1、浅析建筑砖砌体裂缝成因及对策摘要:建筑砖砌体裂缝是常见的房屋质量问题,轻微者影响建筑物美观和装饰效果,严重者降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性,甚至还会导致整体倒塌等质量事故的发生。 可见,预防砖砌体裂缝的产生是一个急需解决的问题,下面结合本人多年在现场施工管理工作中积累的一些经验,浅谈预防措施和补救办法。 关键词:砖砌体裂缝 分析 对策 中图分类号: TN823+.24 文献标识码:A 我地区属于丘陵地带,由于地理和历史原因造成以下各种裂缝的产生。一是土石含砂率过高,导致了烧结红砖外形几何尺寸收缩不均、形状偏差过大,孔隙力大,密实度差等原因,直接影响到了我地企业烧结普通砖的质量
2、;二是建筑物之间无间距无伸缩,基础偏心过大导致了不均匀沉降等,同时出现了各种砖墙裂缝。例如温差裂缝、沉降裂缝、特殊裂缝、 其它裂缝等。以上各种原因给建筑工程质量带来了极为不利影响。 一、常见砖砌体裂缝成因及分析 (一)温差变形引发的砖砌体裂缝 众所周知,由于温差引起砖砌体的裂缝是随着季节不同有所变化,且呈周期性的特点,即:“热胀冷缩”现象,而在冬季初次寒潮来临并突遇降雨时,采渗漏水现象不期而至。 我地区位于云南省东南部、文山州北部,最高海拨 2500 米,最低海拨 780 米,县城海拨 1450 米,年平均气温 16 摄氏度,海拨高低悬殊,造成早晚温差悬殊较大,使砖体容易发生裂缝。这类裂缝较典
3、型,也存在于建筑物顶层两端内外承重墙上的斜裂缝,其形态呈“八”字,并且成对称性。 如图 1 图 1 但有一些房屋仅一端有,轻微者仅在两端 1-2 个开间内出现,严重者会发展至房屋两端 1/4 承重墙范围内,并由顶层向下几层发展。此类型裂缝对那些刚性屋面、平屋面、未设变形缝、沉降缝、隔热层的房屋等,更容易产生裂缝,直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。在阳光照射下屋面板温度可高达 45,而在其下的砖砌体仅为 6-15 摄氏度。如此大的温差,加上混凝土膨胀系数比砖砌体大。又加上房屋两端为“自由端” ,水平约束力小,如无相应措施上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时,致
4、使下部砌体出现正“八”字缝,当冷缩时,就出现倒“八”字缝,一胀一缩则易出现“X”字缝。如图 2: 图 2 其防治的主要方法:一、降低屋面板温度的方法是:设隔热层、设反射层、屋面蓄水、绿化;二是增强砌体抗剪力,如提高砂浆强度,提高砂浆饱满度,空斗改实砌,加筋砌体,加设构造柱;三是提高抹灰强度。例如我县某单位综合办公楼,砖混五层,面积 3808 平方米, 1994年 10 月竣工,南北宽 7.8m、东西长 42,未设变形缝、沉降缝。屋面为混泥土现浇板,未设屋面隔热层,采用自然排水。1995 年夏季过后即发现东西两侧顶层外墙出现约 45斜裂缝,裂缝最大宽度 8 毫米、最小小于 1 毫米。裂缝长 1.
5、8 米。1996 年夏季后裂缝加大,并由边间向内二三间发展、顶层向四、三层发展,在查明施工、设计及现状后应及时采取处理措施:1、将屋面增加隔热架空小板;2、墙体用钢丝网加固; 3、在裂缝不明显不影响结构安全的温度裂缝,用高标号水泥砂浆粉刷修补。一年后再检查未见裂缝变化。这类斜裂缝一般为:上层多于下层,轻微者靠外墙端约 0.5-1.0m 位置上,有 1-2 条缝而已,严重者可达承重墙 1/4 跨度及各层都有,尤其是那种层层设混凝土梁(如圈梁)和纵横墙交角设混凝土柱(如构造柱)的房屋。其产生裂缝的原因可以认为是:由于外墙柱及横墙(包括填充墙)上下梁均为混凝土结构,温差效应受热胀时,柱向上伸长(下有
6、地基约束) ,梁向外墙伸长(内约束大于外端),于是在横墙端部产生竖、横向拉应力和合力为主拉应力约 45,当拉力超过砌体抵抗强度时,裂缝就出现了。与此同时出现的尚有如窗台边“八”字缝以及沿窗台边上下脚的水平缝等。如图 3: 图 3 防治这类裂缝的有效措施是加设混凝土钢筋砖过梁,这样不仅可以防裂缝,还可以有效地解决铝合金等窗框安装组合问题,防止窗台周边渗漏水。 (二)地基不均匀沉降引起的裂逢 房屋在建成后,地基一般都会下沉。如果地基沉降不均匀,沉降大的部位与沉降小的部位发生相对移位,在墙体中产生剪力和拉力,当这种附加内力超过墙体、砖体本身的抗拉抗剪强度时,就会产生裂缝,且这些裂逢会随地基的不均匀沉
7、降的增大而增大。这种裂逢一般成斜裂逢,且裂缝走向凹陷处。这种裂缝在建筑物下部比较明显,由下向上发展,呈“八”字,倒“八”字水平、竖逢等。当长条形建筑物中部沉降过大,则在房屋二端由下往上呈“八”字形裂逢,且首先在窗角上突破;反之,当两端沉降过大时,则形成两端由下往上倒“八”字型裂缝,也首先在窗角上突破,也可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝;当某一端下沉过大时,则在某端形成沉降端高的斜裂缝;当纵横墙交点处沉降过大,会在窗台下角形成上宽下窄的竖缝,有时还有沿窗台下角的水平缝;当纵横墙凹凸设计时,由于一侧的不均匀沉降,还可导致产生水平推力而形成力偶,从而导致交接处的竖缝。 如图 4: 图 4 如:
8、某单位老住宅区一幢,五层砖混,底层一边沿水沟,于 1987 年7 月开工,1989 年 5 月竣工,由于设计时主楼采用条形基础,设计未设置伸缩缝也未设沉降缝,使用一年沉降不均造成多处产生以上各种裂缝,好在裂缝并不大,三年后裂缝稳定,不影响使用。对于不均匀沉降导致的裂缝应以预防为主,严格按设计图纸施工、按规范施工,不得擅自更改图纸或任意变更图纸内容。根据我地区的通病,如能在那些开大窗口的地方,楼底、窗台边设置构造柱,钢筋砼窗过梁与主体构成完整的连接结构,防止上述裂缝有明显效果。处理的方法是,观测裂缝发展的速度、部位、程度,决定是否表面处理还是内力处理加固或基础加固处理,准确判断裂缝产生的原因,认
9、真分析后提出处理方案,提交专家组讨论通过,再作处理决定。 (三)特殊砌体材料产生的裂缝 如图 5:(即红砖风化图) 图 5 如混凝土小型砌块、免烧砖等砌体,前者导致裂缝的主要原因是水平缝和竖缝砂浆难以饱满,特殊的构造要求未能跟上。后者一般在我县农村常见较多,由于小砌块本身对温差敏感、表面光滑等特殊性,虽然外观、尺寸指标均较好,但在实际使用中工人对免烧砖砌体施工规程不熟悉,缺乏经验,导致除粘土砖常见裂缝外,还常在较长墙段中及外墙窗台下的竖斜裂缝。其中裂缝机理可以认为:一是刚生产的免烧砖稳定性差。我地免烧砖主要由细砂(指人工砂) 、水泥和水组成,而砂以人工砂(我地是用石头粉碎而成)为主,比规范规定
10、的较重一些,蒸压养护时间短,一般不到一周即已使用,但根据生产经验,免烧砖在生产的一个月内其释放的热量较大,存在着反复的化学反应过程,而且实际上一时难以完全反应,因此,强度极不稳定。二是对含水率有苛刻的要求,据有关试验资料和使用经验表明,含水率控制在 7%-10%之间砌体可获得较好的粘结力,自然提高砌块强度,否则影响明显;3、砖体表面太光滑,粘结性能差,特别是当含水率超过了有关规定,会导致砌体砂浆饱满强度低劣,粘结不良好,直接导致砂浆砌体强度低。预防的主要方法:1、确保使用前的保养时间,待砌块稳定期到后方能使用;2、严格控制含水率;3、严格按照施工规范使用免烧砖操作规程和构造要求施工,如在较长墙
11、段中部及窗台下设置构造筋等;4、改善砖面造型。如能切实落实这四类措施,在目前大力推广使用小型砌体材料的今天,免烧砖在我地大量用于新农村小城镇建设,例如我地某自然村、在新农村建设中全部采用免烧砖砌块。免烧砖砖砌块在我地的生产的推广使用时间不长,由于缺乏使用经验,于多年检查中发现在较长墙段(大于 8m,包括有交叉墙的直线段)及窗台、上下角转角外等,无论上下层,普遍有竖、斜缝出现,为此加设构造钢筋是有必要的,通过处理后未见较大裂缝再现。 (四)其它裂缝 如图 6: 图 6 这些裂缝包括:混凝土构件变形导致的砌体裂缝,如当挑梁上填充墙、梁相继同步施工致使挠度过大。以上情况产生的裂缝为内低外高斜裂逢与外
12、纵墙之间的竖缝等;砌体本身承载力不足,如砖柱承载不足时在下部 1/5 高度处出现的竖缝;砌体构造要求不良如施工洞留置和拉结筋放置不当造成的洞边缝,施工质量差造成的施工缝,如砌体通缝,灰缝砂浆不饱满,含水率掌握不当,脚手眼设置不当,组砌不正确。这些裂缝形态各异,必须对症防治。 二、砖砌体裂缝预防及补救措施 在施工前要检查砖块是否有合格证,并按规定进入现场质量验收,同时应检查原材料的试验报告,所用砌块应按照施工计划进场,要规范材料的存放场地,场地要求夯实平整,有条件的做混泥土平台或者捕砖高于四周 15 厘米,并有一定的坡度,做好原材料堆放现场排水及防雨措施。要按规程分类分型堆放,堆放高度不得超过
13、2.0 米,砌体规程及灰缝厚度等均按规范要求做,以保证正确施工。针对砖混承重结构的特点、砖混的特征,要事先做好砌体砂浆及构造柱混泥土的试配,选定配合比,用前先试配,试配合格后方能使用,通过试配不合格的严禁使用。 在施工过程中应清除砌块表面的污物,剔除外观质量不合格的小灰砂砌块。选用的砂浆应符合施工规范,设计规范要求,底层室内地面0.00 以下或防潮层以下的砌体要采用强度等级不低于 100 号砂浆,砖可提前洒水湿润,小砌块表面有浮水时不得施工。根据强制性条文规定,承重墙体严禁使用断裂小砌块,墙体砌筑所有砌体均要反砌以保证砂浆饱满度。砌块上下皮应相互错缝搭接,搭接长度不应小于 90。墙体个别部位不
14、能满足下述要求时,应在灰缝中设置拉结钢筋,但竖向通缝不应向下超过两皮小砌块,纵向墙要相互错缝搭接,临时间断处必须留临时槎 ,严禁使用经检验不合格的砌块及粘土砖和其它墙体材料代替墙体砌块,不合格的严禁用于工程中。 房屋安危事关民生大计,烧结普通砖质量优劣、涉及千家万户,房屋安危事关百年大计,加强对烧砌普通砖企业的管理,要求各企业按时按期抽样检测,严格按照相关工程施工质量验收规范检查,做到自检自查,坚持杜绝不合格的烧砌普通砖在工程中的使用必须坚决落实 。同时,要求各企业严格按照建筑法 、 建筑工程质量管理条例 、 云南省建设工程安全监管实施细则 、 监理规范规则 、 监理合同等法律、法规、标准及合
15、同的要求监督、检测工程,对每幢工程认真负责。认真按照规范要求做好每一批建材进场使用前的抽样检测,确保每批样品都具有代表性、真实性,坚持杜绝不合格材料使用于工程中。各施工企业必须按照有关规定对所在建工程的材料进行检测,合格后方能使用。对各部位、主要构件、部件进行严格检测,通过各种检测、检查手段杜绝不合格的材料出现在工地,杜绝不合格建材用于工程中。同时为促进我地建筑工程质量健康有序的发展,做到“百年大计、质量第一” 促进小砌块在我地的推广使用,为我地环境的保护作努力。 综上分析,引发砖混结构墙体裂缝的原因,可能是上述其单一因素,也可能受多种因素共同影响,当裂缝出现后,要通过认真分析,作出正确判断,
16、采取有效措施控制裂缝发展,确保结构安全,延长使用年限。砌体裂缝因温差和砖砌体的质量问题、材质因素等产生的较普遍,而以不均匀沉降、超载导致裂缝的危害较大,但其危害性和处理方法也不能一概而论,在具体处理时必须正确区分,对症防治,并且以预防为主,对症治理为原则,凡已涉及结构安全并且变化剧烈的,应当机立断,迅速采取相应对策,排除裂缝,加固补强或作拆除返工处理;反之,如变化趋缓、结构稳定、仅对外观形状造成影响,对内力结构安全不造成影响的,通过修复后正常使用。对外形尺寸造成影响的,修复后能正常使用、应正常使用。总之, 只要坚持对国家和人民极端负责的态度,认真、切实查明分析裂缝的原因,砖砌体裂缝问题将会得到科学有效的解决。 参考文献 1丘北县志中华书局出版 1999 2工程质量中国建筑科学研究院 2006.04 3建筑工程质量监督管理手册 4建筑工程质量通病防治手册彭圣浩