砌体结构裂缝成因及预防措施
砌体结构裂缝成因及预防和处理措施

砌体结构裂缝成因及预防和处理措施第一篇:砌体结构裂缝成因及预防和处理措施第一章前言砌体结构房屋出现裂缝的现象较为普遍,裂缝程度轻重差别很大,轻则影响房屋正常使用和美观,严重的将形成结构安全隐患,甚至发生工程事故。
随着住宅商品化的发展,房屋裂缝问题越来越引起人们的关注。
裂缝宽度的控制标准问题:(1)墙体裂缝允许宽度的含义包括:①裂缝对砌体的承载力和耐久性影响很小;②人的感观的可接受程度。
钢筋混凝土结构的裂缝宽度大于0.3mm时,通常在美学上难以接受,砌体结构也不例外。
尽管砌体结构的安全的裂缝宽度可以更大些,但在住宅商品化的今天,砌体房屋的裂缝,不论是否为0.3mm,只要可见,已成为住户判别“房屋安全”的直观标准。
根据资料了解,目前只有德国对砌体结构的裂缝宽度有明文规定:对外墙或条件恶劣的墙体,裂缝宽度不大于0.2mm,其它部位裂缝宽度不大于0.3mm。
其它发达国家对裂缝控制的要求较高,但未对砌体裂缝宽度规定标准。
因此,如何面对砌体结构的裂缝,确实是一个比较突出和需要认真对待的课题,需要引起足够的重视。
(2)鉴于裂缝成因的复杂性,按目前条件和《砌体结构设计规范》提供的措施,尚难完全避免墙体开裂,而是使裂缝的程度减轻或无明显裂缝,因此规范中采用了“防止或减轻”墙体开裂的措施的用语。
裂缝的成因,依据国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。
在各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝;而砌体因温度、收缩、变形或地基不均匀沉降等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。
变形裂缝占砌体房屋裂缝中的80%以上,其中因地基不均匀沉降而引起的裂缝更为突出和引人关注。
相对于受力裂缝,变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多,本文主要分析砌体结构由地基不均匀沉降和温度.引起的变形裂缝。
第2章地基不均匀沉降引起的裂缝在软土、填土、冲沟、古河道、暗渠、沉陷区以及各种不均匀地基上建造结构物,或者地基虽然比较均匀,但是荷载差别过大或结构物刚度差别悬殊时,地基不均匀沉降均能引起裂缝。
砌体结构裂缝成因及预防措施

砌体结构裂缝成因及预防措施砌体结构裂缝成因及预防措施砌体结构是建筑中一种常见的结构形式,它采用砖、石等材料砌筑而成。
但随着时间的推移和使用条件的变化,很容易出现裂缝等损害,降低了结构的安全性和使用寿命。
因此,对于砌体结构的裂缝成因及预防措施,这是一个必须关注并实际应用的技术。
一、砌体结构裂缝的成因1.地基不均匀沉降地基的不均匀沉降是导致砌体结构裂缝的主要原因之一。
当地基沉降不均时,建筑物的上部将受到不同程度的偏移和扭曲,从而导致裂缝的形成。
2.温度变化温度变化也是导致砌体结构裂缝的原因之一。
在寒冬和炎热的夏季,由于温度的急剧变化,建筑物的砌体会出现收缩和膨胀,使得结构产生应力引起裂缝。
3.设计缺陷砌体结构的设计或者细节缺陷也是产生裂缝的原因之一。
例如,不合理的结构设计、构造细节或者选择素材不当等等,都可能导致结构强度不足,从而导致侧向位移、损坏和裂缝的产生。
二、预防砌体结构裂缝的措施1.地基处理为了防止砌体结构裂缝的出现,必须首先注意地基的处理。
正确的地基处理可以避免不均匀沉降的出现,以及减少因水土流失、潮湿或冻胀等现象所造成的影响。
在建造过程中必须注意地基的抗压性,不要在地基处理时匆忙地进行施工。
2.正确选择砌体材料除了合理的地基处理,正确的选择砌体材料也是防止砌体结构裂缝产生的关键。
选择高质量的砖块或石块可以保证结构的耐久性和强度。
同时,在施工场地上要选取干爽的场地,避免泥土混入筛子,石弦、草等杂物混入砖中,影响砌体结构的质量和坚固性。
3.结构的设计和施工正确的结构设计和施工也是预防砌体结构裂缝的重要措施。
在设计过程中要选用合理的结构设计方案,考虑到其承载和地基沉降的情况;施工方面要严格按照规范要求来进行,遵守各项施工安全要求,确保施工过程的稳定性和可持续性。
4. 使用合适的裂缝预防材料对于有特殊要求的砌体结构,可以考虑使用合适的裂缝预防材料来提高其抗裂能力。
例如,可在砌砖时添加高效橡胶材料,可以有效提高砌体的抗裂等性能,减少因温度与水分的历经所造成的对砌体结构的损伤。
砌体产生裂缝的原因和防治措施

砌体产生裂缝的原因和防治措施(一)砌体干缩裂缝普通混凝土砌块采用机械自动化生产,出于硬性混凝土机械振压成型,水灰比小,水泥用量小,―般强度较高,干燥收缩值可控制在0.4mm/m以内:轻集料混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块,由于采用的集料成分不同,砌块的毛细孔不同,含水率与大水收缩值不同,不同厂家的产品,其砌块的干燥收缩值变化较大。
据生产厂家产品抽检的不完全统计,干燥收缩值在0.26mm/m至0.99mm/m之间。
一般小型砌块的质量密度较小,强度较低,干燥收缩值相对较大。
当墙体的面积较大时,经过一段较长时间的干燥,会出现收缩变形。
其产生收缩应力大于砌体抗拉强度,砌体就会拉裂,墙体形成一道或多道竖向贯通裂缝。
如果强度低、干燥收缩值大、龄期不足,或含水量大的小型砌块上墙,这种裂缝尤为严重。
防治措施有以下几种:(1)砌体材料的选取。
用作外墙的普通砌块,密度不大于1300kg/m3,十燥膨胀值不大于0.3mm/m,抗压强度不大于7.5mpa:用作内墙的普通砌块,密度和潮湿膨胀值指标同外墙建议,抗压强度不大于5mpa。
不想不合格的砌块步入施工现场,这就是掌控砌体任援道裂缝的一个关键措施。
(2)面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的措施。
如墙体长度超过5m,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3m(≤120mm厚墙)或4m(≤180mm厚墙)时,须在墙高中腰处增设钢筋混凝土腰梁。
(3)严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期,严重不足28天的不该步入施工现场。
不少人对这个问题重新认识严重不足,一些生产厂家对砌块的生产日期疏厂管理,往往以堆满场地严重不足为由建议步入施工现场;或者对一些以蒸压保洁为牛产工艺的砌块,以强度已吻合设计建议为由,指出即可采用等等。
其实这就是片面的。
因为混凝土制品,在90天前,干缩率与时间的曲线关系就是呈圆形直线变化的。
存有资料说明,如果以90天的潮湿膨胀值基准,28天只顺利完成膨胀的80%左右。
砌体结构裂缝产生原因及整改措施(5篇模版)

砌体结构裂缝产生原因及整改措施(5篇模版)第一篇:砌体结构裂缝产生原因及整改措施砌体结构裂缝产生原因及整改措施裂缝的性质引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。
根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。
而最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。
温度裂缝温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。
最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。
导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。
剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。
温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。
这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
干缩裂缝烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。
[KG-*2]只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。
[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。
[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。
〖KG-*2〗如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。
轻骨料块体砌体的干缩变形更大。
干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放臵28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。
但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。
试论砌体结构房屋墙体裂缝原因及防治措施

试论砌体结构房屋墙体裂缝原因及防治措施砌体结构房屋墙体裂缝是常见的建筑质量问题,它减弱了建筑物的稳定性和安全性,严重的会导致建筑倒塌事故。
本文旨在分析砌体结构房屋墙体裂缝的原因,提出一些有效的防治措施。
一、墙体裂缝的原因1. 施工质量问题:墙体裂缝最主要的原因是施工质量问题。
例如,砖墙砌筑的水平或竖直度不符合规范,墙体砖缝未粘实,胶结剂的配合比例不正确等等。
2. 土地沉降:建筑物所处土地的沉降是造成墙体裂缝的重要因素。
当土壤不均匀沉降时,建筑物的基础局部受到不同程度的破坏和变形,导致墙体出现裂缝。
3. 温度变化:季节变化以及日夜温差的变化,都会对墙体产生影响。
例如,在冬季,室外温度低,室内温度高,墙体的外侧与内侧温度相差较大,墙体收缩并形成裂缝。
4. 水分影响:墙体中的水分也是影响墙体稳定性的因素。
例如,长期湿润的墙体会产生软化和变形,而干燥的墙体则会出现龟裂现象。
5. 质量问题:墙体裂缝还可能是因为材料质量问题造成的。
例如,砖块中有裂缝或夹杂着沙子和泥土,砂浆中不合适的成分和不均匀的配混比例都会对墙体稳定性产生负面影响。
二、墙体裂缝的防治措施1. 施工中严格控制:对于施工中的问题,必须确保严格控制。
保证砌体墙壁在砖缝填充前达到规定的平直度和垂直度,并计算砖叠加错缝数,保证胶结力均匀。
2. 加强基础防护:加强基础防护是防止墙体出现裂缝的重要措施。
例如加强建筑物的基础支撑,采取防水措施以避免地下水入侵等。
3. 墙体补强措施:已经存在墙体裂缝的情况下,应及时采取必要的墙体补强措施,例如用钢筋加固、加粗砂浆等。
4. 规范维护:规范的维护也是防止墙体裂缝的有效手段之一。
保持墙体干燥,及时清理墙体周围的杂草垃圾等,避免外力不当引起损坏。
5. 定期检测:建筑物定期检测,发现裂缝时及时修复,可以避免裂缝扩大和加剧。
建议每年一次,或者在特殊环境下,如高温、高湿环境中定期检测更为必要。
三、结语墙体裂缝虽是常见的建筑问题,但是我们可以通过认真施工和科学维护,以及及时地排查和解决问题,从源头上减少隐患。
砌体结构裂缝产生原因分析及控制措施

砌体结构裂缝产生原因分析及控制措施砌体结构是目前常见的一种建筑结构形式,它由砖块或石块以特定的方式堆砌而成。
然而,在使用和施工过程中,砌体结构常常会出现裂缝,给结构的稳定性和安全性带来潜在威胁。
因此,分析砌体结构裂缝产生原因,并采取相应的控制措施非常重要。
本文将从以下几个方面进行分析和探讨。
一、裂缝产生的原因分析1.自重荷载:砌体结构的自重是一种常见的荷载,它会产生沉降和变形,进而导致结构内部和外部出现裂缝。
2.温度影响:砌体结构在温度变化的影响下,会发生热胀冷缩,其中冷缩是较为常见的情况。
冷缩会使得砌体结构收缩,从而引起裂缝的产生。
3.构造收缩:砌体结构中的材料在一定的湿度条件下会发生变形和收缩,这也是裂缝产生的原因之一4.地基沉降:砌体结构在底部支撑不良的情况下,地基会发生沉降,导致结构产生变形和裂缝。
5.不均匀荷载:不均匀荷载的作用会导致砌体结构中产生应力集中的现象,进而产生裂缝。
二、控制措施1.设计阶段控制:在砌体结构的设计阶段,应该充分考虑结构的稳定性和变形控制,选择合适的材料和结构形式,并进行适当的结构计算和模拟分析,以减少裂缝的产生。
2.施工阶段控制:在砌体结构的施工过程中,应严格控制混凝土的浇筑工艺和材料的质量,确保结构的均匀性和稳定性。
3.增加伸缩缝:在砌体结构的设计和施工中,应合理设置伸缩缝,以减少温度和收缩引起的裂缝。
4.加强地基处理:在砌体结构的地基处理中,应采取适当的措施来增加地基的承载能力和稳定性,以减少地基的沉降和变形。
5.定期维护检查:定期对砌体结构进行维护检查,及时发现和修复裂缝,预防裂缝的进一步扩大和影响结构的安全性。
综上所述,砌体结构裂缝的产生是由于多种原因的综合作用,要有效控制裂缝的产生,需要在设计、施工和维护过程中全面考虑和采取相应的措施。
只有通过科学合理的控制措施,才能提高砌体结构的稳定性和安全性。
砌体结构裂缝产生的原因及控制措施

砌体结构裂缝产生的原因及控制措施砌体结构是建筑中常见的一种结构形式,但在使用过程中,砌体结构裂缝的产生是不可避免的。
那么,砌体结构裂缝产生的原因是什么?如何进行控制?一、砌体结构裂缝产生的原因1. 建筑物自身质量问题建筑物自身质量问题是导致砌体结构裂缝产生的主要原因之一。
建筑物的自身质量不足,或者建筑物的设计、施工不合理,都会导致砌体结构的承载能力不足,从而产生裂缝。
2. 温度变化温度变化也是导致砌体结构裂缝产生的原因之一。
在冬季,由于室内温度较高,室外温度较低,砌体结构会受到温度变化的影响,从而产生裂缝。
3. 地基沉降地基沉降也是导致砌体结构裂缝产生的原因之一。
由于地基沉降,建筑物的承载能力会下降,从而导致砌体结构的裂缝产生。
4. 地震地震也是导致砌体结构裂缝产生的原因之一。
在地震发生时,建筑物会受到地震的冲击,从而导致砌体结构的裂缝产生。
二、砌体结构裂缝的控制措施1. 加强建筑物的自身质量加强建筑物的自身质量是控制砌体结构裂缝产生的重要措施之一。
建筑物的自身质量越高,砌体结构的承载能力就越强,从而减少砌体结构的裂缝产生。
2. 采用合理的设计和施工方法采用合理的设计和施工方法也是控制砌体结构裂缝产生的重要措施之一。
在设计和施工过程中,应该注重砌体结构的承载能力,采用合理的设计和施工方法,从而减少砌体结构的裂缝产生。
3. 加强地基的加固和处理加强地基的加固和处理也是控制砌体结构裂缝产生的重要措施之一。
在地基加固和处理过程中,应该注重地基的承载能力,采用合理的加固和处理方法,从而减少砌体结构的裂缝产生。
4. 加强建筑物的抗震能力加强建筑物的抗震能力也是控制砌体结构裂缝产生的重要措施之一。
在建筑物的设计和施工过程中,应该注重建筑物的抗震能力,采用合理的设计和施工方法,从而减少砌体结构的裂缝产生。
总之,砌体结构裂缝的产生是建筑物使用过程中不可避免的问题,但是通过加强建筑物的自身质量、采用合理的设计和施工方法、加强地基的加固和处理、加强建筑物的抗震能力等措施,可以有效地控制砌体结构裂缝的产生,从而保证建筑物的安全和稳定。
填充墙砌体开裂原因及控制措施

填充墙砌体开裂原因及控制措施1.施工质量不合格:填充墙施工时,如果层块粘贴不均匀,砂浆配比不当,或者施工速度过快,都可能导致砌体开裂。
这是填充墙开裂的最常见原因之一2.材料问题:使用质量差的砌块或砂浆,或者未经过严格的检查和测试的材料,也会导致填充墙砌体开裂。
砌块的质量差会导致砌体强度不足,而砂浆质量差则会降低填充墙的粘结强度。
3.温度变化:在温度变化较大的地区,填充墙的砌体开裂较为常见。
因为温度的升降会导致填充墙材料发生膨胀和收缩,进而导致砌体产生应力,最终导致开裂。
4.地基沉降:建筑物的基础沉降不均匀,或者地基土壤承载力不足,都可能导致填充墙开裂。
地基沉降会导致墙体发生变形,引起砌体应力过大,从而引发开裂。
针对填充墙砌体开裂的控制措施如下:1.加强施工管理:加强对填充墙施工质量的把控,提高工人的施工技术水平和质量意识。
确保施工过程中砌块的粘贴均匀,砂浆配比合理,施工速度适中。
2.选择质量可靠的材料:保证使用规格符合要求、质量可靠的砌块和砂浆。
对材料进行必要的检查和测试,确保其符合相应的标准和要求。
3.控制温度变化:在温度变化较大的地区,可采取适当的措施来控制填充墙的温度变化。
例如在施工过程中避免高温施工,使用遮阳网等措施防止砌体的过度干燥。
4.加强地基处理:在设计和施工中加强地基处理,确保地基的均匀沉降并提高地基土壤的承载力。
可以采用灌浆加固、地基加固等措施来解决地基问题,从而减少填充墙的开裂概率。
5.监测和维修:在填充墙施工完成后,及时对墙体进行监测,并在发现裂缝时及时采取维修措施。
对于已经发生开裂的填充墙,可以采用填堵、钢筋加固等方法来修复裂缝。
综上所述,填充墙砌体开裂的原因多种多样,因此需要采取多种控制措施来减少填充墙开裂的概率。
只有通过加强施工管理、选择合适的材料、控制温度变化、加强地基处理以及监测和维修等措施的综合应用,才能有效地控制填充墙砌体开裂问题,保证建筑物的安全和稳定。
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砌体结构裂缝成因及预防措施目前,砌体结构的房屋出现各种型式的裂缝,非常常见。
其裂缝程度轻重不一,差别很大。
轻则影响房屋正常使用和美观,严重的将形成结构安全隐患,甚至发生工程事故。
随着住宅商品化的发展,房屋裂缝问题越来越引起人们的关注。
⒈裂缝的类型及成因按裂缝的成因,墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。
各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝。
而砌体因收缩、温度、湿度变化,地基沉陷不均等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。
砌体房屋的裂缝中变形裂缝占80%以上[1],其中温度裂缝更为突出。
相对于受力裂缝,变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多,本文主要分析砌体结构的变形裂缝。
1.1砌体房屋的温度变形1.1.1温度裂缝的主要形态最常见的温度裂缝出现在混凝土平屋盖房屋的顶层两端墙体和山墙上。
如在门窗洞边的正“八”字斜裂缝、山墙上部的斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝、以及水平包角裂缝(包括女儿墙)等。
温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。
这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
温度裂缝有明显的规律性:两端重中间轻,顶层重往下轻,阳面重阴面轻。
1.1.2温度裂缝产生机理对于砖砌体的结构,砖砌体的线膨胀系数5×10-6,是混凝土的一半。
当外界温度升高时,混凝土顶盖变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。
使屋盖受压,墙体受拉、受剪。
当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。
混凝土砌块墙体的线膨胀系数与混凝土屋盖相同。
在夏季阳光照射下,两者之间存在一定的温差。
屋面最高温度可达40℃~50℃,而顶层外墙平均最高温度约为30℃~35℃。
屋面和顶层外墙存在10℃~15℃的温差,两者的温差可能引起墙体开裂。
另外,从材料上看,相同砂浆强度等级下抗拉、抗剪强度混凝土砌块比砖砌体小了很多,沿齿缝截面弯拉强度仅为砖砌体的30%~35%,沿通缝弯拉强度仅为砖砌体的45%~50%,抗剪强度仅为砖砌体的50%~55%。
因此,在相同受力状态下,混凝土砌块抵抗拉力和剪力的能力要比砖砌体小很多,所以更容易开裂。
1.1.3温度应力的估算砌体结构的温度应力可通过下式估算[2]:(1-1)(1-2)当顶板与墙体材料不同时,式中,Cx-水平阻力系数,混凝土板与墙体Cx=0.3~0.6N/mm3,混凝土板和钢筋混凝土圈梁Cx=1.0N/mm3;t-墙厚;b-一面墙负担的楼板宽度;h-顶板厚度;Es-混凝土的弹性模量;α1-墙的线膨胀系数,砖砌体5×10-6;α2-顶板线膨胀系数,混凝土10×10-6;T1-墙的温度;T2-顶板的温度;L-墙长。
式(1-1)中τmax为弹性剪应力。
考虑升温较快,取应力松弛系数H (t)=0.7~0.8,则砌体的徐变剪应力为:(1-3)对于顶层墙体,墙体的压应力较小,墙体的剪应力近似等于主拉应力。
根据式(1-1),墙体的剪应力与温差、水平阻力系数Cx以及建筑物长度有关。
从式(1-1)可知,墙体剪应力与温差成正比。
因此,采取隔热措施以减少温差,可达到减小主拉应力的目的;墙体剪应力与成正比。
如水平阻力系数Cx降低30%,则剪应力降低16%。
因此,可通过在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层来减少顶板与墙体的约束作用,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等[3];剪应力和建筑物的长度呈非线性关系,增加长度,剪应力随之增加。
1.1.4温度变形的估算粘土和混凝土砌体都有与温度变化成比例的特性,温度变形的大小可以根据热膨胀系数计算。
构件受到温度变化为△T的构件,长度变化△L 可以表达为(1-4)其中,△L-温度变形;α-热膨胀系数,砖砌体5×10-6,混凝土砌块10×10-6;L-受到温度变化的构件长度;△T-温度变化。
1.2砌体房屋的收缩变形1.2.1收缩裂缝的形态因砌块收缩引起的墙体裂缝,在混凝土砌块房屋中比较普遍。
在内外墙、在房屋的各层均可能出现。
干缩裂缝形态一般有:⑴在墙体中部出现的阶梯形裂缝;⑵环块体周边灰缝的裂缝;⑶在外墙的窗下墙出现竖向均匀裂缝;⑷山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝。
收缩裂缝一般多出现在下部几层,有的砌块房屋山墙大墙面中间部位出现了由底层一直延伸至3、4层的竖向裂缝。
由于砌筑砂浆强度不高,灰缝不饱满,干缩引起的裂缝往往呈发丝状分散在灰缝缝隙中,清水墙时不易被发现,当有粉刷抹面时就显露出来。
干缩引起的裂缝宽度不大,且裂缝宽度较均匀。
1.2.2收缩裂缝的产生机理粘土砌体和混凝土砌体对含水率变化的反应不同。
粘土砌块随含水率的增加而膨胀。
在含水率降低时砖不会收缩。
即这种膨胀不会因为在大气温度中变干而收缩[4]。
砖中的含水量取决于原材料的种类和烧制温度范围。
当砖从窑中取出时尺寸最小,然后随着含水率的增加而膨胀。
当砖暴露在潮湿的空气中它开始膨胀,在开始的几个星期内膨胀最大,膨胀会以很低的速率持续几年,砖的长期湿膨胀在0.0002和0.0009之间[5]。
混凝土砌块是混凝土拌合物经浇注、振捣、养生而成。
混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩,砌干缩量因材料和成型质量而异,并随时间增长而逐渐减小。
在自然条件下,成型28天后,混凝土砌块收缩趋于稳定。
其干缩率为0.03%~0.035%,含水量在50%~60%左右。
砌成砌体后,在正常使用条件下,含水量继续下降,可达10%左右,其干缩率为0.018%~0.07%[6]。
对于干缩已趋稳定的混凝土砌块,如再次被浸湿后,会再次发生干缩,通常称为第二干缩。
混凝土砌块在含水饱和后的第二干缩,稳定时间比成型硬化过程的第一干缩时间要短,一般为15天左右。
第二干缩的收缩率约为第一干缩的80%左右。
当混凝土砌块的收缩受到约束并且收缩引起的拉应力超过了块材的抗拉强度或块材与砂浆之间的抗弯强度,会出现收缩裂缝。
收缩裂缝不是结构裂缝,但它们破坏了墙体外观。
1.2.3收缩变形的估算粘土和混凝土砌体对含水率变化的反应不同。
当失去水分时,混凝土砌块会收缩,而粘土砌块会随含水率的增大而膨胀。
由水分变化引起的变形可以根据与热膨胀相同的原理估计[6]:(1-4)式中,k-对粘土砌体采用湿膨胀系数ke,对混凝土砌体采用收缩系数km;L-砌体长度;-收缩变形。
《砌体标准联合委员会(MasonryStandardsJointCommittee,缩写为MSJC)规范》[6]规定粘土砌体的湿膨胀系数值ke为0.0003。
由控湿的混凝土砌块砌筑的砌体km=0.15sl,由非控湿的混凝土砌块砌筑的砌体km=0.5sl。
sl为混凝土砌块的总线性干缩值,其值不超过0.00065。
1.3地基变形在软土、填土、冲沟、古河道、暗渠以及各种不均匀地基上建造结构物,或者地基虽然相当均匀,但是荷载差别过大,结构物刚度差别悬殊时,应特别注意由于地基不均匀沉降引起的裂缝。
1.3.1地基不均匀沉降裂缝的形态地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的,有些裂缝尚随时间长期变化,裂缝宽度较宽,有时宽至数厘米。
裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝。
地基不均匀沉降裂缝常见的有:正八字裂缝和斜向裂缝。
沉降裂缝多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。
1.3.2地基不均匀沉降裂缝的产生机理⑴墙体中下部区域的正八字裂缝一般情况下,地基受到上部传递的压力,引起地基的沉降变形呈凹形,常称为“盆形沉降曲面”。
这是由于中部压力相互影响高于边缘处相互影响,以及边缘处非受载区地基对受载区下沉有剪切阻力等共同作用的结果,导致地基反力在边缘区较高。
这种沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的弯曲,产生正弯距。
结构中下部受拉,端部受剪,特别是由于端部地基反力梯度很大,端部的剪应力很大,墙体由于剪力形成的主拉应力破裂,裂缝呈正八字形。
由于墙体中上部受压并形成“拱”作用,墙体裂缝越靠近地基和门窗孔越严重。
且中下部开裂区的墙体有自重下坠作用,造成垂直方向拉应力,可能形成水平裂缝。
⑵墙体斜向裂缝当地基中部有回填砂、石,或中部地基坚硬而端部软弱,或由于荷载相差悬殊,建筑物端部沉降大于中部时,会形成负弯距。
主拉应力将引起墙体的斜裂缝或倒八字裂缝。
局部的沉降不均不仅可以引起斜裂缝,由于垂直沉降还可能引起砌体的水平裂缝。
1.3.3影响地基沉降裂缝的因素地基、基础、建筑物构成一个整体,共同工作。
其内力和变形形态与土的性质、建筑物与地基的刚度、基础与建筑物的尺寸形状、材料的弹塑性性质、徐变等有关。
⑴地基与建筑物的相对刚度为考虑地基与建筑物的共同工作,地基与建筑物的相对刚度可根据葛尔布诺夫方法确定,该法中弹性地基的柔性指数:(1-5)式中,E0-地基土的变形模量;μ0—地基土的泊松比;EJ—地基上梁、板或箱体刚度;a,b-基础的半长和半宽。
柔性指数表示了建筑物和地基的相对刚度。
从式中可以看出,⑴建筑物和基础抗弯刚度越大,基础的长度和宽度越小,则柔性指数就越小,结构物或基础的相对刚度越大。
这时在外荷载作用下,地基的反压力越往两端集中,则中部弯矩越大,这就需要结构具有足够的强度,满足结构物最大弯矩的要求;⑵在较好的地基上,地基的变形模量较高,而地基上基础的抗弯刚度较小,结构物的几何尺寸较长,则柔性指数相应增大。
这时基础结构接近于柔性板,此时地基的沉降与荷载的分布有关。
地基承受荷载大的地方,该处的沉降和变形较大,基础承受的弯矩较小。
⑵徐变建筑物的下沉、水平位移、温度、湿度变化引起的变形,除了绝对数量外,变形速率是一个重要因素。
只要变形是缓慢的,则多数建筑物能经受较大的变形而不破坏。
其主要原因就是由于建筑材料都具有徐变特性,在变形过程中,其内应力会随着变形速度的下降而松弛。
⑶建筑物的形状平面形状复杂的建筑物,如“I”、“T”、“L”、“E”字形等,在纵横单元交叉处基础密集,地基附加应力重叠,使地基沉降量增大。
同时,此类建筑物整体性差,刚度不对称,在地基产生不均匀沉降时容易发生墙体开裂[8]。
因此,遇不良地基时,在满足使用的情况下应尽量采用平面形状简单的建筑形式。
2裂缝的预防措施在目前的技术经济水平下,尚不能完全防止和杜绝由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝。
只能通过一些合理的构造措施,使砌体房屋墙体的裂缝的产生和发展达到可接受的程度[3]。
从上节的分析可知,建筑物的长度即伸缩缝、沉降缝或控制缝间距与温度裂缝、干缩裂缝和沉降裂缝的产生有很大关系。
按照欧美规范,如英国规范规定,对粘土砖砌体的控制间距为10~15m,对混凝土砌块砌体一般不因大于6m;美国混凝土协会(ACI)规定,无筋砌体的最大控制缝间距为12~18m,配筋砌体的控制缝间距不超过30m,这些都远远小于我国砌体规范的规定。