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【摘要】多层砌体房屋,特别是住宅楼顶层出现墙体裂缝,几乎已成为砖砌体结构楼房的质量通病,文章阐述了裂缝产生的原因、种类,提出了当墙体温度裂缝产生后应采取的补救措施。
【关键词】砖混结构温度裂缝综合控制
墙体裂缝、裂隙的出现会因不同的建筑物而异,多出现在新建房屋的1-3年,这是墙体出现的最普遍的问题,它不仅影响了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,缩短了使用年限,而且对抗震极为不利,因此为了保证建筑工程的施工质量,施工技术人员必须做好各项技术控制,积极采取有效措施,预防裂缝出现,尤其注意避免温度裂缝的产生。本文将探讨墙体裂缝产生的原因和预防措施。
一、温度裂缝产生的特征
在墙体施工完成后,常常会产生温度裂缝,一般会从墙顶部开始,往下扩展,呈现上部裂缝宽度宽,下部窄的形式,并且房屋长高比越大,这种温度裂缝越严重;对于一字型房屋,在中部单元房间的墙体温度裂缝较轻,两端墙面的裂缝相对较严重,但是从整体上来看,外部墙面对内部墙面较轻,同时受到环境气候的影响,夏季墙体裂缝出现的情况较轻,冬天由于室内室外温度差较大,裂缝出现的情况严重。
二、裂缝表现形式
产生温度裂缝的原因众多,但是主要是由于温度变化,导致墙体变形引起的裂缝,这是因为砖墙砌体的线膨胀系数和钢筋混凝土线膨胀系数不同,因此当温度发生变化时,二者产生的变形差较大。另外,在建筑物中多数结构都属于超静定结构,具有多个约束,当发生温度变化后,在构件内的变形将受到约束,将在墙体与混凝土之间产生很大的拉力和剪力,表现在墙体上就是裂缝的出现,温度裂缝、裂隙是造成前提早期开裂的主要原因,由于温度应力和变形而产生的裂隙具有顶层重,下层轻的特点,常见的裂缝类型可以分为以下5种:
(1)八字形裂缝
这种裂缝主要出现在横强与纵墙的两个端部,产生的主要原因是屋顶的钢筋混凝土的伸长量大大超过了砖墙砌体的伸长量,导致墙体与混凝土之间产生一种剪切力,当温度升高,这种剪切力超过其抵抗力,就会产生温度裂缝、裂隙。如果在设计和施工中有部分缺陷,会使屋面的保温层的热阻减少甚至失效,最终导致屋面板温度变形大于砌体温度变形,当产生一定的温度应力时,也会出现八字形裂缝。
(2)倒八字形裂缝
这种裂缝主要出现在纵横墙的两端洞口处,属于冷缩裂缝,尤其在顶层墙体端部出现严重,这是由于墙体在冷缩过程中附加应力在墙体的两端出现应力集中,当房屋的收缩变形大于墙体时,就会在门窗洞口处产生倒八字形裂缝,最终使门窗洞口的墙体开裂。
(3)水平裂缝
这种裂缝常常出现在横墙、纵墙、女儿墙以及山墙上,这是由于屋面上伸长量或缩短量比砖墙的伸长量或缩短量大得多,导致屋面对砖墙向外推或向内的剪应力引起裂缝。当屋面的保温隔热效果较差时,屋面板上受热膨胀,对墙体产生水平推力,会使纵墙与屋盖的接触面出现错动而出现裂缝。
(4)竖向裂缝
这种裂缝主要出现在窗台墙处、过梁端部以及楼层错层处,这种裂缝主要是由于温度变化,墙体受到楼板的拉应力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂,在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝土梁端和楼板错层处,常常出现竖向裂缝。
对于女儿墙,是最容易出现竖向裂缝的地方,因为在女儿墙根部墙体的线膨胀系数只为混凝土线膨胀系数的一半,在墙体内产生拉应力会超过其抗拉强度,最终出现应力集中现象,出现裂缝。
(5)包角裂缝
这种裂缝主要是由于外纵墙的水平裂缝连接而出现的,因此要控制包角裂缝,首先应该控制水平裂缝的产生,在水平裂缝贯穿起来以后,会在屋面对砖砌体向外推出,最终在屋檐下或屋顶圈梁下2-3皮砖处,有时也在顶层窗台水平处,出现裂缝。
三、墙体温度裂缝的综合防治的方法
1、设计方面
設计者应该重视墙体的裂缝施工技术措施,因此长期以来,人们对裂缝习以为常了,但是这都是设计和施工方面没有做好的原因,如设计人员在设计过程中,很少单独提出有关防裂要求和措施,最终导致出现了裂缝,因此在设计当中应该做好各方面的控制:
(1)在建筑设计中的墙体设计中,应该采用“抗放兼施,以放为主”的原则进行,即在施工中,要减少约束释放大部分变形使其出现较低的约束应力,从而达到控制温度裂缝的目的,在设计中,做好“抗”的工作,就是根据结构材料的抗拉强度和极限强度使在越束应力下,不会出现裂缝。
(2)在设计过程中,做好温度裂缝的控制要从控制屋面与墙体之间的温差,因为这是由于混凝土与墙体之间的线膨胀系数不同造成的,因此控制好温差,就会控制好受到温度变化产生的应力。在材料方面进行合理的控制,如采用保温性能较好的保温材料,并按照热工计算确定保温层的厚度,并采用架空隔热板措施,在檐口保温层的厚度控制中必须满足设计和国家规范要求。
(3)在设计中,应该做好水平阻力系数的控制,因为这是控制温度裂缝的有效措施,这是设计中采用“放”的方法控制温度裂缝,在有可靠锚固措施的条件下适当降低屋面预制空心板的砂浆强度,保证屋面板能够产生微微的滑动,适应温度变化产生的变形,同时也保证了墙体的整体性。
(4)在设计中,应该做好构造措施的控制。因为这也是能够控制墙体温度裂缝的方法,如在墙体中设置圈梁,提高墙体的整体性,在女儿墙上设置压顶圈梁后,能够保证与梁柱形成一个整体,从而抵抗裂缝的产生;按照规范要求设置构造柱能够提高建筑物的整体刚度和墙体的延性,能够约束墙体裂缝的产生于扩展;在屋顶端部1-2个开间范围内设置配筋砌体,能够保证构造柱与钢筋拉结良好,提高了墙体的抗裂能力;做好屋面保温设计,选择良好的屋面保温材料,适当选择加厚或选用保温隔热性能良好的材料。
2、施工方面
(1)在建筑墙体施工时,为了控制好稳定裂缝的产生,应该严格控制施工原材料质量,并严格按照操作规程进行施工,在屋面工程中,应该做好保温,排水等方面的工作,保证屋面保温板材料的质量、密度、粒径、含水率等技术指标符合设计和国家规范要求,并且保温层厚度不能大于设计要求,分隔缝间距不宜大于6m。
(2)在施工过程中,应该加强墙体抵抗温度应力的能力,降低温度裂缝的产生。砌体抵抗温度应力主要取决于砌体的抗剪、抗拉强度,在施工方面影响抗剪、抗拉强度的因素很多,例如:砂浆强度、砖的湿度、砂浆的和易性等,还有施工操作方法等,这些都直接影响到砌体的强度和质量。因此,应该严格按照施工规范进行施工是十分必要的。
(3)在混凝土浇筑时,应该做好混凝土的质量控制,尤其是混凝土的水灰比和坍落度控制,如果采用泵送混凝土,在浇筑前,应该过提供质量检验证明,以保证所选择的材料满足设计和规范要求。在浇筑过程中应该实行分段浇筑,并做好养护工作,以防止或减少收缩裂缝的出现。
(4)要做好施工和设计方面的协调,努力将现场施工的条件控制在设计中所要求的范围内,如在施工中,应该按照设计要求进行养护,但是在实际施工中可能出现了设计要求上没有出现的情况,这就需要养护人员按照经验和国家规范控制影响养护的因素,保证混凝土长时间处于湿润状态,不受风吹日晒,避免混凝土的强度减弱,影响到裂缝的产生。
四、结束语
温度裂缝是砖砌体住宅建筑的质量通病,影响因素复杂,危害较大,但裂缝的出现有共同特点,分析清楚其开裂的原因,设计上采取措施,施工中确保质量,质监部门加强监督,是可以避免或减少砖砌体住宅建筑的温度裂缝的。
【关键词】砖混结构温度裂缝综合控制
墙体裂缝、裂隙的出现会因不同的建筑物而异,多出现在新建房屋的1-3年,这是墙体出现的最普遍的问题,它不仅影响了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,缩短了使用年限,而且对抗震极为不利,因此为了保证建筑工程的施工质量,施工技术人员必须做好各项技术控制,积极采取有效措施,预防裂缝出现,尤其注意避免温度裂缝的产生。本文将探讨墙体裂缝产生的原因和预防措施。
一、温度裂缝产生的特征
在墙体施工完成后,常常会产生温度裂缝,一般会从墙顶部开始,往下扩展,呈现上部裂缝宽度宽,下部窄的形式,并且房屋长高比越大,这种温度裂缝越严重;对于一字型房屋,在中部单元房间的墙体温度裂缝较轻,两端墙面的裂缝相对较严重,但是从整体上来看,外部墙面对内部墙面较轻,同时受到环境气候的影响,夏季墙体裂缝出现的情况较轻,冬天由于室内室外温度差较大,裂缝出现的情况严重。
二、裂缝表现形式
产生温度裂缝的原因众多,但是主要是由于温度变化,导致墙体变形引起的裂缝,这是因为砖墙砌体的线膨胀系数和钢筋混凝土线膨胀系数不同,因此当温度发生变化时,二者产生的变形差较大。另外,在建筑物中多数结构都属于超静定结构,具有多个约束,当发生温度变化后,在构件内的变形将受到约束,将在墙体与混凝土之间产生很大的拉力和剪力,表现在墙体上就是裂缝的出现,温度裂缝、裂隙是造成前提早期开裂的主要原因,由于温度应力和变形而产生的裂隙具有顶层重,下层轻的特点,常见的裂缝类型可以分为以下5种:
(1)八字形裂缝
这种裂缝主要出现在横强与纵墙的两个端部,产生的主要原因是屋顶的钢筋混凝土的伸长量大大超过了砖墙砌体的伸长量,导致墙体与混凝土之间产生一种剪切力,当温度升高,这种剪切力超过其抵抗力,就会产生温度裂缝、裂隙。如果在设计和施工中有部分缺陷,会使屋面的保温层的热阻减少甚至失效,最终导致屋面板温度变形大于砌体温度变形,当产生一定的温度应力时,也会出现八字形裂缝。
(2)倒八字形裂缝
这种裂缝主要出现在纵横墙的两端洞口处,属于冷缩裂缝,尤其在顶层墙体端部出现严重,这是由于墙体在冷缩过程中附加应力在墙体的两端出现应力集中,当房屋的收缩变形大于墙体时,就会在门窗洞口处产生倒八字形裂缝,最终使门窗洞口的墙体开裂。
(3)水平裂缝
这种裂缝常常出现在横墙、纵墙、女儿墙以及山墙上,这是由于屋面上伸长量或缩短量比砖墙的伸长量或缩短量大得多,导致屋面对砖墙向外推或向内的剪应力引起裂缝。当屋面的保温隔热效果较差时,屋面板上受热膨胀,对墙体产生水平推力,会使纵墙与屋盖的接触面出现错动而出现裂缝。
(4)竖向裂缝
这种裂缝主要出现在窗台墙处、过梁端部以及楼层错层处,这种裂缝主要是由于温度变化,墙体受到楼板的拉应力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂,在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝土梁端和楼板错层处,常常出现竖向裂缝。
对于女儿墙,是最容易出现竖向裂缝的地方,因为在女儿墙根部墙体的线膨胀系数只为混凝土线膨胀系数的一半,在墙体内产生拉应力会超过其抗拉强度,最终出现应力集中现象,出现裂缝。
(5)包角裂缝
这种裂缝主要是由于外纵墙的水平裂缝连接而出现的,因此要控制包角裂缝,首先应该控制水平裂缝的产生,在水平裂缝贯穿起来以后,会在屋面对砖砌体向外推出,最终在屋檐下或屋顶圈梁下2-3皮砖处,有时也在顶层窗台水平处,出现裂缝。
三、墙体温度裂缝的综合防治的方法
1、设计方面
設计者应该重视墙体的裂缝施工技术措施,因此长期以来,人们对裂缝习以为常了,但是这都是设计和施工方面没有做好的原因,如设计人员在设计过程中,很少单独提出有关防裂要求和措施,最终导致出现了裂缝,因此在设计当中应该做好各方面的控制:
(1)在建筑设计中的墙体设计中,应该采用“抗放兼施,以放为主”的原则进行,即在施工中,要减少约束释放大部分变形使其出现较低的约束应力,从而达到控制温度裂缝的目的,在设计中,做好“抗”的工作,就是根据结构材料的抗拉强度和极限强度使在越束应力下,不会出现裂缝。
(2)在设计过程中,做好温度裂缝的控制要从控制屋面与墙体之间的温差,因为这是由于混凝土与墙体之间的线膨胀系数不同造成的,因此控制好温差,就会控制好受到温度变化产生的应力。在材料方面进行合理的控制,如采用保温性能较好的保温材料,并按照热工计算确定保温层的厚度,并采用架空隔热板措施,在檐口保温层的厚度控制中必须满足设计和国家规范要求。
(3)在设计中,应该做好水平阻力系数的控制,因为这是控制温度裂缝的有效措施,这是设计中采用“放”的方法控制温度裂缝,在有可靠锚固措施的条件下适当降低屋面预制空心板的砂浆强度,保证屋面板能够产生微微的滑动,适应温度变化产生的变形,同时也保证了墙体的整体性。
(4)在设计中,应该做好构造措施的控制。因为这也是能够控制墙体温度裂缝的方法,如在墙体中设置圈梁,提高墙体的整体性,在女儿墙上设置压顶圈梁后,能够保证与梁柱形成一个整体,从而抵抗裂缝的产生;按照规范要求设置构造柱能够提高建筑物的整体刚度和墙体的延性,能够约束墙体裂缝的产生于扩展;在屋顶端部1-2个开间范围内设置配筋砌体,能够保证构造柱与钢筋拉结良好,提高了墙体的抗裂能力;做好屋面保温设计,选择良好的屋面保温材料,适当选择加厚或选用保温隔热性能良好的材料。
2、施工方面
(1)在建筑墙体施工时,为了控制好稳定裂缝的产生,应该严格控制施工原材料质量,并严格按照操作规程进行施工,在屋面工程中,应该做好保温,排水等方面的工作,保证屋面保温板材料的质量、密度、粒径、含水率等技术指标符合设计和国家规范要求,并且保温层厚度不能大于设计要求,分隔缝间距不宜大于6m。
(2)在施工过程中,应该加强墙体抵抗温度应力的能力,降低温度裂缝的产生。砌体抵抗温度应力主要取决于砌体的抗剪、抗拉强度,在施工方面影响抗剪、抗拉强度的因素很多,例如:砂浆强度、砖的湿度、砂浆的和易性等,还有施工操作方法等,这些都直接影响到砌体的强度和质量。因此,应该严格按照施工规范进行施工是十分必要的。
(3)在混凝土浇筑时,应该做好混凝土的质量控制,尤其是混凝土的水灰比和坍落度控制,如果采用泵送混凝土,在浇筑前,应该过提供质量检验证明,以保证所选择的材料满足设计和规范要求。在浇筑过程中应该实行分段浇筑,并做好养护工作,以防止或减少收缩裂缝的出现。
(4)要做好施工和设计方面的协调,努力将现场施工的条件控制在设计中所要求的范围内,如在施工中,应该按照设计要求进行养护,但是在实际施工中可能出现了设计要求上没有出现的情况,这就需要养护人员按照经验和国家规范控制影响养护的因素,保证混凝土长时间处于湿润状态,不受风吹日晒,避免混凝土的强度减弱,影响到裂缝的产生。
四、结束语
温度裂缝是砖砌体住宅建筑的质量通病,影响因素复杂,危害较大,但裂缝的出现有共同特点,分析清楚其开裂的原因,设计上采取措施,施工中确保质量,质监部门加强监督,是可以避免或减少砖砌体住宅建筑的温度裂缝的。