砌體裂縫的原因分析及控制措施
關鍵詞：砌體結構；裂縫分析；裂縫控制；
建筑結構的裂縫是一個龐大而復雜的課題，研究人員只憑借理論計算無法很好地解決工程實際問題，通常需要花費大量的人力、物力、財力進行力學模擬試驗，分析所得數據，來驗證理論計算方法。同時國內外對結構裂縫的研究主要是針對鋼筋混凝土結構的，針對砌體結構的較少，且其中大部分是對砌體結構裂縫的定性分析，提出預防和控制裂縫實用方法。
一、砌體裂縫的分類
1.1沉降裂縫
房屋建筑地基基礎的不均勻沉降，使墻體內產生附加應力；當墻體內應力超過砌體的極限抗拉強度時．首先在墻體的薄弱處出現沉降裂縫，并將隨不均勻沉降量的增大而不斷擴大，按破壞形態(tài)區(qū)分，常見的砌體沉降裂縫有整體彎曲裂縫和剪切裂縫兩類。裂縫的走向，以斜向豎向裂縫較多、也有水平裂縫。大多數情況下，斜裂縫通過窗口兩對角，在僅靠窗口處縫寬較大，向兩邊和上下逐漸縮小；其走向往往是由沉降較小的一邊向沉降較大的一邊逐漸向上發(fā)展。這種裂縫主要是由于不均勻沉降使墻體受到較大的剪應力，造成砌體受主拉應力的破壞。
1.2溫度和收縮裂縫
一般材料均有熱脹冷縮的性質。密度結構由于周圍溫度變化而引起熱脹冷縮變形，稱為溫度變形。如果構件不受任何約束，在溫度變化時、構件中就不會產生附加應力；當構件受到約束，在溫度變化時不能自由變形時；則將在構件中產生附加應力或稱溫度應力。
在混合結構房屋中，屋蓋或樓蓋常為鋼筋混凝土結構擱在磚石墻柱上，彼此聯成一體。當溫度變化時，由于材料的線膨脹系數不同，必然彼此互相牽制而產生溫度應力。當房屋的平面尺寸超過一定限度時，這種應力可使房屋開裂或破壞。
1.3荷載裂縫
砌體出現荷載裂縫的原因有多種：有的由于對承擔的荷重考慮不周，造成砌體局部應力超限；有的是由于塊材、砂漿等材質不良或砌筑質量差而降低了砌體強度；有的是由于使用單位任意吊掛重物，或任意改變使用性質，增加荷載、或隨意開墻鑿洞、削弱了砌體的截面積；有的則是結構構造有缺陷，如漏設梁墊或梁墊面積不夠等等。荷載裂縫一般均直接影響砌體結構的安全，應當查明實際荷載和受力狀態(tài)、砌體的有效截面以及實際強度等資料，據以進行力學核算后，加以鑒定．并及時采取加固措施。
常見的荷載裂縫有受壓裂縫、受彎裂縫、穩(wěn)定性裂縫、局部受壓裂縫、受拉裂縫和受剪裂縫。
三、砌體裂縫原因
3.1砌體是由砌體固體，豎向灰縫和水平灰縫等元件組成的一種各向異性材料。他們彼此不能分離，而是以各自的作用存在于砌體中。因此，不能把問題的破壞歸因于單一的因素。相反卻可能發(fā)生多種破壞形式。由于灰縫的影響，砌體破壞表現出明顯的方向性。根據作用在灰縫上的應力狀態(tài)，砌體破壞可能僅在灰縫處，或灰縫和砌體之間某種形式的組合。
3.2當作用于墻片上的水平拉應力和剪應力大于豎向拉應力時;或當剪應力和拉應力相接近時，則水平灰縫產生滑移和豎向灰縫開裂，這是由于灰縫的滑移和開裂的破壞機理所至，從而形成有水平灰縫和豎向灰縫組成的鋸齒型裂縫。
3.3砌體沿中面散裂，發(fā)生在雙向受壓，且壓應力比剪應力大很多時，墻片的豎向平面內的破壞模式由第二主壓應力和第一主壓應力的比值決定，而與剪應力和壓應力相對大小無關。破壞常發(fā)生在加荷邊緣，而后向墻片內擴散，且為突然發(fā)生的脆性破壞。
2.1砌體強度不足
磚石砌體抗壓強度高、抗拉強度較小、脆性較大。裂縫荷載比較接近或幾乎相等于破壞荷載。因此磚石砌體上出現荷載引起的裂縫，不僅是一種缺陷，而且往往是砌體破壞的特征或前兆，一般均應作及時的分析相處理。造成磚石砌體強度不足的原因較多，缺乏全面考慮的改建、砌體損傷、裂縫、材料破壞等。砌體強度不足可由強度驗算作出評定。此外砌體荷載裂縫的分析也是簡便、重要的評定方法，一般荷載產生的裂縫，表明承載能力已不足，而荷載仍繼續(xù)存在，結構還可能出現其它不利因素的影響，因而均具有危險性，應予以及時觀察、評定和必要的加固處理。
2.2砌體結構的穩(wěn)定性不夠
磚石結構除應具有足夠的強度外，尚應具有足夠的穩(wěn)定性。砌體喪失穩(wěn)定前，有的可有明顯的裂縫、變形、歪斜等預兆。有的則并沒有明顯的預兆而突然發(fā)生，造成較大的損失和傷害。墻、柱的高厚比是保證結構穩(wěn)定的重要指標。一般豎向結構，只要構造措施得當，高厚比滿足要求，結構穩(wěn)定性都能得到保證。
三、砌體裂縫的控制
3.1控制砼質量、確保供料連續(xù)、不留冷縫
1）、選用砼信譽良好、質量過硬的大型砼生產供應商。項目部將組織相關的專業(yè)技術人員對攪拌站作了深入考查：確保其能滿足大體積砼均勻、連續(xù)供應。從而為大體積混凝土的供應攪拌提供了質量保證。
2）、在大體積砼施工期間，項目部將不定時派人監(jiān)督其質量、各原材料及摻合料數量和投料計量，復核摻入量是否符合要求。
3）、砼攪拌加料順序按先水和水泥、摻合料、外加劑，然后投入粗、細骨料拌勻。計量精度每班多次檢查，計量控制在：外加劑±0.5%，水泥、摻合料（粉煤灰）、水±1%，砂石±2%以內。
3.2混凝土澆筑后收尾應充分重視混凝土澆搗后的收尾、養(yǎng)護工作。
督促施工單位根據氣候、溫度情況適時并分兩次進行抹平,且12h內對混凝土加以覆蓋并澆水(冬季平均氣溫低于5℃時不得澆水),澆水養(yǎng)護時間不少于7d,保持混凝土處于濕潤狀態(tài),冬季施工時需注意采取防凍保溫措施,防止混凝土被凍裂。
3.3出現裂縫后的處理措施
1)壓力灌漿法。當裂縫較細,裂縫數量較多,發(fā)展已基本穩(wěn)定時可用壓力灌漿法補強。用灰漿泵將含有膠合材料的水泥砂漿或化學砂漿灌入裂縫內使之粘接成整體(摻入107膠、二元乳膠、水玻璃等)�；驅⒘芽p兩側抹灰鑿掉,并清理干凈,用勾縫刀、抹子、刮刀等工具將砂漿填入縫內。
2)用鋼筋網水泥砂漿層加固法。先將墻體的抹灰鏟去,刷洗干凈并濕潤,附設由<4～<8組成的鋼筋網片,然后噴射砂漿(或細石混凝土)或分層抹上迷失的砂漿層。用<4～<6的鋼筋按一定的間距穿墻拉筋與墻體固定,水泥砂漿的強度等級M7.5～15,混凝土強度等級一般采用C15或C20。這種方法通常用于加固大面積墻面。
3)外加鋼筋混凝土加固�？梢允菃蚊娴�,雙面的和四周包圍的。豎向受壓鋼筋可用<8～<12,橫向鋼箍可用<4～<6,且有一定數量的閉口鋼箍。如磚柱的加固,為了更好的結合,每隔5皮磚打去一塊磚,將混凝土嵌入磚砌體內,混凝土常用C15或C20。
4)鋼筋混凝土聯結法。在裂縫處,每隔8～10皮磚,抽磚嵌入預制鋼筋混凝土塊,四周要清掃干凈,潤水以M10水泥砂漿砌筑,保證四周密實且按原磚墻砌法及裂縫走向而定,混凝土標號
C15,內配<6鋼筋,其他部位以M10水泥砂漿填補密實。
四、結語
對開裂建筑進行加固處理必須經過認真分析引起裂縫的原因，根據各種加固方法對應不同建筑物進行措施預防。減少裂縫發(fā)生機率，保證工程安全性。
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