引言
构件裂缝是房屋建筑工程中常见的质量问题之一。裂缝的存在,不仅影响建筑的外观美感,降低建筑的施工质量水平,更给建筑的使用安全带来严重威胁。关于房屋建筑裂缝的研究现在已经成为房屋建筑行业的一个重点课题。探寻建筑裂缝产生的原因,解析裂缝形成的机理,提出切实可行的解决方案,是保障房屋建筑质量安全的重要措施。
1、 承载力超限引发的建筑裂缝
这种裂缝现象在房屋建筑中十分常见,主要是由于建筑构件承受的拉力过大超过砖砌体承受极限而产生,一般属于结构性破坏。
砖砌体属于脆性材料,抗拉能力相对不足。当建筑结构产生较大的拉伸应力时很容易超过砖砌体的承受极限,导致裂缝的发生。建筑工程中导致砖砌体承载力超限的原因有很多,具体包括:柱、窗间墙高厚比失当造成的中心受压和小偏心受压;大梁承载墙压力过于集中;轴心受拉或偏心受拉;砖挑檐的竖向剪力过大;墙柱大偏心受压;砖平拱的竖向弯矩;砖过梁的弯矩和剪力共同作用等。
2、 沉降不匀引起的裂缝
因为重力原因,建筑建成后会发生沉降。不同部位沉降程度不同就会导致裂缝产生。因沉降引发的裂缝具体有以下几种:
2.1 正八字形裂缝:建筑物中间部分下沉情况比周围严重,形成正向弯曲,从而引发的裂缝呈正八字形。
2.2 倒八字形裂缝:与上面相反,建筑物周围下沉情况比中间部分严重,形成反向弯曲,从而引发的裂缝呈反八字形。建筑物形成反向弯曲而造成倒八字形裂缝。
2.3 斜裂缝:在距离已有建筑很近的地方修建的新的建筑,如果原油建筑地基不够牢固,很可能会因为新建建筑而导致原有建筑靠近新建建筑部分发生局部沉降,从而引发的斜裂缝。
2.4 竖向裂缝:常见于底层大窗台下方墙体。由于窗口的存在,窗户上下的墙体重量低于窗间墙体,导致墙面沉降不均,窗下墙体发生反向弯曲形变进而引发的竖向裂缝。
2.5 水平裂缝:这种裂缝有两种产生原因,一个是由于窗口存在导致的墙体沉降不均,一个是地基局部塌陷。日常工作中常见的是第一种,后者比较少见。
3、 温度变化引发的砖砌体裂缝
3.1 温度变化引发裂缝的原因
温度变化引发的裂缝常见于多层砌块房屋和砖砌体房屋的的顶层墙体。虽然在设计上已经尽量拉近混凝土砌体墙体和顶盖混凝土板的线胀系数,但在实际使用过程中,顶层墙体和顶盖还是有较大的温差存在。在夏天,同样暴露在直射的阳光下,但顶盖的光照面积明显大于竖直直立的墙体,使得顶盖温度最高可达 40℃~50℃,而同一时刻顶层外墙平均最高温度约为 30℃~35℃,二者存在 10℃~15℃的温差。在冬季,有的房屋顶盖设有隔气层、保温层、找平层和防水层等结构,但实际生活中因为保温层厚度不足,或则有水渗入致使保温层没有彻底起到保温效果,墙体和顶盖的温差依然存在。
温度不同导致顶盖和墙体收缩膨胀产生的位移也不一样,由此导致结合处应力产生,严重时就会引发裂缝。一般来说,气温上升时,顶盖膨胀变形要比墙体大得多,顶盖膨胀受阻,顶盖与墙体结合处产生水平剪力,导致在窗口对角线方向产生八字裂缝,在顶盖标高处墙体产生水平裂缝(顶盖板推外墙),有女儿墙时,还会使女儿墙开裂或外倾。
除此之外,找平层也是导致墙体开裂的重要原因之一。根据现行的施工方法,砂浆找平层要沿着保温层一直平铺到女儿墙,并且为了做泛水在与女儿墙交汇的地方还要加厚,使剖面呈三角形。水泥砂浆找平层虽然厚度不大,但刚性很大,受热膨胀很容易顶裂墙体。这个情况在夏季日照强烈时尤其常见。
因温度变化产生的裂缝具有显著特征。两端重中间轻,顶层重墙下轻,阳面重阴面轻。从这些特征上我们可以明显看出,越是温度变化大地方,裂缝发生的严重程度也越大。顶盖受环境温度影响变形还会导致与外纵墙相连的顶层横墙开裂,裂缝常出现在大棚下靠近外墙处。顶层墙体裂缝具体形态受圈梁设置方法影响很大,不同的设置方式产生的裂缝形态也不相同。顶层圈梁上直接铺设屋面板时,如果圈梁与屋面板坐浆结合情况好,裂缝呈斜向,反之呈水平方向。
3.2 修复方法
修复因温度变化产生的裂缝,不能急于求成,盲目施工。第一步要弄清裂缝产生的具体原因,待裂缝停止生长后再采取针对性的措施。如果是因为保温层保温效果不好,就要将已有保温层除去重做,防止裂缝继续发展。可以通过对嵌抹在裂缝内的水泥浆或贴在裂缝内的玻璃纸进行观察,以判断裂缝是否停止生长。裂缝修复不能单纯做表面功夫,要综合考虑建筑的外形、机械性能、稳定性、使用寿命等因素,并结合裂缝发生机理和严重程度制定修复方案。一般情况下,如果裂缝细微,不会对房屋正常使用造成负面影响,可不予处理;如果裂缝虽小但影响较大,又或者为了保护构件内部钢筋,可采用嵌补密封或压力灌浆方法修复;对于裂缝数量和规模都较大,严重威胁到房屋正常使用的情况,可在墙体两面铺设 Φ6@500 钢筋网片,并用 Φ6@500 的钢筋穿墙将两片钢筋网片拉紧固定,最后在外面用水泥砂浆抹面或喷射混凝土以补强加固。
4、 砌体材料本身产生的裂缝
施工材料或砌体本身性能不合格,也可能引发裂缝。比如混凝土小型空心砌块,如果竖缝砂浆不足或者砌体构造复杂,配套措施没有做好就会引发开裂。还比如灰砂砖砌体,通常使用温州地区蒸压灰砂砖进行施工。该砖几何尺寸和外观表现都很不错,但由于其材质本身对温差敏感,表面光滑等问题,如果施工人员经验不足或不能严格按照技术规范施工,极易导致砖体开裂,除粘土砖常见裂缝外,在较长墙段和外墙窗台下还会产生竖斜裂缝。对于这种裂缝发生的原因,目前普遍认可的解释是:灰砂砖出厂后很快就投入使用,但实际上砖体内部还存在正在进行的化学反应,并不断放出热量,致使砖体体积极不稳定,进而导致砌体粘结力和抗剪强度受含水率影响很大。实践证明,最佳含水率为 7%~10%,超出这个范围内,砌体强度就会急剧下降。而过于光滑的砖体表面会使问题进一步加剧。要避免这个问题,就要在砖体反应完全停止后再适用,同时对砌体含水率和砖面造型进行严格管控。
5、 其它裂缝形式
除了上述常见裂缝以外、混凝土构件变形、施工不当或工程质量不合格都会引发裂缝。在进行修复施工时,要根据具体原因,因地制宜地制定施工方案。
6、 结束语
建筑裂缝是房屋建筑施工中的常见病害。裂缝产生原因比较复杂,涉及施工设计、建材材质、施工水平和使用环境等多方面因素,上面对裂缝种类和发生原因的介绍较为理想化,实践中引发裂缝的原因要更为复杂,有时是多种原因共同作用。要减少房屋裂缝的发生,必须在切实理清、掌握裂缝发生的原因与机理的基础上,从建筑的设计、施工、使用等各个环节实施全面的预防。对于已经形成的裂缝,要及时采取针对性的措施予以修复,防止裂缝进一步扩大。简而言之,了解并掌握裂缝形成的原因,有助于减少房屋裂缝现象的发生,对于提高房屋建筑工程施工质量和安全性能意义重大。
参考文献:
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