建筑裂縫產(chǎn)生的原因概述
關(guān)鍵詞:建筑裂縫原因
1.1設(shè)計(jì)方面
1.1.1未充分考慮溫差和混凝土收縮特性,重點(diǎn)部位(陽角等處)配筋量不足導(dǎo)致裂縫。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫最常見、發(fā)生最多的是房屋四周陽角附近,即在樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋未端或外側(cè)發(fā)生45度左右的樓地面斜角裂縫,其原因主要是溫差和混凝土的收縮特性雙重作用所引起的,從設(shè)計(jì)角度看,現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范側(cè)重于按強(qiáng)度考慮,未充分考慮溫差和混凝土收縮特性等因素,板角處配筋量不足。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束,不能自由伸縮,當(dāng)混凝土的收縮所引起現(xiàn)澆板的約束應(yīng)力超過一定限度時,勢必引起現(xiàn)澆板配筋薄弱處開裂,而且裂縫部位多發(fā)生在應(yīng)力比較集中的板角處。
另外,當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫等。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端大,中間小,頂層大,下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展。
1.1.2地基沉降引起的裂縫
1.1.2.1斜裂縫主要發(fā)生在軟土地基上,由于地基不均勻下沉,使墻體承受較大的剪切力,當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度較差、施工質(zhì)量和材料強(qiáng)度不能滿足要求時,導(dǎo)致墻體開裂。
1.1.2.2窗間墻水平裂縫產(chǎn)生的原因是在沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力而發(fā)生上下位置的水平裂縫。
1.1.2.3房屋低層窗臺下豎直裂縫是由于窗間墻承受荷載后,窗臺墻起著反梁作用,特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下(如禮堂、廠房等工程),窗臺墻因反向變形過大而開裂,嚴(yán)重時還會擠壞窗口,影響窗扇開啟。另外,地基如建在凍土層上,由于凍漲作用也會在窗臺發(fā)生裂縫。
1.1.3建筑物超長引起的裂縫
隨著建筑向大型化和多功能發(fā)展,超長(即超過溫度伸縮縫間距)高層或大柱網(wǎng)建筑不斷出現(xiàn),混凝土強(qiáng)度等級的提高,施工中泵送混凝土工藝的應(yīng)用,使超長混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)的溫度收縮裂縫有逐漸增多的趨勢。雖然這類裂縫屬非結(jié)構(gòu)性裂縫,一般不致影響構(gòu)件承載力和結(jié)構(gòu)安全,但卻會影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性。同時也會給使用者感官和心理上造成不良影響。
2,施工方面
2.1砌體強(qiáng)度低。
施工過程中未認(rèn)真做好材料質(zhì)量的控制,磚砌體材料強(qiáng)度較設(shè)計(jì)要求低,或是抗壓強(qiáng)度雖達(dá)到要求,但因砌體長度較長,砌筑施工完成后,砌體從中間部位自行斷裂。
2.2不同強(qiáng)度的砌體混合砌筑
施工過程中,使用不同砌體材料作為配套砌塊,致使各種砌體組合砌筑,因不同砌體材料強(qiáng)度、熱脹冷縮、吸水率等不同引起墻開裂。
2.3施工中過分振搗,模板、墊層過于干燥導(dǎo)致樓板裂縫
混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。
2.4過早施工、加荷導(dǎo)致裂縫
為了搶工期,趕進(jìn)度,在剛澆好的現(xiàn)澆板上或混凝土尚處在初凝和終凝階段,就任意踩踏,搬運(yùn)材料,集中堆放磚塊、砂漿、模板等。過早的加荷引起不規(guī)則的受力裂縫。這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫。
2.5的混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致樓板裂縫
養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也是造成裂縫的主要原因。過早養(yǎng)護(hù)會影響混凝土的膠結(jié)能力。過遲養(yǎng)護(hù),混凝表面游離水分蒸發(fā)過快,水泥缺乏必要的水化水,而產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強(qiáng)度低,不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。另外過度的抹平壓光會使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。
2.6筋下沉導(dǎo)致樓板裂縫
不重視保護(hù)樓板板面上層負(fù)筋的正確位置,施工人員野蠻操作,任意踩踏鋼筋,致使負(fù)筋下陷,保護(hù)層過大,澆筑前及澆筑中也不及時進(jìn)行整修,減少了板截面的有效高度,使負(fù)筋起不到應(yīng)有的作用,板的承載能力達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求,從而導(dǎo)致樓板裂縫。
3材料方面
3.1砌筑砂漿強(qiáng)度偏低(偏高)。
砂漿攪拌過程中,砂漿攪拌不均勻?qū)е掠械纳皾{強(qiáng)度偏高、有的強(qiáng)度偏低,有的甚至因?yàn)檎辰Y(jié)材料量太少強(qiáng)度特低。配料方面砂配多了砂漿強(qiáng)度偏低,水泥配多了砂漿強(qiáng)度偏高;水多了,砂漿稠度低影響砂漿強(qiáng)度,且砂漿干縮量增大,引起灰縫位置開裂。
3.2砌筑用砂漿沒有按要求做到隨拌隨用。
砂漿一次性攪拌量過多,存放時間過長,致使砂漿還沒有砌前就開始初凝結(jié)塊,使用時砂漿強(qiáng)度已大打折扣,嚴(yán)重影響墻體質(zhì)量,引起裂縫。
3.3燒結(jié)粘土磚,其干縮變形很小,且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚,一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。但對這類砌體在潮濕情況下會產(chǎn)生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。對于砌塊等砌體,隨著含水量的降低,材料會產(chǎn)生較大的干縮變形。如砼砌塊的干縮率為0.3~0.45mm/m,它相當(dāng)于25~40℃的溫度變形,可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快,如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發(fā)生膨脹,脫水后材料會再次發(fā)生干縮變形,但其干縮率有所減小,約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會導(dǎo)致墻體開裂。如樓板錯層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫,框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫。
3.4砌筑用砂漿沒有按要求做到隨拌隨用。
砂漿一次性攪拌量過多,存放時間過長,致使砂漿還沒有砌前就開始初凝結(jié)塊,使用時砂漿強(qiáng)度已大打折扣,嚴(yán)重影響墻體質(zhì)量,引起裂縫。
結(jié)語
綜上所述,要控制裂縫的產(chǎn)生,必須在材料質(zhì)量控制、設(shè)計(jì)階段、施工過程中有針對性地采取有效的技術(shù)措施,才能使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫或減少裂縫的數(shù)量和寬度的