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房屋建筑工程磚砌體常見裂縫的主要原因

日期:2021/8/19 Click:1249
溫度裂縫形成的機理簡析外界溫度變化使組成房屋建筑的結構構件產生脹縮變形,當這種變形受到其他構件的約束時,就會在構件內部或相互約束的不同材料構件之間產生應力(主要為拉應力和剪應力),當應力超過構件材料的強度極限時,就產生了溫度裂縫。
建筑網簡單分析了住宅建筑工程磚砌常見裂縫的主要原因,提出了處理和預防措施和方法。

科學研究和工程實踐業表明,裂縫的存在是材料本身固有的物理特性,任何結構物的裂縫都是不可避免的,住宅建筑工程也是如此。在住宅建筑工程領域,經常遇到一些結構部件裂縫的工程問題。因此,有必要分析裂縫,調查其原因,采取預防措施,如何修復。

一、由于承載力不足而產生的裂縫

由于磚混結構是脆性材料,其抗拉強度較低,由于承載力不足而產生的裂縫,很可能是結構破壞的特點。因此,正確認識這類裂縫的形態特征是十分重要的,這類裂縫主要產牛原因有;柱、窗間墻高厚比較人的中心受壓和小偏心受壓;承載大梁的墻局部受壓;軸心受拉或偏心受拉;磚挑檐的豎向剪力:墻柱的大偏心受壓;磚平拱的豎向彎矩:磚過梁的彎矩和剪力共同作用。

二、基礎不均勻引起的裂縫

(1)正八字形裂縫:建筑物中部下沉值大,建筑物正向彎曲引起的正八字形裂縫。(2)NA字形裂縫:建筑物中部下沉值小于兩端,建筑物反向彎曲,引起倒八字形裂縫。(3)斜裂縫:建筑物地基局部軟弱,造成局部沉降量過大而出現斜裂縫,相鄰的建筑物間距過小,新建的高層建筑造成原有建筑不均勻沉降。(4)縱向裂縫:底層大窗臺下的縱向裂縫,主要是窗臺下基礎的沉降量大于窗臺下基礎的沉降量(大孔削弱墻壁的重量),窗臺下的墻壁反向彎曲變形而裂縫。(5)水平裂縫:水平裂縫一般有兩種。①窗間墻壁的水平裂縫,一般出現在各窗間墻壁的上下兩對角,沉降量大的一側裂縫下降,沉降量小的一側裂縫上②水平裂縫發生在地基局部塌陷處,這種裂縫很少見。

三、溫度變化引發的磚砌體裂縫

1.溫度裂縫形成的機理簡析

外界溫度變化使組成房屋建筑的結構構件產生脹縮變形,當這種變形受到其他構件的約束時,就會在構件內部或相互約束的不同材料構件之間產生應力(主要為拉應力和剪應力),當應力超過構件材料的強度極限時,就產生了溫度裂縫。

在使用兩種不同材料的屋面板與墻體之間,線膨脹系數a差異較大,通常混凝土屋面板的線膨脹系數a1=10×10-6,砌體的線膨脹系數a2=5×10-6.當兩者以相同的溫差升降時。由于線膨脹系數不同,接觸面會產生相對位移,如果該位移受到限制,則會產生剪切應力。由于屋面受到陽光的直射,通常屋面板的溫度總是比墻的溫度變化,這種剪切應力更大。膨脹產生的應力大于砌體的拉伸強度tmax>ftk時,墻壁產生傾斜溫度的裂縫。溫度應力超過墻壁的剪切強度tmax>fv時墻壁發生水平溫度裂縫。由于應力集中的原因,門窗開口的四角發生了縱向和斜向裂縫。地板的斜裂縫主要由于縱橫雙向框架梁的熱膨脹而產生推力,超過混凝土的拉伸能力,產生了斜裂縫。

2.房屋建筑工程出現溫度裂縫修復

發現溫度裂縫時,不要急于修復,應觀察裂縫穩定后,根據具體情況采取措施,發現屋面保溫層末達到熱工要求和標準時,應首先重新改造屋面保溫隔熱層,防止裂縫繼續活動。確定裂縫的穩定方法是在裂縫中嵌入水泥漿或貼玻璃紙,經過一段時間的觀察判斷確定。對裂縫的處理須從建筑的美觀、強度、耐久、使用功能等方面并充分考慮到裂縫形成的機理,從根本上加以治理。大致有:①裂縫細小,對房屋正常使用影響不大,可暫不處理;②裂縫雖細小,但已造成墻面、屋面、樓面的滲水,或對鋼筋混凝土內的鋼筋保護的需要,可采用嵌補密封或壓力灌漿進行處理;③對于裂縫較大、較多又貫穿墻體,不僅影響美觀和正常使用,還對房屋的剛度和抗震性能有較大的影響。

四、砌體材料本身產生的裂縫

如混凝土小型中空砌塊、灰砂磚等砌體,前者裂縫的主要原因是豎縫砂漿難以充實,特殊結構要求跟不上。后者一般使用溫州地區的蒸壓砂磚,由于其本身對溫差敏感、表面光滑等特殊性,外觀、尺寸指標良好,但實際使用中不熟悉嚴格的砂磚結構施工規程,缺乏使用經驗,除了粘土磚常見的裂縫外,還常見于長墻段和外墻窗臺下的垂直裂縫。

其機理認為①剛出廠的砂磚穩定性差。灰砂磚主要由細砂和石灰組成,蒸壓養護后,一般不到一周就發貨,但根據生產經驗,灰砂磚在發貨一月內釋放的熱量大,存在反復化學反應過程,而且暫時無法完全反應,體積不穩定。②對含水率有嚴格的要求,根據相關試驗資料和使用經驗,含水率控制在7%~10%之間可以得到良好的粘接力和剪切強度,影響明顯。③磚表面光滑,粘接性差,特別是含水率不當,砌體砂漿強度差,粘接不良,直接導致縫間拉伸強度低。預防的主要方法:①確保使用前的穩定期②嚴格控制含水率③嚴格按照溫州地區灰砂磚的操作規程和結構要求施工④改善磚的造型。如果能夠切實實行這四種措施,在當前大力推進墻壁改革材料使用的今天,灰砂磚仍有廣泛的生產和應用潛力。

五、其他裂縫

這些裂縫包括混凝土部件變形引起的砌體裂縫,如梁填充墻壁,梁相繼同步施工,撓度過大,其上砌體產生內低外高斜裂縫和與外縱墻之間的垂直裂縫等,砌體本身的承載力不足如磚柱承載力不足時,下部1/3高度出現的垂直裂縫這些裂縫形態各異,要對癥下藥防治。

六、終結語

綜合分析,房屋建筑工程中溫度裂縫問題應從設計、施工、使用等各個階段全面綜合分析,采取預防、修復措施。只要有足夠的重視了,方法得當,溫度裂縫的發生的幾率、嚴重性、造成的影響和損失均能降低到理想的水平。治理的原則:凡已涉及結構安全且變化劇烈的,應當機立斷,迅速采取相應對策,排除動力源,加固補強或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩定、僅與外觀和評定有關、修復后不影響使用,則重點放在表面處理上。

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