砌体结构墙体开裂原因及其控制措施的
上传者:葛芝宾|上传时间:2015-04-21|密次下载
砌体结构墙体开裂原因及其控制措施的
砌体结构墙体开裂原因及其控制措施的探讨
廖 颖
(南昌市第三建设工程有限责任公司,江西 南昌 330038)
摘 要:文章经过分析砌体结构墙体开裂的原因,并结合使用上述措施,在设计中应尽可能考虑建筑物的上部结构与下部结构共同
工作的影响,选型相应的方法可以使不均匀沉降控制在国家《建筑地基基础设计规范》(GB50007 - 2002)允许的范围之内,
满足建筑物的正常使用功能。
关键词:砌体结构 墙体开裂 地基不均匀沉降
1 建筑物墙体开裂的原因
1. 1 墙体材料自身因素引起的墙体开裂
1. 1. 1 砌筑砂浆一次搅拌量过多存放时间过长
如果在还没有砌筑前,砂浆就开始初凝,使用时砂浆的强
度将会有很大降低,严重影响施工质量,甚至引起墙体裂缝。
1. 1. 2 混凝土小型空心砌块
用混凝土小型空心砌块建筑的墙体,其裂缝形态和产生机
理主要有:在荷载作用下产生的受力裂缝、地基沉降不均匀产
生的变形裂缝、温度变化引起的收缩裂缝等,其中温度变化产
生的收缩裂缝最为常见。混凝土小型空心砌块建筑对温度变
化敏感,出现温度收缩裂缝的主要原因和混凝土小型空心砌块
自身的特性有关。
混凝土砌块的收缩主要有两个原因:一是水泥和水进行化
学反应时形成的化合物的体积比原始物质要减小,这个过程是
不可逆的,即收缩不能恢复;二是由于混凝土砌块中水分的溢
出使体积小,这个过程是可逆的。但是对混凝土小型空心砌块
而言,则带来了很不利的第二干缩的问题,即当砌块吸水后有
弱胀、失水后干缩的现象:而对于干缩已趋于稳定的砌块,如再
次被水浸湿后,则会再次发生干缩,引起墙体出现裂缝。
1. 2 因温度变化和砌体干缩变形引起墙体开裂
结构构件由温度变化引起的热胀冷缩变形为温度变形。在
砌体房屋中,钢筋混凝土构件与砌构件的线膨胀系数相差悬殊
(钢筋混凝土一般为10 × 10
4
,砌体结构为5 × 10
-4
)。此外,钢
筋混凝土结构还有较大的收缩值,约为2 × 10
-4
- 5 × 10
-4
,28d
能完成50%,而且砖砌体在正常湿度下的收缩不明显。由于构
件间的相互约束,温度变化或材料发生收缩时,各自的变形不能
自由地进行而引起应力。而两种材料均为抗拉强度较低的脆性
材料,当应力超过其抗拉强度时,就出现不同形式的裂缝。房屋
长度方向较长时,当大气温度改变,墙体的伸缩变形受到基础的
约束,也会产生裂缝。对于砌块砌体房屋,虽然线膨胀系数相差
很小,但干缩较大,而且即使干缩稳定后,当再次被雨水或潮湿
空气浸湿后还会产生较大的再次干缩。因此温度变形和砌块的
干缩引起的墙体裂缝比较普遍。
1. 3 地基不均匀沉降导致墙体开裂
房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载的
作用下,其应力是随深度而扩散的,且在同一深度处延建筑物
长度方向的地基应力分布是不均匀的,应力也总是中间最大。
由于地基土这种应力的扩散作用,故地基应力分布是不均匀
的,即房屋中部沉降多,两端沉降少,从而使房屋地基产生不均
匀沉降,形成微微向下凹的盆状曲面的沉降分布。
1. 3. 1 建筑物长度方向地基土质软弱不均引起的墙体开裂
建筑物外墙或内墙土质不均匀时,受压后必然产生过量的
不均匀沉降。当建筑物纵墙地基土中存在压缩模量较小的软
土层与压缩模量较高的正常土时(沿长度方向)将在上部荷载
作用时产生沉降变形差值,由于上部结构底部位移值不相等,
在墙体内产生附加拉应力,当拉应力超过墙体的抗拉强度时,
墙体开裂。如某办公楼,其建筑物的高度为32m,其中南北轴
向67. 53m,东西轴向40. 22m。办公楼的两个大型会议室位于
南北两端,面积为37m
2
和24m
2
,混合结构,纵墙承重。施工完
成后交付使用,未发现工程质量问题。第二年起在第五层和第
六层楼地面搭接楼板处发现裂缝,在北立面墙体发生竖直方向
的墙体开裂。此后,办公楼的裂缝逐渐出现加宽的趋势。经全
面检查后发现,墙体裂缝大面积出现。其中北立面墙体10 条,
南立面16 条,最为严重的裂缝出现在楼体中部,距离南端18m
~ 22m 处,裂缝宽度16m,长度超过4. 8m,裂缝贯穿楼体中部
全部的内、外纵墙。事后研究表明,该楼体所处位置地质资料
情况非常复杂,建筑物的北部与东北部基础下软弱土层厚度高
达8m—9m,第三层尤为严重,甚为少见。
1. 3. 2 建筑物平面与基础设计不合理
多层住宅单体太长,平面图形复杂,或有层高高差及荷载
显著不同的建筑物易引起沉降较大差异,造成墙体开裂:地基
土层分布不均匀,土质差别较大时未在土层分布变化或土质差
别处设置沉降缝。基础刚度或整体刚度不足,不能抵抗较大的
不均匀沉降量,造成墙体开裂。
1. 3. 3 地基土体含水量变化引起的墙体开裂
因周围某些条件变化,如上、下水管线渗漏,临近建筑物基
坑开挖等使建筑物地基中地下水位升高或上、下管道渗漏,地
表水渗入建筑地基,长期浸泡,土质软化甚至冲刷淘空,导致不
均匀沉降的墙体开裂。如河北省某电厂,在进行凉水塔基础施
工时,为了降低地下水位,采用轻型井泵降水。在降水过程中
没有考虑对周围建筑物的影响,结果导致临近某中学教学楼不
均匀下沉而倾斜、开裂。
1. 4 设计不合理引起墙体开裂
门窗洞口开得过宽就会导致洞口附近部位应力集中加剧,
· 9 9 ·
2012 第5 期(总第122 期) 江西建材 施工技术
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