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【摘要】建筑砖砌体裂缝不仅种类繁多,形态各异,而且较普遍,轻微者影响建筑物美观,造成渗漏水,严重者降低建筑结构的承载力、剐度、稳定和整体性、耐久性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。因此,对其建筑砖砌体裂缝的原因作了分析,并针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议。
【关键词】砌体;裂缝;措施
一、温差变形引发的砖砌体裂缝
这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是那些纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字或“x”型,且显对称性,但有时仅一端有,轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类型缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。
具体的机理可认为是:在阳光照射下(特别是南方地区)屋面板温度可高达60~70℃,而在其下的砖砌体仅为3O~35℃,如此大的温差,加上混凝土线膨胀系数比砖砌体近似大一倍,则根据王铁梦《建筑物的裂缝控制》一书中提出的计算理论和公式,可计算出砌体中的主拉应力。设砂浆强度M5.0、砖强度Mu7.5时,则其沿灰缝截面破坏时的轴心抗拉、抗剪强度设计值仅为0.14MPa和0.12MPa,而沿齿缝通缝的弯曲抗拉强度仅为0.25MPa和0.12MPa,则温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋两端为“自由端”,水平约束力小,上部砌体垂直压力较小,如无相应措施上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时,致使下部砌体出现正“八”字缝,当冷缩时,就出现倒“八”字缝,一胀一缩则易出现“X”字缝。其防治的主要方法:一是减缓消除热胀冷缩动力源,如设隔热层、变形缝;二是增强相关砌体抗力,如提高砂浆强度,提高饱满度,空斗改实砌,加筋砌体,加设构造柱;三是提高抹灰的抗裂能力(对于不影响结构安全的缝)。
二、特殊砌体材料产生的裂缝
如混凝土小型空心砌块、灰砂砖等的砌体,前者致裂的主要原因是竖缝砂浆难以饱满以及特殊的构造要求未能跟上。后者,由于其本身对温差敏感、表面光滑等特殊性,虽然外观、尺寸指标均较好,但在实际使用中对严格的灰砂砖砌体施工规程不熟悉,缺少使用经验,导致除存在粘土砖常见裂缝外,还常见在较长墙段中及外墙窗台下的竖斜裂缝。其机理可以认为:
1.刚出厂的灰砂砖稳定性差。灰砂砖主要由细砂和石灰组成,蒸压养护后,一般不到一周即已出厂,但根据生产经验,灰砂砖在出厂的一月内其释放的热量较大,存在着反复的化学反应过程,而且实际上一时难以完全反应,因此,体积极不稳定。
2.对含水率有苛刻的要求。据有关试验资料和使用经验表明,含水率控制在7%~10%之间砌体可获得较好的粘结力和抗剪强度,否则影响明显。
3.砖体表面太光滑,粘结性能差。特别是当含水率不当致使砌体砂浆强度低劣粘结不良后,直接地导致了在缝间抗拉剪强度低下。
预防的主要方法:(1)确保使用前的稳定期;(2)严格控制含水率;(3)严格有关砖操作规程和构造要求施工,如在较长墙段中部及窗台下设统长构造筋等;(4)改善砖面造型。如能切实落实这四类措施,在目前大力推广使用墙改材料的今天,灰砂砖还是有广泛的生产和应用潜力的。
三、防止墙体开裂的具体构造措施
(一)防止屋盖温度变化与砌体干缩变形引起的墙体开裂措施
(1)屋盖上设置保温层或隔热层;(2)在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;(3)当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;(4)建筑物温度伸缩缝的间距除应满足BGJ3-88砌体结构设计规范第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。
(二)防止主要由墙体材料干缩引起裂缝的措施
1.设置控制缝。(1)控制缝的设置位置。一是在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;二是在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;三是在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;四是在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;五是竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1层~2层和顶层墙体的上述位置设置;六是控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜做成假缝,以控制可预料的裂缝;七是控制缝做成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨酯或硅树脂等填缝。(2)控制缝的间距。一是对有规则洞口外墙不大于6mm;二是对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;三是在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m。
2.设置灰缝钢筋。一是在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;二是在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;三是灰缝钢筋的间距不大于600mm;四是灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;五是灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25mm2,横筋间距不宜大于200mm;六是对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38mm;七是灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;八是灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;九是灰缝钢筋应埋人砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理。
3.在建筑物墙体中设置配筋带。一是在楼盖处和屋盖处;二是墙体的顶部;三是窗台的下部;四是配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;五是配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于212,对250mm~300mm厚墙不应小于2l6,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;六是配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;七是配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;八是当配筋带仅用:F控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面做成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;九是对地震设防烈度不小于7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于10;十是设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。
四、结语
综上分析,砌体裂缝因温差和砖的材质因素产生的较普遍,而以沉降、超载致裂的危害较大,但其危害性和处理方法也不能一概而论,在具体处理时务必正确区分,对症防治,且以防为主。总之,只要坚持对国家和人民极端负责的态度,认真、切实查明原因,砖砌体裂缝问题也是不难处理的。
【关键词】砌体;裂缝;措施
一、温差变形引发的砖砌体裂缝
这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是那些纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字或“x”型,且显对称性,但有时仅一端有,轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类型缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。
具体的机理可认为是:在阳光照射下(特别是南方地区)屋面板温度可高达60~70℃,而在其下的砖砌体仅为3O~35℃,如此大的温差,加上混凝土线膨胀系数比砖砌体近似大一倍,则根据王铁梦《建筑物的裂缝控制》一书中提出的计算理论和公式,可计算出砌体中的主拉应力。设砂浆强度M5.0、砖强度Mu7.5时,则其沿灰缝截面破坏时的轴心抗拉、抗剪强度设计值仅为0.14MPa和0.12MPa,而沿齿缝通缝的弯曲抗拉强度仅为0.25MPa和0.12MPa,则温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋两端为“自由端”,水平约束力小,上部砌体垂直压力较小,如无相应措施上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时,致使下部砌体出现正“八”字缝,当冷缩时,就出现倒“八”字缝,一胀一缩则易出现“X”字缝。其防治的主要方法:一是减缓消除热胀冷缩动力源,如设隔热层、变形缝;二是增强相关砌体抗力,如提高砂浆强度,提高饱满度,空斗改实砌,加筋砌体,加设构造柱;三是提高抹灰的抗裂能力(对于不影响结构安全的缝)。
二、特殊砌体材料产生的裂缝
如混凝土小型空心砌块、灰砂砖等的砌体,前者致裂的主要原因是竖缝砂浆难以饱满以及特殊的构造要求未能跟上。后者,由于其本身对温差敏感、表面光滑等特殊性,虽然外观、尺寸指标均较好,但在实际使用中对严格的灰砂砖砌体施工规程不熟悉,缺少使用经验,导致除存在粘土砖常见裂缝外,还常见在较长墙段中及外墙窗台下的竖斜裂缝。其机理可以认为:
1.刚出厂的灰砂砖稳定性差。灰砂砖主要由细砂和石灰组成,蒸压养护后,一般不到一周即已出厂,但根据生产经验,灰砂砖在出厂的一月内其释放的热量较大,存在着反复的化学反应过程,而且实际上一时难以完全反应,因此,体积极不稳定。
2.对含水率有苛刻的要求。据有关试验资料和使用经验表明,含水率控制在7%~10%之间砌体可获得较好的粘结力和抗剪强度,否则影响明显。
3.砖体表面太光滑,粘结性能差。特别是当含水率不当致使砌体砂浆强度低劣粘结不良后,直接地导致了在缝间抗拉剪强度低下。
预防的主要方法:(1)确保使用前的稳定期;(2)严格控制含水率;(3)严格有关砖操作规程和构造要求施工,如在较长墙段中部及窗台下设统长构造筋等;(4)改善砖面造型。如能切实落实这四类措施,在目前大力推广使用墙改材料的今天,灰砂砖还是有广泛的生产和应用潜力的。
三、防止墙体开裂的具体构造措施
(一)防止屋盖温度变化与砌体干缩变形引起的墙体开裂措施
(1)屋盖上设置保温层或隔热层;(2)在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;(3)当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;(4)建筑物温度伸缩缝的间距除应满足BGJ3-88砌体结构设计规范第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。
(二)防止主要由墙体材料干缩引起裂缝的措施
1.设置控制缝。(1)控制缝的设置位置。一是在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;二是在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;三是在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;四是在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;五是竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1层~2层和顶层墙体的上述位置设置;六是控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜做成假缝,以控制可预料的裂缝;七是控制缝做成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨酯或硅树脂等填缝。(2)控制缝的间距。一是对有规则洞口外墙不大于6mm;二是对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;三是在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m。
2.设置灰缝钢筋。一是在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;二是在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;三是灰缝钢筋的间距不大于600mm;四是灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;五是灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25mm2,横筋间距不宜大于200mm;六是对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38mm;七是灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;八是灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;九是灰缝钢筋应埋人砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理。
3.在建筑物墙体中设置配筋带。一是在楼盖处和屋盖处;二是墙体的顶部;三是窗台的下部;四是配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;五是配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于212,对250mm~300mm厚墙不应小于2l6,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;六是配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;七是配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;八是当配筋带仅用:F控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面做成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;九是对地震设防烈度不小于7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于10;十是设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。
四、结语
综上分析,砌体裂缝因温差和砖的材质因素产生的较普遍,而以沉降、超载致裂的危害较大,但其危害性和处理方法也不能一概而论,在具体处理时务必正确区分,对症防治,且以防为主。总之,只要坚持对国家和人民极端负责的态度,认真、切实查明原因,砖砌体裂缝问题也是不难处理的。