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巖土多層磚房裂縫的根源

2015年5月14日() 來源:土木工程網(wǎng) 作者:佚名 閱讀:

  多層磚房通常會發(fā)生開裂現(xiàn)象,特別是北方地區(qū),氣候干燥,年溫差大,夏季日溫差也較大,房屋建成后一年,有的2?3年,甚至更長一段時間后,墻體產(chǎn)生裂縫,裂縫的形態(tài)有斜縫,垂直裂縫,水平裂縫,八字裂縫等。它影響了建筑的功能和美觀,嚴重的導致結(jié)構(gòu)安全度降低,抗震性能差。因此防止磚墻開裂十分重要,但裂縫產(chǎn)生的原因較復雜,下面就各種裂縫的狀態(tài)、產(chǎn)生?投理及預防措施作一概述。

   1.材料特征因素

  ①磚砌體是脆性材料,其極限應變很小,它的抗拉強度只有混凝土的十分之一,且一般墻體為無筋砌體(局部拉結(jié)筋僅為構(gòu)造設置),抗裂性能極差,且砌體內(nèi)部應力分布很不均勻,因此在拉應力區(qū)域易產(chǎn)生裂縫,這是主要原因之一。

  ②磚與砂漿強度的離散性較大,使砌體強度均勻性差;

  ③砌體在干燥的自然環(huán)境下,其收縮變形較大,導致墻體開裂。

  ④燒磚用土的土質(zhì)目前都較差,一般的機磚不滿足抗凍性能的要求,經(jīng)1—2個冬季后即發(fā)生開裂。

  2.施工因素

  ①施工速度過快,有的一周一層,甚至更快,此時砌體的強度尚未達到設計強度,且地基快速變形,土應力調(diào)整滯后,使地基土過早產(chǎn)生沉降不均勻。導致在砌體內(nèi)部已產(chǎn)生過大的初始應力和應變,形成潛在的裂縫因子,主體完工裝修,居民入戶后,進一步加載,裂縫因子發(fā)生作用,導致墻體開裂。

  ②砂漿強度不符合要求,如砂子含泥量較大,不均勻,不嚴格計量,配合比不準,甚至根本未采用施工現(xiàn)場材料進行試配,由實驗室來確定配合比。僅依據(jù)某些資料提供的參考配合比施工。

  ③砂漿未充分攪拌,和易性差,操作時,飽滿度不夠,水平灰縫厚度不均勻,造成砌體強度下降。

  ④夏季施工磚缺乏泅水,水分過早被吸收,水泥水化反應不足。在冬季,機磚內(nèi)吸收水分,未注意砌體蓄熱保溫,導致發(fā)生凍脹,嚴重時產(chǎn)生凍脹裂縫。

  ⑤施工工藝錯誤,砌體施工縫處留直,甚至陰搓。澆筑構(gòu)造柱時,外檐墻無支頂,由于流動狀混凝土的側(cè)壓力造成外墻向外傾斜,形成窗洞口下角部水平裂縫。

  3.地基不均勻沉降因素

  ①房屋長高比較大,中間沉降一般較多,使房屋產(chǎn)生縱向整體彎曲,在前后檐墻產(chǎn)生八字形裂縫,有時,兩端沉降過大,產(chǎn)生倒八字形裂縫。一般裂縫往上的指向?qū)两递^大的部位.

  ②建筑地基范圍內(nèi),局部有深坑、墓穴、污水井、舊房基、大垃圾硬塊或者古河道等,如果處理不當,將會產(chǎn)生局部下沉,造成墻體開裂。

  ③建筑地基范圍內(nèi),土層分布不均勻,有時存在軟弱下臥層和粉砂層,導致不均勻沉降。

  ④立面有錯層或立面布置復雜,上部質(zhì)量分布不均勻,也易造成不均勻沉降

  ⑤沉降縫處按雙墻設計,荷載增加,相應基底面積不足,造成該處沉降過大,雙墻傾斜,產(chǎn)生裂縫。

  ⑥軟土地基采用換土處理,壓實密度不夠,使承載力不足,不能滿足設計要求,導致沉降過大。

  ⑦地基基礎施工不當,基槽泡水,擾動持力層,或在房基四周挖坑,抽水等均會產(chǎn)生不均勻沉降,影響房屋安全。

  ⑧地基反力對薄弱墻段產(chǎn)生不利影響,最為明顯的首層窗下檻墻,由于目前窗戶開得過大,檻墻剛度降低,彎曲變形增大,造成上大下小的垂直裂縫。

  4.環(huán)境溫度因素

  鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與磚砌體結(jié)構(gòu)的溫度線膨脹系數(shù)差別大,前者約為10×10^-6,后者為5×10^-6,如華北地區(qū)夏季和冬季極限溫度在一15一十38℃范圍,如果屋面保溫和隔熱層不符合要求,將使鋼筋混凝土層產(chǎn)生較大的膨脹和收縮,磚墻對其產(chǎn)生約束作用,導致在砌體內(nèi)產(chǎn)生附加溫度應力。據(jù)有關(guān)資料分析,環(huán)境溫差超過10一15℃時,磚砌體可能產(chǎn)生裂縫,現(xiàn)將一般溫度裂縫產(chǎn)生的部位和機制概述如下:

  ①房屋頂層兩端一至二開問的內(nèi)外縱墻產(chǎn)生斜裂縫或八字形裂縫,如果端部有窗戶,則在窗角應力集中部位產(chǎn)生斜裂縫,房屋越長,裂縫越明顯,南墻比北墻嚴重,縱墻比橫墻嚴重。

  ②鋼筋混凝土挑檐一般不作保溫層,夏天日光曝曬,其表面溫度可達60℃左右,而到晚間就降溫,致使砌體及鋼筋混凝土挑檐圈梁的粘結(jié)應力破壞,產(chǎn)生水平裂縫,嚴重時在角部產(chǎn)生包角裂縫。

  ③當屋頂檐口采用女兒墻時,在轉(zhuǎn)角出現(xiàn)裂縫,甚至周圍水平裂縫,局部女兒墻有明顯外傾現(xiàn)象。

  ④在L型房屋的轉(zhuǎn)角處,是溫度應力集中區(qū)域,且雙向墻體互為約束,導致在橫墻和縱墻產(chǎn)生斜裂縫和垂直裂縫。

  ⑤冬季大氣驟然降溫,墻體內(nèi)產(chǎn)生較大的收縮應力,將會使培體(含山墻)或者窗戶下檻墻產(chǎn)生垂直裂縫。

  5.設計因素

  ①基礎剛度和強度不足,甚至內(nèi)縱墻基礎未拉通,從而造成房屋整體剛度較差,而導致整體彎曲變形過大;

  ②門窗洞口開得過寬,房屋整體剛度和強度下降,洞口部位應力集中加劇。

  ③建筑物過長,內(nèi)縱墻過少,在垂直荷載作用下,整體彎曲變形過大,產(chǎn)生墻體開裂。

  ④外墻設置暖氣爐窯,墻體局部減薄,該處室內(nèi)外溫差增大,墻體易開裂。

  墻采用240墻,外保溫措施不滿足熱工要求,外墻的內(nèi)外面溫差梯度較大。

  ⑤電線及其他管線暗埋在墻內(nèi),處理不當,造成局部墻體強度減弱。

  ⑥進深梁或其他支承梁跨度過大,墻體局部承壓承載力不足,或砌體對梁端的約束變形不協(xié)調(diào)造成墻體水平開裂

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