摘要:砖砌体产生裂缝是常见的一种破坏现象,影响房屋的美观和安全感,引起透风、漏雨,降低了保温隔热效果,影响建筑物的正常使用,也降低了结构的强度、刚度和稳定性,使砌体整体性受到破坏。本文就砖砌体裂缝的基本形式和形成原因进行了分析,提出了相应的维修方法,以供交流探讨。
关键词:砖砌体裂缝,分析,维修。
1、砖砌体裂缝的表现特征
由于砖砌体的抗拉、抗剪强度很低,在较小的拉应力和不大的剪应力作用于砌体内部时,都有可能超过其抗拉、抗剪强度,从而使砌体拉裂或剪裂。一般地,拉裂的裂缝走向与拉应力方向垂直,而剪裂则是与该对剪力方向相一致。造成砌体裂缝的原因很多,一般根据裂缝是否与荷载有关、是否影响安全而加以区别。当裂缝的发生不是由于砌体受荷载造成的,称之为非受力裂缝,主要包括沉降裂缝和温度裂缝。受力裂缝主要指荷载裂缝。
2、对砖砌体裂缝的原因分析
2、1沉降裂缝
由地基不均匀沉降引起,地基土由于房屋上部荷载差异较大或基底土质不均匀而发生不同程度的压缩沉陷,导致上部砌体裂开。这类裂缝通常发生的部位有:(1)地基土压缩性有明显差异处;(2)分批建造的房屋交界处,新建的影响到旧房开裂,尤其是新房基础埋深大于旧房基础时更易发生;(3)建筑结构或基础类型不同者的相联处;(4)建筑物高度差异或荷载差异较大处;(5)局部软弱地基土的边缘或局部地下坚硬部分的边缘处;(6)建筑平面的转角处。
分析认为,沉降裂缝与基础、墙体质量有一定的关系:若基础刚度大,可能出现整体倾斜而不一定开裂;若墙体均匀,受削弱面较少,适当设置圈梁,则裂缝不易发生。
2、2温度裂缝
当温度变化大、墙体热胀冷缩而又受到各种连接约束时,砌体内部产生的温度应力相当大。当砌体温度变化所发生的变形与相连接的构件变形不一致,主拉应力超过砌体的抗拉强度时,就产生裂缝。如:(1)正八字缝:升温时,混凝土屋盖变形大、墙体变形小,屋盖受压,墙体受剪、受拉,两端受力最大,会产生正八字缝。(2)倒八字形缝:降温时,屋盖混凝土缩短较砖墙大,受到砖墙的约束,产生两端倒八字形缝。(3)包角裂缝:由温度变化在圈梁下皮产生包角或水平裂缝。
2、3荷载裂缝
荷载裂缝常发生在砌体直接受力部位,而且其裂缝型式与荷载作用引起的内力型式相一致。常见的砖砌体荷载裂缝有:(1)受压裂缝,通常顺压力方向开裂,当有多处单砖断裂时,说明承载力不足,裂缝超过4皮砖时已接近破坏。(2)受弯或大偏心受压裂缝,一般在远离荷载一侧产生水平裂缝。(3)稳定性裂缝,长细比过大,砖砌体发生弯曲区段中部的水平裂缝。(4)局部受压裂缝,大梁底部局部压力过大,发生局部范围的竖向受压裂缝。(5)受拉裂缝,受拉构件,当拉力过大常发生与拉力方向垂直的直缝或齿缝。(6)受剪裂缝,在水平推力的作用下,砖砌体出现水平通缝或阶梯形受剪裂缝。
由于砌体材料的脆性特征,荷载裂缝是属于脆性裂缝,将导致砌体脆性破坏。如不及时分析研究,作出准确的判断并采取措施处理好,砌体则很容易发生突然破坏,以致引起房屋倒塌,是非常危险的。而非受力裂缝因为与荷载的关系不直接,裂缝不但不受荷载大小的影响而发展,而且有些砌体出现非受力裂缝后,内部的应力状况还会得到缓和,砌体一般不会因此而进入破坏前的状态。
砖砌体房屋裂缝宽度可用10~20倍裂纹放大镜和刻度放大镜进行观测,可从放大镜中直接读数。裂缝是否发展,常用宽50~80mm,厚10mm的石膏板,固定在裂缝两侧,若裂缝继续发展,石膏板将被拉裂。裂缝深度的量测,一般常用极薄的薄片插入裂缝中,粗略地测量深度。精确测量可用超声波法。房屋裂缝检测后,应绘出裂缝分布图,注明宽度和深度,并分析、判断裂缝的类型和成因。
3、砖砌体非受力裂缝的修补措施
3、1消除引起开裂的内因
主要是消除地基沉降差异、墙体压缩沉降差异、温度变化应力等方面对产生裂缝的影响,避免修复后的墙体再产生裂缝,也防止已有裂缝的继续发展。但这些措施仅局限于裂缝开展尚不严重,还未影响房屋安全的情况下使用。(1)消除地基沉降差异的影响。在地基下沉量较大部位的上方砖墙作好支撑加固,然后拆除已开裂分离的墙体、基础部分,重做扩大补偿基础;对墙体开裂范围较宽者,可加做地梁。(2)消除墙体压缩沉降差的影响。在设计和修建房屋时,应按规范要求控制好墙体的高低差,必要时设置变形缝;当必须要高低墙连成整体时,应设置分散压力的垫梁,以避免裂缝的发生。(3)消除和减轻温度变化应力影响。温度裂缝产生的原因有屋面隔热性能不满足规范要求、砌体砂浆强度过低、圈梁构造较弱等,因此,应根据应力的大小、方向和被作用砌体的可变形能力,设法减少温度变化值和避免变形累积,以减少温度变形或把不可避免的温度变形分散作用于房屋的各部分,以减少墙体开裂。具体措施如:屋面设置通风降温效果好的隔热层;加强屋顶钢筋混凝土圈梁的设置,以提高砖墙的整体性;房屋的长高比控制在2.5~3.0之间,以保证房屋的整体刚度;沿外纵墙长度每隔20m,在圈梁上设变形缝(圈梁可不断开)。
3、2修补的几种方法和措施
(1)对结构安全尚未形成威胁的裂缝实行填缝密封修补法:一是水泥砂浆嵌缝法,即先将裂缝清理干净,将1:3水泥砂浆或比砌体原砌筑砂浆等级高一级的水泥砂浆,也可以用掺有建筑胶水的聚合水泥砂浆填入砖缝内填平抹齐。当缝宽较小时,可用2:1水泥和苯乙烯二丁脂乳液配成乳液水泥浆,刷进裂缝中。二是密封法:温度裂缝的缝宽随温度变化而开合,宜采用密封法修补。其中,简单密封法是将裂缝的裂口开槽,清理干净并保持干燥,嵌入氯乙烯胶泥,或环氧胶泥等密封材料;弹性密封法是用丙烯树脂、硅树脂、聚氨脂或合成橡胶等弹性材料嵌补裂缝。(2)水泥灌缝修补法:水泥灌缝修补法是将纯水泥浆、水泥砂浆、水泥粘土或水泥石灰浆用压力设备灌入砌体裂缝或孔洞中,用以恢复其强度、整体性及耐久性。砌体灌浆一般采用不低于32.5级的普通硅酸盐水泥和纯水泥,它们的水灰比(质量比),宜取0.7~1.0和0.3~0.6,并可掺入缓凝剂、塑化剂或加气剂。
4、砖砌体荷载裂缝的修补措施
砌体荷载裂缝发生后,其维修方法主要有:加固、局部拆除改砌和减荷使用等。较常采用的方法是加固方法,加固后可使砌体承载能力提高,满足实际承载的需要。当砌体构件破损较严重,影响到房屋其它部位,或加固工艺有困难时,应采用局部拆除重砌的办法。再重砌时可应用强度较高的砌筑材料或其它强度较高、延性较好的构件代换局部砌体。减荷使用只适合于房屋使用上可以调整荷载分布并且调整后原砌体构件的承载能力足以承担新荷载的情况。不论是局部拆除重砌或是减荷使用,都必须经过验算,保证新砌的砌体构件或是结构减荷后的受力状态均能满足实际承载力要求。
5、结语
及时有效地消除砖砌体裂缝,既可以确保房屋结构安全和正常使用,也可以合理延长房屋使用年限,使国有资产保值、增值。