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墙面裂缝成因及分析

2018-08-14 16:38:00 

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在工程结构领域中一个相当普遍的问题是建筑物墙体开裂,它已影响到人们的生活和生产。这种建筑质量通病严重困扰着建筑技术人员、业主、开发商和政府等相关部门。因此针对裂缝形成原因的研究显得尤为必要。

一、外墙裂缝常见位置

1、梁底水平通缝

水平裂缝多易发生在混凝土构件与砌体的结合部,且经常出现在屋面板底部附近或顶层圈梁底部附近。主要表现形式是在混凝土的梁、板与砌体的交接处产生一条贯通的裂缝。

裂缝产生的时间一般在墙面装修以后半年到一年内,极大影响了防水性能和室内、外的感观效果。

2、柱边竖向通缝

竖向裂缝多易发生在混凝土构件与砌体的结合部,主要表现形式是在混凝土柱与砌体的交界处出现一条贯通的竖向裂缝。

竖向通缝也可能发生在西晒的山墙立面。

另外,地铁上盖物业经常受到振动影响,也容易出现此类裂缝。

3、斜向贯通裂缝

该裂缝为贯通楼层的斜向通缝,且不同楼层的同一位置亦出现相同方向的斜向裂缝。

4、门窗洞口角部八字形裂缝

在门窗洞口角部,常出现呈对称的八字或倒八字型式的裂缝。

5、小孔洞周边小裂缝

小孔洞边的裂缝长度较短、宽度较细。小户型的管线相对集中,更容易出现此类裂缝。

6、不规则裂缝

不规则裂缝的开裂方向不一,裂缝长度不一。

7、洞口后补二次砌筑周圈裂缝

因输送物料需要留置洞口,后期二次砌筑,常出现沿送料口周边的裂缝。

8、梁下砌体八字裂缝

当砌体顶部有垂直于墙体平面的梁时,常在梁下的砌体上出现八字型裂缝。

9、女儿墙裂缝

女儿墙裂缝的形式有三种:水平裂缝出现在女儿墙底部,竖向裂缝分布在女儿墙中段的上部,斜裂缝出现在女儿墙左右端部。

10、混凝土长墙的竖向裂缝

混凝土长墙常出现间距均匀且裂缝长度和宽度相近的裂缝,尤其是半埋地下室的外墙更容易出现。

11、混凝土拉梁、拉板的通缝

在建筑平面内凹位置,结构设计常采用拉梁拉板做法,这些相对薄弱的位置常出现通缝。

二、裂缝原因归类总结

经过以上分析,本节把裂缝原因分类如下:

1、材料原因

材料自身原因导致裂缝的产生主要有如下几方面:

(1)空心砖和加气混凝土砌块在出窑后体积会因为含水率的减小而收缩。砌块未达到龄期就采购进场,或者进场时龄期相差较大,砌筑后砌块收缩较大,或收缩程度不一致,引起墙体出现不规则裂缝,一般出现在墙体中部,或者沿砌块四周的灰缝开裂。

(2)砌块抗压强度不足产生的垂直裂缝,一般出现在底层荷载较大的墙体上,裂缝形态为垂直缝。

(3)砌块尺寸不均,特别是高度误差较大时,砌筑质量很难控制,水平缝弯曲波折,砌块受力不均出现不规则裂缝。

(4)水泥品种不合适。水泥在水化过程中会产生水化热,混凝土内部会急剧升温,容易产生不规则裂缝。不同水泥品种的水化热不同,应优先选择矿渣硅酸盐水泥。

(5)水灰比不合适。混凝土的含水量越大,失水时收缩率就越大,而失水收缩是混凝土收缩最主要的原因。

(6)混凝土外加剂。后浇带、加强带等需要后浇的位置,未添加有效的膨胀剂,在新旧混凝土交界位置出现裂缝。

2、施工原因

施工措施不当、施工工序以及施工周期不规范,常出现的错误和疏忽列举如下:

(1)未按砌体施工规范程序施工。一次砌筑过高,墙体中灰缝砂浆收缩,引起水平裂缝;砌块与砌块之间、砌块与混凝土之间缝隙砂浆不饱满,抹灰时用面层砂浆填塞,产生竖向裂缝。

(2)施工周期或工序间隔时间不合理。有些施工单位在墙体砌筑后马上就进行墙面抹灰。当墙体失水后随着墙体的收缩,墙面在梁下、柱边产生裂缝。

(3)砌筑时砌块浇水不均,未有效控制砌块的含水率。造成墙体中的砌块体积膨胀或收缩不一致,干燥后墙面极易出现不规则裂缝。

(4)梁下未按要求用斜砖砌筑或斜砖砌筑角度不正确。砌筑时为进行排砖,梁底剩余高度小于平砖砌筑高度,为采用斜砖砌筑。造成砌体与梁底产生的间隙过大。或斜砖的角度不正确,砂浆封堵不严,当墙体干燥后在梁下产生水平裂缝。

(5)沟槽、孔洞处理不当。砌筑过程中管槽、孔洞定位不准确或者漏埋,随意后开槽又随意用砂浆和干砖填塞。后期墙体失水收缩时在此处出现沿管槽方向和沿箱体周围的裂缝。(6)门、窗过梁支座短。施工过程中有的安顿过程中造成支座长度不一,有的过梁短,使支座有效长度减小,应力集中,出现八字裂缝。

(7)墙面失水过快。如果在炎热的天气下,施工时未采取任何遮挡措施,使抹灰层直接受阳光暴晒,墙面失水过快;或者室内侧抹灰时门、窗未安装,洞口未做封闭,当过堂风较大时,抹灰层在极短的时间内干燥,导致墙面将产生大面积龟裂、空鼓。

(8)墙面抹灰不规范。有些工程抹完底灰后即抹面层,更有的抹灰一遍成活,一次抹灰过厚,收缩较大,使墙面产生不规则裂缝。

(9)模板工程。模板拼接不紧密导致漏浆;模板变形,混凝土保护层过厚;模板自身吸水,混凝土失水过快;在混凝土达到设计强度前过早拆模等,都易导致裂缝的产生。

(10)混凝土的养护。混凝土养护不到位,失水过快,混凝土干缩导致不规则裂缝的产生。

(11)新旧混凝土交接面处理不当。交接面未凿毛,或凿毛后未清理碎渣,导致新旧混凝土交接面容易产生裂缝。

3、设计原因

在设计中,设计人员一般考虑强度及抗震措施较多,而考虑控制温度应力和构件变形的影响较少,且设计规范对温度应力并没有规定明确的计算方法及有效的抗裂措施。常忽略的设计要点如下:

(1)构造柱只考虑符合抗震规范,对建筑物端部的裂缝多发区并未重点加强。甚至在开洞较大的门窗洞口未设置构造柱,容易导致门窗洞口角部的八字型裂缝。

(2)屋面设计无保温隔热层,使屋面板温度变形加大,从而影响相邻墙体的斜向裂缝。

(3)砌块墙、柱的允许高厚比、圈梁和过梁的构造措施等超过规定限值导致开裂。

(4)承载砌体或砌体上部的水平承重构件刚度不足,导致砌体沉降不均产生斜向和竖向的裂缝以及梁底的水平裂缝。承重构件刚度不足还可能压迫砌体导致梁下砌体的八字型裂缝。(5)地基不均匀沉降。建筑地基土质的硬度不均匀,或局部存在松软土质,在施工中未进行夯实及加固处理。或者基础设计时,各部位承受的载荷相差悬殊,基础反力不均匀,则地基基础局部不均匀沉降并引起裂缝的产生。基础设计时还需适当考虑桩基整体的刚度调平或者天然扩展基础的盆型沉降曲面,这两种情况经常导致建筑物中间沉降大于端部,建筑物整体受弯形成拱,建筑物的中间下部在自重作用下与上部受拉分离产生裂缝,以及建筑物端部受剪产生裂缝。基础不均匀沉降可能导致各种型式裂缝的产生。

(6)混凝土的伸缩缝或后浇带间距过大,混凝土的收缩量较大,容易导致因收缩产生的裂缝。

(7)配筋率不当。梁高较高时,梁侧未放置构造腰筋;结构拉板和结构拉梁中,配筋率不足;混凝土长墙的分布筋配筋率偏低;温差应力较大的部位如露台板、屋面板和山墙的配筋率不足;都易产生裂缝。

(8)混凝土墙体的平面外弯矩过大,平面外变形过大,在梁墙交接位置附近常出现裂缝

(9)混凝土和砌体交界位置未设计加强的钢丝网或纤维布。两种材料的干缩和温度膨胀系数不同,如设计未针对性的加强,则交界位置容易产生裂缝。

三、结束语

在民用建筑中,裂缝是无法避免的,这个观点在我国的设计规范中也有所体现,但大家依然可以采取措施减少裂缝,确保不影响建筑结构的承载能力和安全使用性能。

另外随着建筑技术的不断发展,采用分块式设计的预制混凝土外挂墙少有裂缝出现。外墙和主体结构也可独立成两套系统分别变形。同时加工厂的加工质量比现场容易控制,地面操作比高空操作容易控制。其原理和方法另辟蹊径,把不可避免的墙体受力均匀的释放掉,施工质量容易得到保障。

减少裂缝的原则应秉承“设计构造和施工措施并重”,强调设计构造的合理性对于抗裂的关键性,以及施工措施规范性的必需性。根据以上原因分析,在具体工程中宜针对性的制定有效措施,以解决外墙开裂问题。


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