砌體裂縫的原因分析及控制措施
關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；裂縫分析；裂縫控制；
建筑結(jié)構(gòu)的裂縫是一個龐大而復(fù)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(xué)模擬試驗，分析所得數(shù)據(jù)，來驗證理論計算方法。同時國內(nèi)外對結(jié)構(gòu)裂縫的研究主要是針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的，針對砌體結(jié)構(gòu)的較少，且其中大部分是對砌體結(jié)構(gòu)裂縫的定性分析，提出預(yù)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(chǔ)的不均勻沉降，使墻體內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力；當墻體內(nèi)應(yīng)力超過砌體的極限抗拉強度時．首先在墻體的薄弱處出現(xiàn)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(shù)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�。黄渥呦蛲怯沙两递^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(yīng)力，造成砌體受主拉應(yīng)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(zhì)。密度結(jié)構(gòu)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(gòu)件不受任何約束，在溫度變化時、構(gòu)件中就不會產(chǎn)生附加應(yīng)力；當構(gòu)件受到約束，在溫度變化時不能自由變形時；則將在構(gòu)件中產(chǎn)生附加應(yīng)力或稱溫度應(yīng)力。
在混合結(jié)構(gòu)房屋中，屋蓋或樓蓋常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)擱在磚石墻柱上，彼此聯(lián)成一體。當溫度變化時，由于材料的線膨脹系數(shù)不同，必然彼此互相牽制而產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當房屋的平面尺寸超過一定限度時，這種應(yīng)力可使房屋開裂或破壞。
1.3荷載裂縫
砌體出現(xiàn)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(yīng)力超限；有的是由于塊材、砂漿等材質(zhì)不良或砌筑質(zhì)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(zhì)，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(jié)構(gòu)構(gòu)造有缺陷，如漏設(shè)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(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)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(jù)以進行力學(xué)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(xiàn)出明顯的方向性。根據(jù)作用在灰縫上的應(yīng)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(yīng)力和剪應(yīng)力大于豎向拉應(yīng)力時;或當剪應(yīng)力和拉應(yīng)力相接近時，則水平灰縫產(chǎn)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(yīng)力比剪應(yīng)力大很多時，墻片的豎向平面內(nèi)的破壞模式由第二主壓應(yīng)力和第一主壓應(yīng)力的比值決定，而與剪應(yīng)力和壓應(yīng)力相對大小無關(guān)。破壞常發(fā)生在加荷邊緣，而后向墻片內(nèi)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(xiàn)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(yīng)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(chǎn)生的裂縫，表明承載能力已不足，而荷載仍繼續(xù)存在，結(jié)構(gòu)還可能出現(xiàn)其它不利因素的影響，因而均具有危險性，應(yīng)予以及時觀察、評定和必要的加固處理。
2.2砌體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不夠
磚石結(jié)構(gòu)除應(yīng)具有足夠的強度外，尚應(yīng)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(yù)兆。有的則并沒有明顯的預(yù)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要指標。一般豎向結(jié)構(gòu)，只要構(gòu)造措施得當，高厚比滿足要求，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都能得到保證。
三、砌體裂縫的控制
3.1控制砼質(zhì)量、確保供料連續(xù)、不留冷縫
1）、選用砼信譽良好、質(zhì)量過硬的大型砼生產(chǎn)供應(yīng)商。項目部將組織相關(guān)的專業(yè)技術(shù)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(yīng)。從而為大體積混凝土的供應(yīng)攪拌提供了質(zhì)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(zhì)量、各原材料及摻合料數(shù)量和投料計量，復(fù)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(nèi)。
3.2混凝土澆筑后收尾應(yīng)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(jù)氣候、溫度情況適時并分兩次進行抹平,且12h內(nèi)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(xiàn)裂縫后的處理措施
1)壓力灌漿法。當裂縫較細,裂縫數(shù)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(xué)砂漿灌入裂縫內(nèi)使之粘接成整體(摻入107膠、二元乳膠、水玻璃等)�；�?qū)⒘芽p兩側(cè)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(nèi)。
2)用鋼筋網(wǎng)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(shè)由<4～<8組成的鋼筋網(wǎng)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(shù)量的閉口鋼箍。如磚柱的加固,為了更好的結(jié)合,每隔5皮磚打去一塊磚,將混凝土嵌入磚砌體內(nèi),混凝土常用C15或C20。
4)鋼筋混凝土聯(lián)結(jié)法。在裂縫處,每隔8～10皮磚,抽磚嵌入預(yù)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(nèi)配<6鋼筋,其他部位以M10水泥砂漿填補密實。
四、結(jié)語
對開裂建筑進行加固處理必須經(jīng)過認真分析引起裂縫的原因，根據(jù)各種加固方法對應(yīng)不同建筑物進行措施預(yù)防。減少裂縫發(fā)生機率，保證工程安全性。
參考文獻：
[1]朱有軍,劉云發(fā).溫度裂縫房屋的加層設(shè)計與探討[J].四川建筑科學(xué)研究,1992,(02).
[2]陶琨.某棉紡廠重大火災(zāi)后對主體結(jié)構(gòu)的鑒定和加固處理[J].四川建筑科學(xué)研究,1992,(03).
[3]王昕,許香華.砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫的成因及處理方法[J].沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,(02)
[4]楊艷敏,夏洋,劉世杰.某房屋墻體開裂原因分析及預(yù)防措施[J].吉林建材,2003,(06)
[5]李輝.鋼筋混凝土柱、板結(jié)構(gòu)裂縫特征、機理與控制[J].四川建筑科學(xué)研究,2004,(02).
[6]徐善初.關(guān)于民用建筑工程質(zhì)量保修期與定期檢測問題的研究[J].四川建筑科學(xué)研究,2006,(05).
[7]李美娟.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因及維修方法[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,(03).
[8]雷慶關(guān),茆會勇.框架結(jié)構(gòu)梁粘鋼補強法[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),1998,(03).
