砌体常见裂缝的原因分析与预防措施

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tianwang782
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   砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能,严重的裂缝可能影响砌体的承载力,甚至引起倒塌。在很多情况下裂缝的发生与发展往往是重大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。砌体中发生裂缝的原因主要有:地基不均匀沉降,地基不均匀冻胀,温度变化引起的伸缩,建筑材料使用不当及建筑构造处理不合理等。
  
  一、地基不均匀沉降引起的裂缝
  (一)原因分析
  地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生裂缝。这种裂缝往往与地面成45°左右夹角,上宽下窄,斜缝朝向凹陷处(沉陷大的部位)。
  (二)预防措施
  预防地基不均匀沉降引起的裂缝主要措施有:
  1、合理设置沉降缝。在房屋体型复杂,特别是高度相差大时,应设沉降缝。沉降缝应从基础开始分开,且有足够的宽度。
  2、加强上部结构的整体刚度,提高墙体的抗剪能力,使砌体可适应甚至调整地基的不均匀沉降。
  3、 加强地基验槽工作,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才可进行基础施工。
  4、不宜将建筑物设置在不同刚度的地基上,如同一区段建筑,一部分用天然地基,一部分用桩基等。必须采用不同地基时,要妥善处理,进行必要的计算分析。
  
  二、地基冻胀引起的裂缝
  (一)原因分析
  地基土上层温度降到0℃以下时,上部开始冻结,下部水由于毛细管作用不断上升在冻结层中形成冰晶,体积膨胀,使土体向上隆起。隆起的程度与冻结层厚度及地下水位高低有关,一般隆起可达几毫米至几十毫米,其折算冻胀力可达2--10Mpa,而且往往是不均匀的。建筑物的自重往往难以抗拒冻胀隆起的力,因而建筑物的某一局部就被顶了起来,和地基不均匀沉降类似地引起房屋开裂。这类冻胀裂缝在寒冻地区的一、二层小型建筑物中很常见。设计人员对冻胀危害性认识不足,认为是小建筑,基础埋浅一点就可以了;或者施工人员素质欠佳,遇到冻土很坚硬,难以开挖,擅自抬高基础埋深,从而造成冻胀裂缝。此外,有些建筑物的附属结构,如门斗、台阶、花坛等往往设计或施工不够精心,埋深不够,常造成冻胀裂缝。
  (二)预防措施
  1、一定要将基础的埋置深度到冰冻线以下,不要因为是中小建筑或附属结构而把基础置于冰冻线以上。有时,设计人员对室内隔墙基础,因有采暖而未置于冰冻线以下,而在施工时或交付使用前就有冻胀的可能,那么应及时采取适当的预防措施。
  2、当基础不能做到冰冻线以下时,应采取换土(换成非冻胀土)等措施消除土的冻胀。
  3、用单独基础、基础梁承担墙体重量时,基础梁下面应留有一定的孔隙,以防止土的冻胀顶裂基础和砖墙。
  
  三、温度变化引起的裂缝
  (一)原因分析
  热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外。由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩,或者砌体的伸缩受到不均匀的约束,温度应力超过砌体强度,而引起砌体开裂。常见的是砌体长度过长,砌体伸缩在上层大而在基础处小而引起开裂。故应按规范要求设置伸缩缝。
  (二)预防措施
  1、按照国家颁布的有关规定,根据建筑物的实际情况(如是否采暖,所处地点温度变化等)设置伸缩缝。
  2、在施工中要保证伸缩缝的合理作法,使之能起作用。
  3、遇有长的现浇屋面混凝土挑檐,可分段施工,预留伸缩缝,以避免混凝土伸缩对墙体的不良影响。
  
  四、建筑材料使用不当引起的裂缝
  (一)原因分析
  在南方地区对开裂砌体的统计分析证明,使用煤渣砖的砌体极易产生裂缝,主要原因是煤渣砖的原材料及生产工艺与普通粘土砖不同,其线膨胀系数与粘土砖亦不同。
  (二)预防措施
  对煤渣砖砌体裂缝只有在设计中选择其他材料的办法,结构构造上的防治措施,尚有待进一步研究。
  
  五、构造措施处理不同引起的裂缝
  (一)原因分析
  不少砌体结构由于墙体布置不当,构造柱设置不合理,梁垫设计不合理等造成砌体的开裂。
  (二)预防措施
  最有效的措施就是加强图纸设计审查。
  
  砌体裂缝处理与加固在砌体裂缝出现的原因分析清楚以后,则应按裂缝砌体的危害程度采用不同的加固补强措施。
  1、灌浆加固方法
  当裂缝较细、缝数量较少、裂缝已基本稳定时,可采用灌浆加固方法。对灌浆加固的强度,必要时可做试验来检验。试验的方法是:用同样的材料做两个或四个试验砌体柱。分为两组,一组用压力機先压裂,再灌浆,然后对两组砌体柱做破坏试验进行对比,如灌浆补强的砌体与原砌体强度基本相同,则认为补强合格。根据以往的试验表明,灌浆后加固后的砌体可以达到甚至超过原砌体的强度。
  灌浆用的材料有纯水泥浆、水泥砂浆,水玻璃砂浆或水泥石灰浆。在砌体修补中,多用纯水泥浆;因纯水泥浆的可灌性较好,可顺利地贯通外露的孔隙,对于宽度为3.0mm左右的裂缝可以灌实。实际裂缝宽度大于5.0mm时,可采用水泥砂浆。裂缝细小时,可采用压力灌浆。
  以纯水泥浆补强为例,其施工顺序为:
  步骤一:清理裂缝,使裂缝的通道贯通无堵塞;
  步骤二:用加有促凝剂的1:2水泥砂浆嵌缝,以避免灌浆时,浆体外溢;
  步骤三:用电钻或手锤在裂缝上端制成灌浆孔或灌浆嘴;
  步骤四:用1:10的稀水泥浆冲洗裂缝一遍,并检查裂缝通道的流通情况,同时将裂缝周边的砌体浸湿;
  步骤五:灌入3:7或2:8的纯水泥浆;
  步骤六:将裂缝补强处局部养护。
  对于水平的通长裂缝,可沿裂缝钻孔,做成销键,以加强两边砌体的共同作用。销键直径25mm,间距250--300mm,深度应比墙厚小20--25mm。做完销键后再进行灌浆,灌浆方法同上。
  2、嵌补法
  裂缝较宽但数量不多时,可在裂缝相交在灰缝中,用高标高砂浆和细钢筋填缝,也可用块体嵌补法,即在裂缝两端及中部用钢筋砼楔子或扒据加固。楔子或扒锯可与墙体等厚,或为墙体厚度的1/2或2/3。
  3、增设圈梁法
  墙体开裂比较严重,为了增加房屋的整体刚性,可以在房屋墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁。圈梁的混凝土强度等级为C15~C20,截面至少120×180mm,配筋可采用4Φ10~4Φ14,箍筋Φ6@200~250,每隔1.5~2.5m应有牛腿(或螺栓,锚固件等)伸进墙内与墙拉结好,并承受圈梁自重,浇筑圈梁时应将墙面凿毛、淋水,以加强粘结。
  4、对砌体过梁的裂缝,可采取增设钢筋2Φ16,填补高强度砂浆(M10以上),或增加钢筋混凝土过梁的方法。
  对开裂建筑进行加固处理必须经过认真分析引起裂缝的原因,根据各种加固方法对映不同建筑物进行加固处理。工程实践中,利用上述方法处理哈飞冲压车间、机加车间、职工宿舍楼等工程的墙体裂缝均取得了较好的效果。
  
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