摘 要: 砌體結構中的一些細小裂縫由于不危及使用,往往被人忽略。但這些裂縫在較長時間內還不穩(wěn)定,降低了建筑物的抗震能力,在地震時容易引發(fā)墻體破壞,甚至墻體倒塌,必須重視解決。
關鍵詞: 砌體結構;裂縫;溫度裂縫;地基沉降
1 原因
1.1 溫度
溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮,對于磚砌體的結構,磚砌體的線膨脹系數5×10-6,是混凝土的一半。當外界溫度升高時,混凝土頂蓋變形大,墻體變形相對較小,導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產生約束應力。使屋蓋受壓,墻體受拉、受剪。當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時,墻體就會產生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的八字型裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)和垂直裂縫。
1.2 收縮
粘土砌體和混凝土砌體對含水率變化的反應不同:
(1)粘土砌塊隨含水率的增加而膨脹。在含水率降低時磚不會收縮。即這種膨脹不會因為在大氣溫度中變干而收縮。磚中的含水量取決于原材料的種類和燒制溫度范圍。當磚從窯中取出時尺寸最小,然后隨著含水率的增加而膨脹。當磚暴露在潮濕的空氣中它開始膨脹,在開始的幾個星期內膨脹最大,膨脹會以很低的速率持續(xù)幾年,磚的長期濕膨脹在0.0002和0.0009之間。
(2)混凝土砌塊是混凝土拌合物經澆注、振搗、養(yǎng)生而成。混凝土在硬化過程中逐漸失水而干縮,干縮量因材料和成型質量而異,并隨時間增長而逐漸減小。在自然條件下,成型28天后,混凝土砌塊收縮趨于穩(wěn)定。其干縮率為0.03%—0.035%,含水量在50%—60%左右。砌成砌體后,在正常使用條件下,含水量繼續(xù)下降,可達10%左右,其干縮率為0.018%—0.07%。對于干縮已趨穩(wěn)定的混凝土砌塊,如再次被浸濕后,會再次發(fā)生干縮,通常稱為第二干縮?;炷疗鰤K在含水飽和后的第二干縮,穩(wěn)定時間比成型硬化過程的第一干縮時間要短,一般為15天左右。第二干縮的收縮率約為第一干縮的80%左右。當混凝土砌塊的收縮受到約束并且收縮引起的拉應力超過了塊材的抗拉強度或塊材與砂漿之間的抗彎強度,會出現收縮裂縫。收縮裂縫不是結構裂縫,但它們破壞了墻體外觀。
1.3 地基不均勻沉降
當地基發(fā)生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體會產生相對位移,從而使砌體中產生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過砌體的強度時,砌體中便產生相對裂縫。這中裂縫一般都是斜向的,且多發(fā)生在門窗洞口上下。這種裂縫的特點是:
(1)裂縫一般呈傾斜狀,說明系因砌體內主拉應力過大而使墻體開裂;
(2)裂縫較多出現在縱墻上,較少出現在橫墻上,說明縱墻的抗彎剛度相對較小;
(3)在房屋空間剛度被削弱的部位,裂縫比較集中。
2 防治措施
2.1 溫度
(1)屋面設置保溫層,減小溫度變形;屋蓋施工盡量做好保溫層。
(2)屋面、挑檐可采取分塊預制,或留置伸縮縫,或在屋面與磚墻間設置滑動面,以減少屋面伸縮對墻體的影響。
(3)對房屋較長、平面形狀較復雜、構造和鋼度不同的房屋,可每隔一定的距離將屋蓋、樓蓋、墻體或其他有關構件斷開,形成若干較小的單元,每個單元因溫度變形和收縮產生的拉力大大減小,從而防止裂縫的出現。
(4)提高砂漿強度,保證砌筑質量,在易開裂處設置水平鋼筋承受拉力
2.2 收縮
(1)在過長房屋墻體中設置伸縮縫。將伸縮縫設在因溫度和收縮變形可能引起應力集中、砌體產生裂縫可能性最大的地方。
(2)屋面設保溫隔熱層。屋面的保溫隔熱層或剛性面層及砂漿找平層應設分隔縫,分隔縫的間距不宜大于6m,并與女兒墻隔開,其縫寬不小于30mm。屋面施工宜避開高溫季節(jié)。
(3)建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規(guī)范》BGJ3—88第5.3.2條的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。
2.3 地基不均勻沉降
(1)合理設置沉降縫將房屋劃分成若干個剛度較好的單元,或將沉降不同的部分隔開一定距離,其間可設置能自由沉降的懸挑結構。
(2)合理地布置承重墻體,應盡量將縱墻拉通,盡量做到不轉折或少轉折。避免在中間或某些部位斷開,使它能起到調整不均勻沉降的作用,同時每隔一定距離設置一道橫墻,與內外縱墻連接,以加強房屋的空間剛度,進一步調整沿縱向的不均勻沉降。
(3)加強主體結構的剛度和整體性,提高墻體的穩(wěn)定性和剛度,減少建筑物端部的門、窗洞口,設置鋼筋混凝土圈梁,尤其是要加強地圈梁的剛度。
(4)加強對地基的檢測,發(fā)現有不良地基應及時妥善處理,然后才能進行基礎施工。