浅谈我县村民自建砖混结构住宅裂缝的防治

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2010-11-02 08:54 热度:

  摘要:二十世纪八十年代以来,随着钢筋砼的普遍应用,我县村民自建住宅结构形式十之八九采用:条石或块石条型基础、现浇钢筋砼地圈梁、标准机砖承重墙体、现浇钢筋砼楼、屋面板。且多数是无证设计无证施工,因此房屋结构裂缝的原因较多:有温度裂缝、收缩裂缝、地基不均匀沉降裂缝、设计问题裂缝、施工问题裂缝、材料问题裂缝、野蛮改造裂缝、线管埋设不当裂缝、地震裂缝等。无论何种原因引起的裂缝,均应高度重视,认真分析、找出裂缝病因,及时进行合理、有效的治理、以消除隐患。下面笔者把我县村民自建住宅常见裂缝原因、及防治措施概述如下,供同行或农村建房者参考。
  关健词:砖混结构、裂缝原因、防治措施
  各种裂缝的原因及防治措施:
  1、温度应力引起裂缝
  1.1钢筋砼屋面板温度裂缝:由于圈梁厚度约是屋面板厚度的三倍,在太阳辐射下屋面四周圈梁产生的温度应力大于板(热膨胀量大于板,使四边圈梁向各端部转角延伸),当应力超过屋面板的抗拉或抗剪强度时,就在屋面板端部转角产生上、下贯穿的八字形裂缝。
  预防:1)在屋面板各转角增设温度筋控制温度应力(¢≥8mm,L≥房间短跨的1/2,≥5根)。2)设置保温隔热层:采用珍珠岩砼或其他轻质材料,平均厚度≥200mm,并在找平层、保护层或刚性防水层割分格缝后填充弹性防水材料。3)屋面板浇筑后及时施工保温隔热层,以减少屋面板暴露时受温度影响出现裂缝。
  治理:本裂缝多为贯穿性,大多出现渗水漏雨,治理的目的主要是阻止裂缝继续扩大和做好防水处理:沿屋面板裂缝的上、下各割进结构面约深15×宽20mm的沟槽,清洗后槽底铺一层塑料薄膜缓冲层,以防填料与槽底砼粘合,然后嵌弹性防水材料;并在板面缝上做二毡二油改性沥青防水卷材(宽≥200mm,第一层生铺不粘贴结构面以免伸缩拉裂),然后恢复原屋面做法;在板底缝涂同原装饰一样颜色的弹性涂料。
  1.2钢筋砼楼层板温度裂缝:夏天楼层钢筋砼外圈梁在太阳的辐射下温度约达55℃左右,而室内温度约在30℃左右;温差约在25℃之间,室外圈梁产生的温度应力大于室内楼板的温度应力,当应力差超过楼板所能承受的拉力或剪力,就在房屋端部转角楼板出现上、下贯穿的八字形裂缝,且上层裂缝大于下层,太阳辐射时间长的方向大于时间短的方向。
  预防:1)在楼板各端转角增设温度筋控制温度应力(¢≥8mm,L≥房间短跨1/2,≥5根);2)主体完工后及时做外墙面装饰封盖外圈梁,以减弱太阳辐射。
  治理:同1.1
  1.3砖墙温度裂缝:由于砼线膨胀系数与砖砌体不一致,当温度变化时,两者变形不一样,在屋面与砖砌体间产生温度应力,当应力超过墙体的抗拉或抗剪强度时,墙体就产生裂缝:1)八字形裂缝、出现在顶层内外纵横墙两端、当外纵、横墙两端有窗时裂缝沿窗口对角线方向开裂;顶层内纵、横墙端有门时常在门洞上口出现。2)水平裂缝、发生在平屋面外圈梁下一两皮砖的灰缝位置,且断续分布,纵横墙两端较严重,在转角处水平裂缝常相交形成包角裂缝。
  预防:1)做屋面保温层同1.1。2)门窗洞顶增设一道圈梁(厚≥120、主筋≥4¢10、箍筋¢6@200)。3)把顶层砌筑砂浆强度提高为M7.5,并在顶层容易出现裂缝的薄弱环节做钢筋砖带以提高墙体的抗剪强度(2¢6@400)。3)采用满铺满挤砌砖法,保证水平和竖直灰缝砂浆饱满度。
  治理:沿裂缝内外两侧割槽(宽:20mm、深:入结构面20mm),清洗后嵌入弹性防水材料如合成树胶等,再在内外侧涂与墙面同色的弹性防水涂料。
  应该说明:凡由温度应力引起的裂缝修补不得采用硬性防水材料,如聚合物水泥砂浆等,因为温度裂缝是随一年四季温度的变化而不停地伸与缩,这样缝内的硬性材料会被拉裂或压碎而失去修补效果。
  2.钢筋砼干缩、凝缩、塑性、沉降收缩裂缝
  干缩裂缝为浅表性,宽度较细,走向纵横交错没有规律,裂缝分布不均,但平行于构件短向较多;凝缩裂缝较浅细并多呈现碎小的近似于六边形、俗称龟裂;塑性裂缝较浅表,形状比较规则,但长短不一,互不连贯;沉降收缩裂缝多沿板面的钢筋、线管通长方向或箍筋上断续出现、裂缝呈梭形、深度至钢筋或线管表面为止。
  原因:1)混凝土浇筑成形后、表面未及时覆盖、受到风吹日晒水分散失较快,体积收缩大,而内部湿度变化很小体积收缩也小,因而表面的收缩变形受到内部砼的约束出现拉应力,引起砼表面开裂;2)采用含泥量大的粉砂配制砼,收缩大、抗拉强度低;3)砼过分振捣表面形成水泥含量较多的砂浆层,收缩量增大;4)砼表面过分搓压使水泥和细骨料过多地浮到表面形成含水量较多的砂浆层,水分蒸发后产生凝缩裂缝、或在砼表面撒干水泥粉压光,水分干后产生凝缩裂缝;5)使用收缩率较大的水泥、水泥用量过多;6)砼水灰比过大,模板过于干燥吸水量大;7)浇筑在斜屋面的砼由于自重向下流坠,而斜板面水平筋限制其下坠,出现钢筋底下近于平行的裂缝;8)砼浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水,而形成竖向体积缩小沉落,在钢筋、线管位置受到阻碍、或构造柱、梁与板砼同一时间浇筑、相互沉降差过大而产生裂缝。
  预防:1)砼浇筑后应在初凝后进行二次振捣,终凝前进行二次抹压后、及时覆盖无纺布洒水养护不少于7天,遇炎热或大风天气要增加洒水次数。2)砼浇筑前模板要充分洒水湿润。3)砼水泥用量、水灰比和砂率不能过大,采用连续级配良好的粗骨料以增加粗骨料含量、降低干缩量。4)严格控制砂石含泥量、使用中砂、不使用粉砂。5)砼振捣、抹压要适度、避免过量砂浆浮于板面。6)防止在砼表面撒干水泥粉刮抹,如表面粗糙可撒较稠水泥砂浆再压光。7)构造柱、较深的梁必须先浇筑、静停2~3小时待沉降稳定后再与板同时浇筑以避免沉降差过大造成裂缝。
  治理:因裂缝较浅细一般可不做处理,或批嵌一层薄纯水泥浆盖面、隔断水分和有割气体侵袭。
  3.砖墙干缩裂缝
  砖的强度、密度低,受过分湿润后体积膨胀,砌上墙后水分不断蒸发使砌体长度缩短,而楼板、地圈梁限制其变形而产生裂缝。砖块抗压强度高而抗拉强度低,因而常在受拉力较大的门窗口上下出现竖向裂缝、在较长的墙中部出现阶梯形或竖向裂缝。
  预防:1)要选择强、密度高的砖块。2)砖堆场要设置遮雨措施,砖堆下要设置隔湿层。3)砌筑前应提前1~2天浇水湿润,含水率要适宜:把砖砍断四周湿印为15mm为宜。4)做好砌筑砂浆的稠度和保水性。5)采用满铺满挤砌砖法保证水平、垂直灰缝砂浆的饱满度。
  治理:对不影响安全和使用功能的裂缝、沿砖墙两侧裂缝割入结构面:深15×宽20mm的沟槽,清洗后嵌入聚合物水泥砂浆、干硬后用加压设备把胶结材料如环氧浆液注入缝中,干硬后使墙成为整体。对影响结构安全和使用功能(因墙体原材料强度、密度不足)的干缩裂缝应请专业加固公司出图加固,如在墙面附贴钢筋网片并配置穿墙拉筋固定,然后浇细石砼或分层抹水泥砂浆加固等。
  4.地基不均匀沉降引起砖墙、砼梁板裂缝
  沉降裂缝多属贯穿性裂缝,当同一个建筑物的不同部位地基发生不均匀沉降时,在连续的墙体或梁板中产生较大的拉、剪应力,继而产生开裂。1)砖墙斜裂缝、多发生在有门窗洞口的纵横墙两端,多数裂缝发生在窗口的对角线,裂缝向沉降较大的方向倾斜,并由下向上发展。没有门窗洞口的实墙刚度较大相对变形较小较少出现裂缝;一般在住宅建成后不久出现,其数量和宽度随时间而逐渐发展。2)窗间墙水平裂缝:一般在窗间墙的上下对角线处成对出现,沉降大的一边在下,沉降小的一边在上;由于沉降墙体顶部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,而发生上下位置的水平裂缝。3)砖墙竖向裂缝发生在墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄;由于窗间墙承受荷载后,窗台墙起着反梁的作用,特别是较宽的窗口,窗台墙因反向变形过大而开裂。4)砼梁、板裂缝的走向及大小与地基沉降及砖墙裂缝情况相关,大小与沉降量成正比例。
  原因:发生不均匀沉降的原因很多:1)本身地基不均匀;2)附近大量抽地下水造成承压水位降低;3)周边挖深基坑致使地基土体深层斜移下沉;4)基础宽度选择不当引起的不均匀沉降等。
  预防:1)基槽开挖后应进行全面钎探,避免建筑物坐落在软硬不同的两种地基土上,确实无法避开时应采用合理可靠的处理措施对地基进行有效的处理加固后方可进行基础施工。2)周围禁止大量抽地下水。3)周围新建物地基深度超过原基础深度时应符合L=1.5~2h,L为新与旧两建筑物基础边缘的最小距离,h为新旧两建筑筑物基础底高差。4)加强上部结构刚度,提高墙体抗剪强度,如加大基础圈梁、门窗洞口顶增设一道圈梁等。5)地基有明显软、硬差异处、建筑物高度、层数、荷载有较大差异处设置沉降缝将建筑物分为多个单元体。
  治理:不均匀沉降裂缝对结构的整体性、承载力、耐久性、使用功能有较大的影响,因此对裂缝继续扩展的,应请专业加固公司先设计后进行基础补强。对沉降己稳定的裂缝(一般住宅装饰使用二至三年后沉降基本稳定)沿裂缝割入结构面约深15×宽20的沟槽,清洗后嵌聚合物水泥砂浆、砂浆干硬后用加压设备把胶结材料如环氧浆液压注入缝中,胶结材料硬化后与砖墙或钢筋砼板成为整体。再在板裂缝的受拉面凿去粉刷层并经过磨光洗净后粘贴TU碳纤维布进行结构补强。
  5.无图施工、任意修改设计、盲目套用图纸引起裂缝
  原因:由于村民自建住宅规模较小,因此大多无经过正规设计,只靠一张平面布置图、加上基础和地圈梁截面图、楼、屋面板配筋图进行施工,且这些图多数是由没有设计资格的建筑施工员或技术工人画的,没有经过结构计算;或拿别人的图纸随意加大雨篷、阳台宽度而盲目套用,因此常出现:基础宽度不合理产生不均匀沉降导致墙体或楼板裂缝;窗间墙宽度不足引起竖向裂缝;阳台、雨篷配筋和厚度不足引起根部裂缝等。
  预防:由于各户对建筑的使用要求不同,加上所处地区的地质条件千差万别,因此每幢房子都有它的特性,村民建房不能无图施工、也不能盲目照抄、照搬,应请有资格的设计人员设计后再施工建房。
  治理:在同4处理的基础上,阳台、雨篷和窗间墙应根据实际情况再增设支点加固补强。
  6.施工不当引起的裂缝
  原因:1)钢筋安装错位、或负矩筋被踩沉未修整到位、不按规定龄期拆模、赶工期砼浇筑后未达到相应强度就往上堆载材料或超载堆放、随意留置施工缝、砼振捣不密实等而出现楼、屋面板裂缝,特别是挑板的阳台及雨篷出现根部裂缝。2)构造柱未设马牙槎、不按设计要求放拉结筋、砖砌体组砌混乱、纵横墙接槎不牢固,个别工程甚至先把整层外墙砌至平口,然后砌内墙,所有内外墙交接处均留直槎又未加设拉结筋,灰缝砂浆不饱满,砌体上下通缝。3)砌筑砂浆使用前不试配、使用时不计量。4)在小于一米宽的窗间墙上留设脚手眼等、而出现墙体裂缝。
  预防:1)要严格按图纸和规范要求施工。2)增加支撑板面负弯矩筋的马凳数量及刚度,保证板钢筋位置正确。3)模板及支撑系统必须具有足够的承载力、刚度和稳定性、能可靠地承受新浇筑砼的自重及施工过程中产生的荷载,当支撑系统安装在地基土时应加设垫板,且基土必须坚实;砼强度必须达到100﹪方可拆除梁底及板底模板。如上层阳台、雨篷模板支撑需支撑于本层阳台或雨篷上时,本层更不可拆模。4)砼浇筑成形后强度必须达到1.2MPa板面方可上人进行后续工序施工。5)按要求放置构造柱拉结筋,砖墙组砌应正确,墙体转角或交接处不能同时砌筑必须留踏步槎,直槎必留阳槎并按规定放拉结筋,灰缝砂浆必须饱满。6)砂浆拌制前要试配,拌制时要计量。7)小于1m宽的窗间墙、120mm非承重墙、梁下各500mm范围内,门窗洞口180mm范围内和距离墙体转角430mm范围不得设置脚手眼。
  治理:同5。
  7.使用低劣材料引起裂缝
  原因:1)使用受潮、过期、板结、标号低于规定、安定性不良的水泥,含泥量超标或级配不合理的砂石、影响砼的和易性、密实性,导致砼强度不足裂缝;或安定性不良引起砼膨胀裂缝;2)使用物理力学性能不符合标准的钢筋,使梁板裂缝;3)使用强度低于设计要求的机砖、或劣质胶结材料使砖砌体裂缝等。
  预防:1)钢筋、水泥、机砖必须有出厂合格证并经检验部门检验合格后方可使用。2)不使用含泥量超标的砂、石和粉砂,级配不合理的石子、或质量不合格的外加剂。
  治理:同5。
  8.埋设线管不当引起裂缝
  原因:1)把线管埋在板底筋之下或双层筋的顶筋之上,由于线管把板底筋往上顶起,或板顶筋往下压,致使板的有效厚度不足在荷载或温度应力作用下出现沿线管位置产生裂缝;2)当线管直径≥1/3板厚,虽然埋设位置正确,但未在其上增设钢筋网带,当板受温度应力或荷载作用时,就沿线管位置产生裂缝。3)线管纵横交叉未采用接线盒过渡引起局部板面裂缝等。
  预防:1)线管应埋设在板底筋之上顶筋之下并采取有效措施固定。2)当线管直径≥1/3板厚应在其上沿线管方向增设¢6@150宽不小于450mm的钢筋网带。3)当线管出现纵横交叉时应在交叉布线处采用线盒过渡。
  治理:沿裂缝割槽、进结构面深15×宽20mm,清洗后嵌入聚合物水泥砂浆,砂浆干硬后用加压设备把胶结材料如环氧浆液压注入缝中,硬化后与钢筋砼板成为整体,在裂缝的受拉面把装饰层凿去并磨光洗净后粘贴TU碳纤维布进行结构补强。
  9.野蛮改造、使用不当引起的裂缝
  任意加层;任意堆载重物导致使用荷载超过原设计荷;任意拆除部份墙体、打门窗洞、削弱承重结构的截面积等引起墙、板、梁裂缝。
  预防:如需加层、拆墙、打门窗洞必须请有设计资格的设计人员根据原施工图和相关资料(如使用后的地基与基础、墙体、楼、屋面板等的质量现状)经过认真的结构较核和验算、在确实可行的情况下方可进行实施。堆放重物必段合理分布并不得超过设计荷载。
  治理:同5。
  10.地震引起的裂缝
  由于我县地处地震带,二十世纪八十年代至今4~5级的地震曾经发生过几次,又与多震区的台弯省隔海相望,受台湾的几次大地震波及影响,有些房屋出现较小的地震裂缝:1)如出屋面楼梯间顶盖圈梁下墙体水平裂缝、窗口斜裂缝、墙转角处竖向裂缝。2)在楼层转角和丁字交接处墙体产生竖向裂缝;板下墙体水平裂缝、窗间墙水平或交叉斜裂缝、窗台墙垂直裂缝、门窗洞口出现八字或倒八字形裂缝等。3)一些由其他原因引起的原旧裂缝在纵向、水平向地震波作用下的扩展。
  原因:地基不均匀在纵向地震波作用下窗台墙或薄弱环节处容易产生竖向裂缝;转角、丁字墙设置构造柱未按设计要求放拉结筋、交接处未同时砌筑又未放踏步槎或压拉结筋、地震时在连接处易产生竖向裂缝。窗间墙、或外墙端距门窗边、或内墙阳角距门窗边宽度偏小、砂浆强度和饱满度不够在水平地震波作用下抗剪切强度不足产生水平或斜裂缝等;
  预防:因我县属7度抗震设防烈度地区,因此村民建房必须请有资格的设计人员根据工程的实际情况进行抗震设计,采取必要的抗震措施:1)如控制房屋高度、层高、高宽比和细部尺寸如承重窗间墙宽度不小于1m、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离不小于1m、内墙阳角至门窗洞边的最小距离不小于1m等。2)抗震构造措施如:设置圈梁和构造柱,因为圈梁和构造柱形成内骨架能有效地约束砌体的变形,增加砌体的刚度,在地震的作用下有效限制砌体裂缝的开展、贯通,因而阻止建筑的裂缝;能限制墙体斜裂缝的开展和延伸,使墙体裂缝仅在两道圈梁之间的墙段发生;能增强房屋的整体性,提高楼盖的水平刚度,使局部地震作用能够分布给较多的墙体来分担,减轻大房间纵横墙平面外破坏的危险性;能减轻地震时地基不均匀沉降对房屋的影响。3)要提高砖和砌筑砂浆的强度、灰缝砂浆饱满度。4)房屋设计的平面、立面要规整、简单、对称,因为规整、简单和对称的结构容易估算其地震反应,容易采取构造措施和进行细部处理。5)当房屋平面复杂时可通过设置防震缝将复杂的平面分为几块规整简单的平面。6)屋面梯间避免设于房屋端部。7)选择软硬均匀的宅基地等。
  治理:同5。
  结论:
  房屋裂缝不仅影响建筑物的外观,渗水漏雨、引起钢筋锈蚀、砼碳化、降低材料的耐久性、降低结构的承载能力、影响房屋的正常使用功能和使用寿命,严重的还会威胁到村民的生命和财产安全。政府有关部门要加强农村村民建房程序的审批、监督和相关技术措施的宣传和扶持力度,使村民建房都做到:先勘察、设计、审批,再施工建房。在政府和村民的共同重视和努力下,在设计和施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现,就能有效地控制裂缝的发生和现有裂缝的继续发展。

文章标题:浅谈我县村民自建砖混结构住宅裂缝的防治

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