度可大于0.3mm,涉及到配筋砌体时就应考虑到这方面的影响但这在美学上通常是不能被接受的;而对于无筋砌体,由于缺少钢筋的抗拉作用,其裂缝宽度标准似乎应比配筋砌体的放宽些,但是对于客户来讲美学上的条件是没有区别的。从另一方面讲,这实际上是为直观判别裂缝宽度提供了一个安全标准。
3、防止墙体开裂的具体构造措施建议
本文在综合了以往砌体结构抗裂研究成果的基础上,结合我国当前的具体情况,提出具体的抗裂构造措施。这些措施是对"防"、"放"、"抗"的具体体现,应根据具体条件选择或综合应用。
3.1、防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:
(1)屋盖上设置隔热保温层,防止表面温度变化剧烈,同时降低砌体水分的吸收或散失。
(2)建筑物温度伸缩缝的间距需要满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,而且应在建筑物墙体、屋盖等适当部位设置控制缝,控制缝的间距应小于300mm,有效地防止因温度变化造成基体收缩不一致而造成基体破坏。
(3)当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置宽度不应大于20mm的分隔缝,缝内用弹性油膏嵌缝。
3.2、防止主要由墙体材料的干缝引起的裂缝可采用设置控制缝、灰缝钢筋等方法:
(1)控制缝的设置位置:
①在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝,厚度突然变化处设置竖向控制缝;在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。
②控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但应作成假缝,控制可预料的裂缝;
③控制缝的宽度不大于12mm,而且为与墙体的灰缝相一致,应作成隐式,控制缝内应用如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等弹性密封材料进行填缝。
④若房屋在3层以下,应沿房屋墙体的全高设置竖向控制缝;而对大于3屋的房屋,仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置竖向控制缝即可。
(2)控制缝的间距:
无洞墙体除须小于8m外,还不能超过墙高的3倍;有规则洞口的外墙则不应大于6mm;在转角部位,控制缝至墙体角的距离不应大于4.5m。
(3)设置灰缝钢筋:
①灰缝钢筋距离楼、屋盖混凝土圈梁和配筋带的蹁不应小于600mm。
②在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位,灰缝钢筋的间距不大于600mm。
③在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度应不小于600mm。
④对均匀配筋时,含钢率不少于0.05%;局部截面配筋时(如底、顶层窗洞),含钢量不应小于3%。
⑤灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm。
⑥灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm。
⑦灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm。
⑧灰缝钢筋宜进行防腐处理,并且应埋入砂浆中作为保护层,保护层的上下不小于3mm,外侧不小于15mm。
⑨当利用灰缝钢筋作用砌体抗剪钢筋时,应确定计算其配筋量,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm。
⑩设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m,而不配筋的外叶墙的控制缝不宜大于6m。
(4)实际施工中,需根据建筑物的场地及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等具体情况,采取多种抗裂措施相结合的方法,已达到降低砌体裂缝的目的。
4、结束语
在目前的技术经济水平下,我们尚不能完全防止和杜绝由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝。只能通过一些合理的构造措施,以预防为主,使砌体房屋墙体的裂缝的产生和发展达到可接受的程度。
参 考 文 献
[1]赖正汉.砌体裂缝问题的分析研究[J].山西建筑,2009
[2]齐霁.砌体结构墙体裂缝分析与防治措施[J].2009■