砖砌体结构的主要质量缺陷——砖砌体裂缝

出处:按学科分类—工业技术 中国商业出版社《油田地面建设工程质量通病防治手册》第27页(3268字)

砖砌体采用砖和砂浆组砌胶结而成,整体性较差,外界因素影响较大,极易产生裂缝。因此如何分析各种裂缝的成因和及时采取防治措施,对消除砖砌体质量缺陷,将是十分重要的。砌体裂缝,是其结构缺陷的主要特征反映。

砖砌体裂缝,一般轻者影响外形美观和使用功能,降低结构的整体性,缩短结构的使用寿命;严重时,将造成工程事故,失去使用价值,甚至倒塌。

砌体发生裂缝的原因主要有地基的不均匀沉降、地基的不均匀冻胀、温差影响、地震或突然荷载作用以及砌体本身承载能力不足等方面。

1.5.1.1 地基不均匀沉降产生的裂缝

1.现象及产生原因

此类裂缝一般都与地面成45°左右的夹角,上宽下窄,斜缝朝向凹陷处,一般都发生在洞口门窗处。当不均匀沉降发生在建筑物的中央时,裂缝呈八字型,产生在建筑物的两端处。除八字型的斜裂缝外,还在建筑物的中下部,因拉应力的作用产生一些垂直裂缝,其形状一般是上宽下细。

2.防治措施

(1)合理设置沉降缝。对平面形状和体型复杂的建筑物,应从基础开始分开设置沉降缝,使建筑物在各段长度内各自沉降。

(2)按要求设置沉降缝的宽度。施工操作过程中,应严格分开,防止搭接和堵塞。

(3)在地基不均匀地段上建筑建筑物时,应采取构造措施,加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪能力。由于上部结构刚度较大,从而可适当调整地基的不均匀沉降。如在基础顶面及各楼层门窗洞口上部设置圈梁,或减少承重墙的门窗洞口数量等。

(4)注意砖墙的砌筑质量,提高砂浆的饱满度,转角及内外墙交接处宜设置拉接钢筋,以加强房屋的整体性。

1.5.1.2 地基不均匀冻胀引起的裂缝

1.现象及产生原因

冻胀土在温度降至零度以下时,由于毛细管作用,下部未冻结水不断上升,较大空隙中的水将冻结成冰,周围未冻结的水层也接着冻结,在冻结层中形成冰晶,使土的体积膨胀,向上隆起。隆起的高度与冻结层的厚度及地下水位的高低有关。当冻胀程度不一时,就会发生类似地基不均匀沉降的墙体裂缝。

当建筑物中部冻胀量大,两端冻胀量小时,则在中部砖墙顶部出现裂缝。若中部冻胀量小,两端冻胀量大,则以冻胀量最小点为中心,向两边扩展,出现成排的斜裂缝。

2.防治措施

(1)建设单位要按程序认真组织基槽的检验工作,当基底土质与勘察设计不符时,及时通知设计单位采取有效措施进行处理。

(2)基础宜埋入季节影响层以下的不冻土层中。如必须埋入冻土层中时,则在冻结强度内,将冻胀性的土壤换成不冻胀的土质,如砂、砾等。

(3)在施工和使用期间应做好建筑物的散水、排水和截水措施,防止雨水、地表水、生产废水和生活污水浸入地基。

(4)基础梁下有冻胀性土时,应在梁下填以炉渣等松散材料,并留5~15cm空隙,以防止土因冻胀将基础梁拱裂。室外台阶、散水必须与主体结构断开,散水坡下宜填以非冻胀性材料。

1.5.1.3 温差影响引起的裂缝

1.现象及产生原因

热胀冷缩是物质的一种物理特性。砖墙体在温度变化条件下,也会发生伸缩,由于边界条件的约束限制和相互作用,造成墙体应力重新分布,这种温度应力将会引起砌体结构出现裂缝。另外,因为两种材料或两种结构,在温度作用下的线膨胀系数不同,变形不能协调,也会产生裂缝。如钢筋混凝土圈梁与砖墙之间的裂缝,屋盖系统与砖墙之间产生的斜裂缝等。温差引起的裂缝根据裂缝出现的部位不同呈不同的形状分布。

(1)八字形裂缝一般出现在纵墙顶部的两端(通常为1~2开间的范围内),严重时可发展到房屋的1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。这种裂缝的产生,往往是在夏季屋顶圈梁、挑檐混凝土浇筑后,保温层未施工前,由于混凝土和砖砌体两种材料的线膨胀系数不同(前者比后者约大一倍),在较大温差情况下,纵墙因不能自由收缩而在两端产生八字斜裂缝。无保温屋盖的房屋,经过冬、夏气温的变化也容易产生八字斜裂缝。这种裂缝宽度一般是中间大、两端小,当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。

(2)水平裂缝一般发生在平屋顶檐口下或顶层圈梁2~3皮砖的灰缝位置,裂缝一般沿外墙顶部连续分布,两端较中间严重,在转角处,纵、横墙水平裂缝相交而形成包角裂缝。

(3)竖向裂缝,一般出现在较长的多层房屋楼梯间处楼梯休息平台与楼板邻接部位。多因纵向收缩产生,裂缝的宽度在整个长度范围内变化不大。

后两种裂缝产生的原因与八字形斜裂缝产生的原因相同。有时,在寒冷地区越冬又未采暖的房屋还有可能在下部出现冷缩裂缝。

温差引起的裂缝随着气温或环境温度的变化而变化。在温度最高或最低时,裂缝的宽度和长度达到最大值,数量最多。随着温度的降低,又会在某种程度上出现自愈现象。一般而言,温差裂缝不会无限止地扩展恶化,但它要经过三个冬夏季节的循环后,才能稳定下来。

2.防治措施

温度变化而引起砌体的附加剪应力与温度差值的大小成比例。所以从防止这类裂缝的发生和发展的角度出发,首先应减少两个表面的温差,控制并尽可能降低附加剪应力;其次是要尽可能提高砌体的抗剪和抗拉强度。

(1)钢筋混凝土屋盖加设通风隔热层。利用平屋顶的有利条件,用红砖砌筑支墩,在其上架设混凝土薄板,通过架空板既避免太阳对屋面的直接曝晒,减少屋面板表面的辐射热,又能起到通风散热的作用。这是减少和稳定砌体温差裂缝的有效措施之一,比直接铺设炉渣保温、隔热效果要好。

(2)屋盖部位的钢筋混凝土圈梁尽可能利用砌体遮盖,既可降低圈梁与砌体因温差而变形的影响,又可防止、稳定墙体的温差裂缝发展。同理,屋面挑檐宜采用分块预制或者在顶层圈梁与墙体之间设置滑动层。同时,屋面施工应尽量避开高温季节。

(3)在易产生裂缝部位,增强局部砌体的抗裂性。在纵横交接处因工作应力差较大的部位,应提高砌块和砂浆的强度等级,或者加设部分抗剪砌块或补强钢筋,以提高砌体抵抗裂缝发生的能力。

(4)为防止温差裂缝的发生,温度缝的设置既要按照规范规定,又要注意结构的实际情况。其次,施工中必须保证设置的温度缝能起到伸缩作用。对于砌体结构房屋,特别是墙体砌筑,在立面处理中应留好伸缩缝。

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