關於多孔磚砌體房屋裂縫種類分析及防治措施

2021-08-17 06:18:06 字數 4488 閱讀 2972

1 牆體裂縫種類分析

1.1 橫牆豎向裂縫

該類裂縫從房屋底層至頂層均有發生, 範圍較廣,主要發生在房屋承重橫牆上,以 1~2

條豎向裂縫較為常見,也有多條裂縫的情況。 裂縫與端牆一般都有一定的距離,基本呈豎向發展,多數裂縫貫穿牆體,一般由上層圈樑下部延伸至下層樓板頂面,個別裂縫可貫穿圈樑;裂縫中間較寬,兩端較窄,寬度一般較大,0.2mm~1mm多不等, 其中以僅有一條裂縫時較寬,主要發生在有一定長度、無門窗洞口的橫牆上,如單元間的分戶牆、山牆等。

對典型裂縫剔開表面抹灰層檢查發現, 裂縫一般位於砌體豎向灰縫位置,豎直方向發展,並貫穿上下磚塊。

經統計發現,該類裂縫一般在牆體兩側對應位置均有發生,多數貫穿牆體厚度。

根據目前的調查, 由於該類裂縫發生範圍較廣,且多發生在承重橫牆上,最大寬度可達到 1mm以上,呈貫通狀,上下延伸較長,且在傳統燒結粘土磚砌體中很少發生,對住戶造成的心理恐慌較大。

1.2門窗洞口處裂縫

該類裂縫主要位於門窗洞口角部或窗台下牆體等位置,主要表現為以下兩種形式:

(1)洞口角部斜裂縫(見圖 2)。

該類裂縫主要位於門窗洞口角部,一般斜向向洞口外側牆體發展,上角部裂縫向上,下角部裂縫向下。

(2)窗台下豎向裂縫(見圖 3)。 該類裂縫位於窗台下牆體,沿窗台向下發展,並呈現上寬下窄形態,部**縫發展至地面。

一般以一條裂縫較為常見,也有多條裂縫同時存在的情況。

門窗洞口處裂縫在傳統砌體中多發生在房屋的底層或頂層牆體,但根據對混凝土多孔磚砌體房屋的調查,在中間各層牆體中均有發生。

1.3其他裂縫

在調查中也發現了一些其他型別的牆體裂縫,但發生範圍較小,主要有:

(1)混凝土構件與砌體間裂縫。 這類裂縫主要發生在混凝土構件與砌體交接位置,

特別是橫向連線時,容易沿著混凝土構件端頭向上發展。

如在某工程進戶門洞口上方位置採用了預製過梁,在過梁端頭出現了豎向向上的裂縫, 並斜向向上發展到樓梯梁底部。

經剔開飾面層檢查,裂縫位於過梁端頭,且存在砌體組砌方法不當的問題。

(2)頂層牆體裂縫。 這類裂縫多為溫度變形引起的裂縫,在砌體房屋中表現為多種形式,如斜裂縫、水平裂縫、包角斜裂縫等。

近年來,隨著在砌體結構中採取較多的防裂措施,如增強屋頂保溫隔熱層、外牆外保溫、加強砌體構造等,砌體結構中溫度裂縫的發生有所緩解。

在本次調查中也發現了頂層溫度裂縫,主要表現為水平裂縫,

多數沿樓板與圈樑交接處發展,也有沿圈樑與下部牆體交接處水平方向發展的裂縫。

(3)施工洞口處裂縫。 施工洞口是在施工期間為方便水平交通而在橫牆上設定的洞口,

在施工後期採用補砌方法處理,當補砌方法不當時,容易出現洞口形狀的牆體裂縫。 該類裂縫一般在橫牆位置,

由於形狀特殊,容易判斷。

近年來採取了較多的防裂措施,如在較大洞口設定過梁、合理留槎、設拉結筋以及在抹灰層中設纖維網等,因此此類裂縫發生的概率大大降低。

在本次調查中個別工程橫牆上出現了輕微的此類裂縫。從整個調查情況看,牆體裂縫主要以橫牆豎向裂縫和門窗洞口處裂縫為主,後幾類裂縫僅在個別牆體上出現。

後幾類裂縫在傳統的砌體結構中比較常見,近年來在設計和施工中採取了較多的措施,也取得一定的防治效果,而且其原因對於住戶來說容易理解,造成心理影響較小。

而對於前兩類特別是承重橫牆上的豎向裂縫,由於其位置比較特殊,裂縫寬度和長度較大,且往往貫通牆體,在傳統砌體結構中該類裂縫出現較少,住戶由於認識上的不足,對其心理造成的影響較大。

2 裂縫原因分析

根據各典型工程檢測情況,各工程砌築磚及砂漿等材料強度一般均能滿足設計要求,在裂縫原因分析中基本可以排除承載力因素。

砌體房屋裂縫問題由來已久, 以往有較多文獻對其產生的原因進行了闡述,一般認為,

砌體結構裂縫的產生主要與地基沉降、溫度變形、材料收縮等因素有關。

但是,混凝土多孔磚砌體的裂縫特徵和原因有一些新的特點,結合工程調查以及相關文獻資料,試作分析。

2.1溫度變形的影響

受日照、室內外溫差以及不同材料間線膨脹係數差異的影響,在砌體結構房屋頂層,特別是房屋端部,牆體與樓蓋間存在溫度變形差異,從而在砌體牆內產生拉應力,當拉應力超過砌體抗拉強度時,在牆體上產生裂縫,比較常見的裂縫為橫牆斜裂縫、縱牆洞口角部斜裂縫等。

近年來,通過科研、設計、施工人員的共同努力,在砌體結構房屋中採取加強屋面保溫隔熱層、外牆保溫以及加強砌體構造等措施,使得這類裂縫的發生機率已經大大降低,但在混凝土多孔磚砌體中有加重的趨勢。

研究認為, 溫度變形引起的裂縫主要受溫差、線膨脹係數、砌體抗拉強度等因素的影響。 對於混凝土多孔磚砌體,

由於其線膨脹係數大於普通粘土磚,當砌體內部存在溫差時,將產生更大的溫度應力。

2.2收縮變形的影響

混凝土多孔磚等混凝土製品的收縮變形主要來自終凝前的凝縮、硬化收縮、乾燥收縮、溫度收縮等。其中凝縮和硬化收縮主要集中在養護期,而且這種收縮完成後基本不可恢復;而乾燥收縮和溫度收縮主要與環境溫度、濕度和砌體含水率有關。

對混凝土多孔磚收縮變形的測量表明[1],收縮變形主要集中在其齡期範圍內,而且初始含水率越高,收縮量越大。當採用齡期不足或含水率較高的砌築磚時,磚砌體將產生較大的收縮變形, 當這種變形受到砌體周邊構件如端牆、構造柱、樓板等約束時,將在砌體內產生較大的收縮應力,當應力達到磚的抗拉強度時將產生牆體裂縫。 因此,收縮裂縫的產生與收縮變形、牆體長度、周邊約束等因素有關。

內橫牆上洞口較少,周邊約束較大,容易產生牆體豎向裂縫;房屋縱牆由於洞口的削弱和應力集中,也可表現為門窗洞口位置的裂縫。材料收縮本身難以避免,但採取適當的原材料控制措施和施工措施,可以將收縮應力控制在一定的範圍內,避免產生過大收縮應力,達到防治裂縫的效果。

2.3砌體強度的影響

研究表明[2],在具有相同的砂漿和砌築磚強度等級時,混凝土多孔磚砌體的抗壓強度、抗剪強度、彎曲抗拉強度等均高於燒結粘土多孔磚。

但試驗也表明,混凝土多孔磚砌體脆性較大,在軸心荷載作用下初始荷載與極限荷載幾乎相等。

因此,在受溫度應力、收縮應力或其他因素影響時, 相對於燒結粘土磚砌體,混凝土多孔磚砌體更容易開裂。

而且對於混凝土多孔磚,產品標準 jc943-2004《混凝土多孔磚》中未對其抗折強度提出要求,而常規試驗結果表明,其抗壓強度一般均能滿足要求,但抗折強度不易保證,這更進一步影響了砌體形成後的抗拉強度,也使砌體更容易出現裂縫。

在新規範 cecs257:2009《混凝土磚建築技術規範》中對混凝土多孔磚的折壓比提出了限值要求,這一要求可以防止盲目開孔對混凝土多孔磚抗折強度的影響。

因此,採用合格磚產品和保證施工質量,可以提高砌體抗拉、抗剪強度,提高其裂效能。

在砌體灰縫內增設鋼筋,也可起到延緩和限制裂縫的作用。

但對收縮裂縫,由於收縮應力來自磚本身,當在灰縫內增加鋼筋時,砂漿剛度增加,實際上增大了砂漿對磚的約束,增大了磚的收縮應力,因此對收縮裂縫的防治採用灰縫加筋並不能取得預期的防裂效果,但對後期裂縫的發展有一定的限制作用。

2.4施工工藝的影響

混凝土多孔磚與燒結粘土多孔磚的磚型一致,組砌方法基本相同,這也使得施工人員容易一味地按照傳統砌體的方法進行施工,而忽略了混凝土多孔磚作為非燒結磚與燒結磚在施工工藝上的不同。

根據調查,混凝土多孔磚在施工中容易出現兩個方面的問題:

(1)施工時施砌的磚產品齡期不足。 混凝土多孔磚在成型以後, 將在齡期範圍內完成主要的收縮變形。

當採用齡期不足的產品砌築形成砌體後,由於收縮變形的影響, 將在砌體中產生較大的收縮應力,從而引起裂縫。

(2)砌築磚上牆時含水率控制不當。

對於混凝土多孔磚,當含水率過高時,後期乾燥過程中,由於失水而產生較大的乾縮變形,在砌體中易產生較大的收縮應力而導致牆體開裂。

因此,對於混凝土多孔磚不應澆水砌築,而應按照標準要求合理控制含水率,不僅要注意混凝土多孔磚在堆場中的防雨、 防水措施,而且灑水濕潤應提前進行並合理控制用水量。

從以上分析可以看出,混凝土多孔磚砌體裂縫的影響因素較多,而且對於某種裂縫,可能是受幾個因素共同作用的影響,也可能受某個主導因素的影響。

如前述橫牆豎向裂縫,主要受收縮應力的影響;門窗洞口處裂縫,可能是溫度和收縮應力共同作用的結果,房屋中間各層收縮應力的作用更大一些。

因此,在對砌體結構裂縫進行分析時,不僅應看到其主要影響因素,還應考慮各種因素相互之間的影響加以綜合分析。

3 防治措施

根據對混凝土多孔磚砌體裂縫原因及其影響因素的分析可見,防治或減輕牆體裂縫應從以下方面採取措施:

(1)嚴格混凝土多孔磚產品進場驗收。 應採用質量穩定的磚產品,進場後應按照相關要求進行驗收,並委託具有相關資質的檢測部門進行複驗,檢驗合格後方可使用;按照 cecs257:2009《混凝土磚建築技術規範》的要求,控制混凝土多孔磚的折壓比,保證其抗折強度。

嚴格控制產品的養護期,杜絕使用齡期不足產品上牆砌築。

(2)加強防裂措施設計。

設計人員應加強對各類新型牆材效能的學習,熟悉混凝土多孔磚砌體裂縫的機理及防裂措施,在設計中對牆體裂縫從「防」、「放」、「抗」等多個方面採取綜合防治措施。

(3)加強施工管理。

嚴格按照施工規範進行施工,特別注意混凝土多孔磚在施工現場的堆場管理,採取防雨、防水措施,嚴格控制上牆時磚的含水率,嚴禁使用含水率過高的磚砌築。

4 結語

溫度變形、材料收縮及地基沉降等是砌體結構房屋牆體裂縫的主要原因,但對於混凝土多孔磚砌體,收縮變形對牆體裂縫影響較大,易引發嚴重的牆體收縮裂縫,應重點加以防範。

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