砖混结构住宅温度裂缝分析及预防措施
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从定性分析温度裂缝,在沈阳夏天阳光照射下屋顶表面温度通常高达40℃～50℃之间,钢筋砼屋盖受到阳光辐射面积比砖砌体要大得多,接受阳光照射的时间比其他任何部位都长,而钢筋砼屋盖的阻热能力比砖砌体阻热能力差得多。实验表明钢筋砼线性膨胀系数是砖砌体线性膨胀系数的2.4倍,因而钢筋砼盖温度引起的变性差值比砖砌体大的多,导致组合砌体之间产生相对位移,钢筋砼屋盖0位受砖砌体约束,对砖砼体产生抗剪应力,砖砌体抗拉抗剪强度比钢筋砼抗拉抗剪强度低得多,设计时对房屋顶层砖砌体强度要求低,这样构件中产生抗应力超过砖砌体的抗拉强,导致砖砌体裂缝产生。
二、温度裂缝产生特征
温度裂缝是从顶部开始,越往下层裂缝越轻。房屋长高比越大,裂缝越重;条式房屋的中间单元裂缝轻,两端部单元裂缝较重。整体上看,房屋内部墙体比外部墙体裂缝重,而内横墙裂缝较轻,内纵墙裂缝较重。从施工角度看,夏天施工时的裂缝轻,冬天施工裂缝重。
温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗能力等。
三、温度裂缝的种类和成因
(1)内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝
这种裂缝多出现在每片墙体的端部。而且集中出现在门窗洞口的角部,呈“八”字形。当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大。使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显,内纵墙和根墙在室内与屋面板之间的温差比相应的外纵墙和山墙与屋面板之间的温差大,所以屋内墙体裂缝比外墙重。
(2)窗户出现水平裂缝、斜裂缝
当房屋的长高比较大,而且室内空间比较宽敞高大的房屋,顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝,窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力,使窗台部位的墙体内侧向外扩展,外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。
(3)屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝
这种裂缝出现在屋机板底部,顶层QL底部墙体,门过梁上部墙体,裂缝有对贯通墙厚。当升温时,屋面板对顶层QL及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。
(4)女儿墙裂缝
不少房屋女儿墙连成后发生倒向弯曲,女儿墙的根部和乎屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂,房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是:钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层,在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂,温差越大房屋越长,面层砂浆越密越厚,这种推力越大,墙体开裂越严重。
四、预防温度裂缝的措施
(1)设置伸缩缝:严格按照《砌体结构设计规范》要求设置伸缩缝,宽度不宜小于30mm。
(2)优先采用装配式有檀体系钢筋砼屋盖,使屋盖与墙体连接改为“柔性节点”,即QL与屋面板接触面上铺设一层油毡或滑石粉,形成滑动层,这样可减少温度变形时墙体的推动力影响,防止墙体产生温度裂缝。
(3)屋面板保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到隔热保温效果。
(4)屋面的温度变形与长度减正比,对于钢筋砼大檐口及较高女儿墙,宜隔二单元在檐口上设置一道温度伸缩缝。
(5)根据砖石结构设计规范要求,顶层砖砌体混合砂浆一般为M2,5,可满足强度要求,为了防止温度裂缝产生,顶层混合砂浆强度不应低于M5.0。
(6)在房屋四角檐口下一定高度和范围的墙体配筋转角钢筋2@6@500,或在房屋两端单元外墙阳角处设置qzC-Z,并开至女儿墙压顶处,柱与墙体设拉锚筋,可防止女儿墙及外墙阳角处的包角裂缝。
以上措施可结合工程项目的具体精况综合采用、这样可以有效防止温度裂缝的出现。
五、温度裂缝治理措施
(1)对温度裂等,不要忙于及早治理,等观察一个热胀冷缩周期,裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定方法:可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸,形态完整无损,说明裂缝已基于稳定,不再有较大发展可能性。
(2)当细小裂缝不影响使用可不修补,当裂缝造成墙面渗水,可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。
(3)对于裂缝较多且穿墙厚,影响美观和正常使用给用户造成不安全感时,可在裂缝墙体两侧用4(1)6@200或~>6@500钢筋网片,两侧网片用铁丝固定后,用水泥砂浆外部抹面处理。
六、结语
温度裂缝的存在是混凝土施工中不可避免的普遍现象,泵送混凝土施工同样如此。但是,我们应该明白裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。
因此,我们在施工中,应充分认识到裂缝的出现对建筑物的危害性,采取各种有效的措施和合理的处理方法来预防裂缝的出现和发展,不断提高混凝土浇筑质量,满足建筑结构安全稳定等要求。