裂縫的類型及其產(chǎn)生的原因分析 砌體結(jié)構(gòu)的房屋的裂縫一般是單因素典型裂縫,而這種裂縫的形態(tài)與產(chǎn)生的原因有較強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。大致分為溫度收縮裂縫、地基沉降差異裂縫、受力裂縫及干縮裂縫等幾種類型。
1、溫度裂縫 砌體結(jié)構(gòu)的房屋的裂縫一般多產(chǎn)生于房屋的頂層,特別是房屋兩端的縱橫墻體,裂縫沿屋頂圈梁與墻體交接面水平分布及墻體外角斜向分布,其次是門窗洞口45度斜向分布。這類裂縫的產(chǎn)生主要是結(jié)構(gòu)溫度收縮變形不協(xié)調(diào)所致。 有些溫度裂縫的形成是由于溫差太大的原因,例如,西氣東輸西段工程的閥室和站場(chǎng)建成后發(fā)現(xiàn),在很多房屋的圈梁處出現(xiàn)了水平裂縫,嚴(yán)重的呈連續(xù)狀。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地認(rèn)真的勘察,發(fā)現(xiàn)除了以上裂縫外,其他地方均沒(méi)有異常情況,排除了地基沉降的原因,大家一致認(rèn)為這是由于溫度引起的溫度裂縫。數(shù)(10X10-6m/℃)遠(yuǎn)大于磚墻的線膨脹系數(shù)(5X10-6m/℃),這樣使得兩者的溫度變形差別很大,因此在圈梁和磚墻接觸處產(chǎn)生一個(gè)剪應(yīng)力使磚墻處于受剪及受拉狀態(tài)而出現(xiàn)裂縫。
2、地基沉降差異裂縫 地基沉降差異是引起砌體結(jié)構(gòu)建筑物裂縫的一個(gè)主要的因素。由于地基沉降差異引起的裂縫多為斜裂縫,此類裂縫一般情況下裂而不鼓,往往貫通到基礎(chǔ)。尤其對(duì)于軟土地基和濕陷性黃土地基,當(dāng)?shù)鼗幚聿划?dāng)時(shí),很容易在底層墻體產(chǎn)生斜向裂縫和窗下墻豎向裂縫。在房屋縱橫墻地基不均勻沉降的情況下,將使墻體承受較大的剪切力,當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度稍差、施工質(zhì)量和材料強(qiáng)度不能滿足要求時(shí),會(huì)導(dǎo)致墻體開(kāi)裂。另外,當(dāng)房屋層數(shù)相差較多而沒(méi)有設(shè)置沉降縫時(shí),容易在交接部位產(chǎn)生豎向裂縫,這類裂縫常伴有較大的地基不均勻下沉。
3、受力裂縫 受力裂縫多出現(xiàn)在抗震設(shè)防區(qū)的建筑物上,雖然有圈梁構(gòu)造柱、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板等整體連接,但這也不能完全保證不出現(xiàn)裂縫。比如發(fā)生在房屋底層窗臺(tái)處的豎向裂縫,多數(shù)是由于縱墻開(kāi)窗較大,地基受荷載后變形不均勻,窗臺(tái)墻起到反梁的作用而引起的。在鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)中,基礎(chǔ)內(nèi)一般均未設(shè)置基礎(chǔ)梁,僅靠圈梁、構(gòu)造柱等來(lái)加強(qiáng)建筑物的整體剛度,當(dāng)?shù)鼗芎奢d較大時(shí),窗臺(tái)墻因反向變形過(guò)大而開(kāi)裂。 有些受力裂縫是由于地基沉降不均勻和溫度的雙重因素形成應(yīng)力而產(chǎn)生的,我們把這種情形也歸為受力裂縫。比如鋼筋混凝土現(xiàn)澆板跨中裂縫,如果地基不均勻沉降,將使鋼筋混凝土現(xiàn)澆板單邊下沉而其他邊又受到支座的約束,這樣會(huì)導(dǎo)致在混凝土現(xiàn)澆板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力,而且,跨中多是施工縫的留置處,按照規(guī)范的要求:施工縫的位置宜留在結(jié)構(gòu)受剪力較小且便于施工的部位。所以,板在其他支座的約束下,由于混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力的作用,加上混凝土現(xiàn)澆板受溫差作用的影響,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力在周圍支座的約束下,要求在現(xiàn)澆板的最薄弱位置釋放能量,于是在板跨中產(chǎn)生裂縫。
4、干縮裂縫 砌體結(jié)構(gòu)中的混凝土相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生干縮裂縫。因?yàn)樵谄鲶w結(jié)構(gòu)當(dāng)中,混凝土在空氣中硬化時(shí),其中的水分更容易逐漸蒸發(fā), 使毛細(xì)孔中形成負(fù)壓,隨著空氣濕度的降低,負(fù)壓逐漸增大,產(chǎn)生收縮力,當(dāng)收縮受限制產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土就會(huì)開(kāi)裂而產(chǎn)生干縮裂縫。此類裂縫,無(wú)方向性,裂縫較細(xì)為0.1mm~0.3mm 。 平常我們看到的有些面層空鼓的斜裂縫,往往也是由于墻體面層空鼓、水泥干縮引起的。陽(yáng)臺(tái)欄板與磚砌體接槎處裂縫多由于混凝土二次澆筑引起。施工時(shí)未能在構(gòu)造柱上留出鋼筋進(jìn)行搭接和焊接,導(dǎo)致鋼筋混凝土欄板由于溫度變化而使混凝土產(chǎn)生收縮,形成裂縫。
5、其他裂縫 當(dāng)然裂縫的產(chǎn)生還與材料、施工、環(huán)境及荷載等因素有關(guān),例如施工時(shí),鋼筋的是否調(diào)直就是現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要原因。鋼筋未調(diào)直就意味著鋼筋受力后達(dá)不到屈服強(qiáng)度,隨著混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力的增大,應(yīng)變的增長(zhǎng)速度超過(guò)了應(yīng)力的增長(zhǎng)速度而在板中產(chǎn)生微裂縫,微裂縫隨荷載的增加而發(fā)展,混凝土塑性變形也逐漸增加,最后形成比較明顯的裂縫。 三、砌體結(jié)構(gòu)裂縫的防治措施1、預(yù)防措施
1)首先要作好地基處理,嚴(yán)格控制地基不均勻沉降,尤其對(duì)松軟土、填土及濕陷性黃土地基進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固處理,避免地基浸水引起不均勻沉降。
2)嚴(yán)格按規(guī)范規(guī)定在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置沉降縫,盡量減小地基的不均勻沉降差,在抗震區(qū)適當(dāng)設(shè)置基礎(chǔ)梁,合理設(shè)置伸縮縫,最大間距不超過(guò)50米。
3)砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件澆筑后,在其上覆蓋塑料薄膜和草包或油布,以加強(qiáng)混凝土的保濕、保溫養(yǎng)護(hù)。
4)合理組織施工,在混凝土制作的過(guò)程中在下料、攪拌、澆注、振搗等環(huán)節(jié)嚴(yán)格進(jìn)行過(guò)程控制。改善水泥性能,合理減少水泥用量,降低水灰比, 要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/ m3 以下,水灰比在0.6以下,選用良好的粗、細(xì)骨料和合適的坍落度。
墻體裂縫是建筑結(jié)構(gòu)的墻體部分產(chǎn)生的開(kāi)裂現(xiàn)象,按照材料自身材質(zhì)的不同,可以分為如下四種。
一:混凝土墻體裂縫。
二:磚砌體墻體裂縫。
三:新型隔墻板裂縫,如:GRC板、石膏板裂縫等。四:不同材質(zhì)墻體產(chǎn)生的裂縫,如混凝土與磚砌體間的開(kāi)裂,此類裂縫常出現(xiàn),如施工洞裂縫。
常見(jiàn)的墻壁裂縫分類有以下幾種,1、房屋外墻的裂縫:①在墻體中呈現(xiàn)斜向裂縫,且裂縫走向凹陷處。②在建筑下部比較明顯,由下向上發(fā)展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、豎縫。2、承重墻上的裂縫:裂縫貫穿整個(gè)墻面且穿到背后,呈傾斜性。在不同樓層墻體的同一位置均出現(xiàn)有方向、有規(guī)則的裂縫。3.樓板(地面和頂板)的裂縫。 4、結(jié)構(gòu)梁底部的墻體(窗間墻),產(chǎn)生局部豎直裂縫。5、陽(yáng)臺(tái)、雨蓬等懸挑結(jié)構(gòu)板的裂縫。