翟毅
摘 要:重點(diǎn)闡述了產(chǎn)生房屋墻體裂縫的原因。
關(guān)鍵詞:房屋墻體裂縫;分類;原因
1 墻體裂縫的分類
墻體中常見的裂縫主要分成以下三類。
1.1 溫度性裂縫
這種裂縫是墻體中最常見的,這種裂縫常見于不同材料的交接處,入圈梁合磚砌體交接處的水平裂縫。一般材料都有熱脹冷縮的性能,房屋結(jié)構(gòu)由于周圍溫度變化引起表型,不同材料的膨脹系數(shù)不一樣,導(dǎo)致產(chǎn)生溫度性的裂縫。
1.2 地基不均勻沉降引起的裂縫
房屋在建成后,地基一般都會(huì)下沉。如果地基沉降不均勻,沉降大的部位與沉降小的部位發(fā)生相對(duì)移位,在墻體中產(chǎn)生剪力和拉力,當(dāng)這種附加內(nèi)力超過墻體本身的抗拉抗剪強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫,且這些裂縫會(huì)隨地基的不均勻沉降的增大而增大。這種裂縫一般成斜裂縫,且裂縫走向凹陷處。這種裂縫在建筑物下部比較明顯,由下向上發(fā)展,成“八”字,倒“八”字、水平、豎縫等。當(dāng)長條形建筑物中部沉降過大,則在房屋二端由下往上呈“八”字形裂縫,首先在窗角上突破;反之,當(dāng)兩端沉降過大時(shí),則形成兩端由下往上倒“八”字形裂,也首先在窗角上突破,也可在底層中部窗臺(tái)處突破形成由上至下豎縫;當(dāng)某一端下沉過大時(shí),則在某端形成沉降端高的斜裂縫;當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過大,在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫,有時(shí)還有沿窗臺(tái)下角的水平縫;當(dāng)縱橫墻凹凸設(shè)計(jì)時(shí),由于一側(cè)的不均勻沉降,還可導(dǎo)致產(chǎn)生水平推力而形成力偶,從而導(dǎo)致交接處的豎縫。
1.3 結(jié)構(gòu)性裂縫
結(jié)構(gòu)性裂縫是由于上部荷載而引起的裂縫,表明墻體承載力不足或存在較大問題。因房屋結(jié)構(gòu)的原因產(chǎn)生的裂縫只要有以下幾種情形:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有差錯(cuò),由于計(jì)算荷載時(shí)有遺漏,構(gòu)造不合理造成結(jié)構(gòu)不合理而引起的;砌體施工質(zhì)量差,墻體砌筑時(shí)灰縫不飽滿、厚度不均勻、組砌方式不符合要求等。砌筑磚墻時(shí),未對(duì)磚塊濕水采用干磚上墻等都會(huì)降低砌體承載力,使墻體日后出現(xiàn)裂縫;在實(shí)際生活中經(jīng)常因?yàn)樵诜课萁ǔ珊舐裨O(shè)各種管線穿過墻體,破壞墻體整體性,減少了墻體載面面積,消弱了墻體承載力,從而引起墻體裂縫;改變房屋用途,加大使用荷載或增加振動(dòng)力,從而使墻體受到破壞,引起墻體裂縫。
2 引起墻體裂縫的原因分析
2.1 建筑材料的選擇因素
(1)磚砌體是脆性材料,其極限應(yīng)變很小,它的抗拉強(qiáng)度只有混凝土的十分之一,且一般墻體為無筋砌體(局部拉結(jié)筋僅為構(gòu)造設(shè)置),抗裂性能極差,且砌體內(nèi)部應(yīng)力分布很不均勻,因此在拉應(yīng)力區(qū)域易產(chǎn)生裂縫,這是主要原因之一。(2)磚與砂漿強(qiáng)度的離散性較大,使砌體強(qiáng)度均勻性差。(3)砌體在干燥的自然環(huán)境下,其收縮變形較大,導(dǎo)致墻體開裂。(4)燒磚用土的土質(zhì)目前都較差,一般的機(jī)磚不滿足抗凍性能的要求,經(jīng)1-2個(gè)冬季后即發(fā)生開裂。
2.2 施工技術(shù)因素
(1)施工速度過快,有的一周一層,甚至更快,此時(shí)砌體的強(qiáng)度尚未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,且地基快速變形,土應(yīng)力調(diào)整滯后,使地基土過早產(chǎn)生沉降不均勻。導(dǎo)致在砌體內(nèi)部已產(chǎn)生過大的初始應(yīng)力和應(yīng)變,形成潛在的裂縫因子,主體完工裝修,居民入戶后,進(jìn)一步加載,裂縫因子發(fā)生作用,導(dǎo)致墻體開裂。(2)砂漿強(qiáng)度不符合要求,如砂子含泥量較大,不均勻,不嚴(yán)格計(jì)量,配合比不準(zhǔn),甚至根本未采用施工現(xiàn)場材料進(jìn)行試配,由實(shí)驗(yàn)室來確定配合比。僅依據(jù)某些資料提供的參考配合比施工。(3)砂漿未充分?jǐn)嚢瑁鸵仔圆?,操作時(shí),飽滿度不夠,水平灰縫厚度不均勻,造成砌體強(qiáng)度下降。(4)夏季施工磚缺乏洇水,水分過早被吸收,水泥水化學(xué)反應(yīng)不足。在冬季,機(jī)磚內(nèi)吸收水分,未注意砌體蓄熱保溫,導(dǎo)致發(fā)生凍脹,嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生凍脹裂縫。(5)施工工藝錯(cuò)誤,砌體施工縫處留直,甚至陰搓。澆筑構(gòu)造柱時(shí),外檐墻無支頂,由于流動(dòng)狀混凝土的側(cè)壓力造成外墻向外傾斜,形成窗洞口下角部水平裂縫。
2.3 地基不均勻沉降因素
(1)房屋長高比較大,中間沉降一般較多,使房屋產(chǎn)生縱向整體彎曲,在前后檐墻產(chǎn)生八字形裂縫,有時(shí),兩端沉降過大,產(chǎn)生倒八字形裂縫。一般裂縫往上的指向?qū)?yīng)著沉降較大的部位。(2)建筑地基范圍內(nèi),局部有深坑、墓穴、污水井、舊房基、大垃圾硬塊或古河道等,如果處理不當(dāng),將會(huì)產(chǎn)生局部下沉,造成墻體開裂。(3)建筑地基范圍內(nèi),土層分布不均勻,有時(shí)存在軟弱下臥層和粉砂層,導(dǎo)致不均勻沉降。(4)立面有錯(cuò)層或立面布置復(fù)雜,上部質(zhì)量分布不均勻,也易造成不均勻沉降。(5)沉降縫處按雙墻設(shè)計(jì),荷載增加,相應(yīng)基底面積不足,造成該處沉降過大,雙墻傾斜,產(chǎn)生裂縫。(6)軟土地地基采用換土處理,壓實(shí)密度不夠,使承載力不足,不能滿足設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)致沉降過大。(7)地基基礎(chǔ)施工不當(dāng),基槽泡水,擾動(dòng)持力層,或在房基四周挖坑,抽水等均會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降,影響房屋安全。(8)地基反力對(duì)薄弱墻段產(chǎn)生不利影響,最為明顯的首層窗下檻墻,由于目前窗戶開得過大,檻墻剛度降低,彎曲變形增大,造成上大下小的垂直裂縫。
2.4 外界客觀環(huán)境因素
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與磚砌體結(jié)構(gòu)的溫度線膨脹系數(shù)差別大,前者約為10×10∧-6,后者為5×10∧-6,如某地區(qū)夏季和冬季極限溫度在15-38℃范圍,如果屋面保溫和隔熱層不符合要求,將使鋼筋混凝土層產(chǎn)生較大的膨脹和收縮,磚墻對(duì)其產(chǎn)生約束作用,導(dǎo)致在砌體內(nèi)產(chǎn)生附加溫度應(yīng)力.據(jù)有關(guān)資料分析,環(huán)境溫差超過10-15℃時(shí),磚砌體可能產(chǎn)生裂縫,現(xiàn)將一般溫度裂縫產(chǎn)生的部位和機(jī)制概述如下:(1)房屋頂層兩端一至二開間的內(nèi)外縱墻產(chǎn)生斜裂縫或八字形裂縫,如果端部有窗戶,則在窗角應(yīng)力集中部位產(chǎn)生斜裂縫,房屋越長,裂縫越明顯,南墻比北墻嚴(yán)重,縱墻比橫墻嚴(yán)重。(2)鋼筋混凝土挑檐一般不做保溫層,夏天日光曝曬,其表面溫度可達(dá)60℃左右,而到晚間就降溫,致使砌體及鋼筋混凝土挑檐圈梁的粘接應(yīng)力破壞,產(chǎn)生水平裂縫,嚴(yán)重時(shí)在角部產(chǎn)生包角裂縫。(3)當(dāng)屋頂檐口采用女兒墻時(shí),在轉(zhuǎn)角出現(xiàn)裂縫,甚至周圍水平裂縫,局部女兒墻有明顯外傾現(xiàn)象。(4)在L型房屋的轉(zhuǎn)角處,是溫度應(yīng)力集中區(qū)域,且雙向墻體互為約束,導(dǎo)致在橫墻和縱墻產(chǎn)生斜裂縫和垂直裂縫。(5)冬季大氣驟然降溫,墻體內(nèi)產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力,將會(huì)使培體(含山墻)或者窗戶下檻墻產(chǎn)生垂直裂縫。
2.5 建筑設(shè)計(jì)不夠合理
(1)基礎(chǔ)剛度和強(qiáng)度不足,甚至內(nèi)縱墻基礎(chǔ)未拉通,從而造成房屋整體剛度較差,而導(dǎo)致整體彎曲變形過大。(2)門窗洞口開的過寬,房屋整體剛度和強(qiáng)度下降,洞口部位應(yīng)力集中加劇。(3)建筑物過長,內(nèi)縱墻過少,在垂直荷載做哦那個(gè)下,整體彎曲變形過大,產(chǎn)生墻體開裂。(4)外墻設(shè)置暖氣爐窯,墻體局部減薄,該處室內(nèi)外溫差增大,墻體易開裂。墻采用240墻,外保溫措施不滿足熱工要求,外墻的內(nèi)外面溫差梯度較大。(5)電線及其他管線暗埋在墻內(nèi),處理不當(dāng),造成局部墻體強(qiáng)度減弱。(6)進(jìn)深梁或其他支撐梁跨度過大,墻體局部承壓承載力不足,或砌體對(duì)梁端得約束變形不協(xié)調(diào)造成墻體水平開裂。