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1、.:.; 磚石、混凝土構(gòu)造的裂痕及構(gòu)造受力形狀 在磚石構(gòu)造和混凝土構(gòu)造中,常會出現(xiàn)這樣和那樣的裂痕,裂痕的形狀多種多樣,程度的、垂直的、斜向的、貫穿構(gòu)件截面的、不貫穿構(gòu)件截面的等等。我們知道,構(gòu)造或構(gòu)件上有裂痕存在,在裂痕周圍的構(gòu)造物質(zhì)或構(gòu)件就有相應的變形存在,同時也就有廣義力的存在。我們經(jīng)過研討裂痕的形狀,可以了解構(gòu)造或構(gòu)件的變形情況,進而了解構(gòu)造或構(gòu)件的受力性質(zhì)、力的大小、方向和作用位置,為我們處置裂痕提供根據(jù)。1 裂痕的形狀與變形之間的關(guān)系在我們?nèi)蝿諏嶋H中,裂痕的形狀可以歸結(jié)為三種平面形狀:第一種是直裂痕,如圖一所示。這種裂痕的邊緣的,裂痕邊緣兩側(cè)各質(zhì)點的位移是相背的。第二種是棱形裂痕,
2、如圖二所示。裂痕中間寬,兩頭窄井閉合。裂痕中段質(zhì)點位移是相背的,而兩端質(zhì)點位移相向的,多數(shù)屬于兩端在約束存在,質(zhì)點不產(chǎn)生相對變形。第三種是V形裂痕,如圖三所示。裂痕開裂最大處位于構(gòu)造或構(gòu)件的邊緣,裂痕邊緣質(zhì)點變形是相背的,裂痕向構(gòu)造內(nèi)部延深,質(zhì)點相對變位逐漸減小,當?shù)竭_某一部位時,裂痕兩側(cè)質(zhì)點不再產(chǎn)生相背位移變形。普通來說這種裂痕在構(gòu)造中的表現(xiàn)較多,由此推導出的廣義力對構(gòu)造的影響較大。2 裂痕的變形形狀與變形力之間的關(guān)系裂痕的形狀最根本的是前一節(jié)所述的三種類型,但裂痕在構(gòu)造中的位置和裂痕與程度面構(gòu)成的角度不同,因此產(chǎn)生這種變形的廣義力不盡一樣。但裂痕無論多么復雜,都有其規(guī)律可循。首先我們應該重
3、申一點,在我們討論的建筑物上的荷載作用方向都是垂直向下的,構(gòu)造構(gòu)件要么是程度的,如梁、板,要么是垂直的,如柱、墻。及特殊情況非程度和非垂直構(gòu)件不在本文中討論。21 直裂痕上一節(jié)我們說過直裂痕邊緣兩側(cè)各質(zhì)點的變形是相背的,可以產(chǎn)生這種變形的力只能是與裂痕垂直,與變形方向一致的外力或廣義力。這種裂痕在構(gòu)造墻體和梁多表現(xiàn)為豎向的,在樓板上表現(xiàn)部分構(gòu)件的短方向,和建筑物外墻角部位,如圖四所示,這種裂痕與豎向重力荷載無關(guān),是由某種程度力呵斥的,這種程度力主要來源于構(gòu)造資料的濕脹干縮和溫度引起的熱脹冷縮,如圖四所示,裂痕主要來源于溫度熱脹冷縮變化;如圖四所示,裂痕主要來源于資料本身收縮,我們通稱這些收縮力
4、為廣義力。22 棱形裂痕校形裂痕在工程實際中也經(jīng)常遇到,它與直裂痕表現(xiàn)的位置和方向一樣時,其產(chǎn)生裂痕的緣由與直裂痕根本一樣,所不同之處是在裂痕兩端構(gòu)造上有約束,比如現(xiàn)澆板體系梁中段也常見這種裂痕,由于梁下緣有HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋約束,梁上端有現(xiàn)澆板約束,如圖五所示。當棱形裂痕在構(gòu)造構(gòu)件中是斜向或45角時,經(jīng)過質(zhì)點受力分析,質(zhì)點應力為剪切應力,構(gòu)件發(fā)生剪切變形,可以引起剪切變形的外力普通為剪力。豎向荷載或某種程度荷載均可在構(gòu)件部分產(chǎn)生剪力,如圖六所示。2.3 V型裂痕V型裂痕在工程實際中遇到得最多,且這種裂痕根據(jù)所在構(gòu)造或構(gòu)件位置的不同、
5、開口方向的不同及裂痕與程度面所成角度的不同,它所對應的應力、變形力也不盡一樣,我們將根據(jù)不同構(gòu)造、裂痕的不同位置和方向來討論裂痕十變形十變形力之間的關(guān)系。1混凝土構(gòu)造常見的混凝土構(gòu)造裂痕方式、受力形狀如附表所示。V型裂痕在構(gòu)造中處于斜向位置,可用疊加法來分析,如圖七所示。2磚混構(gòu)造常見的磚混構(gòu)造裂痕方式、受力形狀如附表所示。根據(jù)上面我們所研討的例如,根據(jù)裂痕形狀可以清楚的了解構(gòu)造或構(gòu)件的變形特征和受力情況,從而為處置和研討防止構(gòu)造開裂提供根據(jù),并有利于估算引起開裂力值的大小。3 研討構(gòu)造裂痕的主要目的研討構(gòu)造裂痕的主要目的不外乎有三條:31 研討裂痕產(chǎn)生的緣由,在設計上進展修正,提高部分剛度或
6、添加構(gòu)造措施,采取工程措施消除溫度影響,防止構(gòu)造開裂。32裂痕產(chǎn)生的資料要素,選用好的資料或在構(gòu)造和施工中采取必要的措施和先進的工藝,來減少資料因本身問題而出現(xiàn)的裂痕。33 研討裂痕的形狀及產(chǎn)生裂痕的廣義力,了解裂痕的危害程度,為裂痕的修復和穩(wěn)定,提供科學根據(jù)。建筑構(gòu)造工程中的裂痕是常見的,建筑工程中的裂痕有些對建筑構(gòu)造平安影響不大,有些那么危害構(gòu)造平安,這就需求我們能正確加以區(qū)分。無論怎樣說在建筑構(gòu)造中出現(xiàn)的裂痕,寬度到達用肉眼就可以分辨的程度時,對居住者或運用者都會產(chǎn)生一種心思負擔。研討裂痕的開展及構(gòu)造變形情況,最重要的是在建筑設計、施工中減少裂痕,這是我們的目的。 現(xiàn)澆混凝土樓板裂痕成因
7、及有關(guān)預防、處置措施 葉 斌廈門市建筑科學研討院【摘 要】本文經(jīng)過工程實例,對廈門地域現(xiàn)澆混凝土樓板裂痕的常見緣由進展分析討論,提出了防止裂痕產(chǎn)生的有關(guān)設計、施工措施,并且對已出現(xiàn)的樓板裂痕提出處置方法?!娟P(guān)社詞】樓板裂痕緣由 防止措施 裂痕處置1 概述近年來,廈門已開工的工程中,有相當多住宅小區(qū)的多層建筑出現(xiàn)不同程度的樓板混凝土開裂景象。樓板裂痕的出現(xiàn),給有關(guān)工程各方及住戶呵斥了相當大的困擾。呵斥樓板裂痕的緣由是多方面的,與建筑設計、建筑資料、施工質(zhì)量都有很大的關(guān)系。下面就結(jié)合有關(guān)工程對樓板裂痕產(chǎn)生的常見緣由及有關(guān)預防、處置措施,談談個人的淺見。2 樓板裂痕產(chǎn)生的緣由分析2.l 受力產(chǎn)生的裂
8、痕常見的樓板受力裂痕,主要是由建筑物不均勻沉降、混凝土強度及混凝土板厚嚴重缺乏及災禍、事故等要素產(chǎn)生的。1地基不均勻沉降由地基根底不均勻沉降產(chǎn)生的樓板裂痕,同時伴隨著有沿建筑物高度方向自下而上部分混凝土構(gòu)件及內(nèi)外墻體開裂等特征。如:某教學樓為磚混構(gòu)造,根底采用沉管灌注樁,因樁基未打到持力層,建筑物嚴重不均勻沉降,呵斥墻體、地梁、部分梁柱節(jié)點及現(xiàn)澆混凝土樓板開裂。2混凝土強度、混凝土板厚嚴重缺乏某四層磚混構(gòu)造辦公樓,1988年開工并交付運用,近期發(fā)現(xiàn)三、四樓板部分開間板面沿支承墻層體周圍產(chǎn)生裂痕,板底有中間向四面延伸的斜裂痕詳見圖1。該裂痕方式與樓板的受力特征相一致,采用國彈法檢測有裂痕的三層二
9、個開間樓板混凝土強度推定值均小于10OMPa,四層2個開間樓板的混凝土強度推定值分別為SMPa和7MPa,均小于設計強度C18的規(guī)范值;鉆孔丈量上述4個開間樓板的混凝土板厚實測值在5862nun之間,均小于設計值80mm。因此,可斷定上述樓板裂痕為混凝土強度、混凝土板厚嚴重缺乏,運用3災禍和事故某大型商業(yè)中心有兩層地下室,在施工過程中,因地下水浮力作用引起地下室及上部構(gòu)造的樓板、梁、柱裂痕及上浮景象,部分樓板嚴重開裂。某會展中心在施工中因遇強臺風正面襲擊,主樓西側(cè)一臺400噸一米塔吊被強風刮倒,中心主樓西側(cè)HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋混凝土框架
10、構(gòu)造蒙受重創(chuàng),HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋混凝土樓板及框架梁柱嚴重開裂,混凝土構(gòu)件破損嚴重。22非受力產(chǎn)生的裂痕常見的非受力裂痕,主要是由溫度、收縮和膨脹及施工等要素產(chǎn)生。裂痕出現(xiàn)的時間有早有晚,早期的干縮裂痕在澆筑完成后約24個小時就出現(xiàn),部分溫度裂痕在開工驗收后3個月至半年內(nèi)才出現(xiàn)。1早期收縮裂痕廈門島內(nèi)大部分地域已采用了商品混凝土,由于商品混凝土需經(jīng)過二次運輸,為確?;炷恋暮弦仔裕渌涠染^大,且有時商品混凝土的粉煤灰摻量較大,使混凝土保水性降低,容易出現(xiàn)收縮裂痕。如:某住宅樓采用商品混凝土,二層樓板在混凝土澆筑完成后,即出現(xiàn)多處不規(guī)
11、那么貫穿性裂羹,有代表性的選擇開裂較嚴重的1個開間,丈量板面、板底的裂痕寬度在013154mm之間詳見圖二;經(jīng)分析裂痕的產(chǎn)生為混凝土早期收縮引起的。某些工程在主體構(gòu)造施工中,采用了收縮性較大的礦渣水泥,或水泥用量過多、運用過量的粉砂,致使規(guī)范稠度的用水量較大,假設養(yǎng)護不當,極易呵斥早期收縮裂痕。此外,假設運用了安定性不合格的水泥,會直接導致混凝土內(nèi)部構(gòu)造普遍遭到破壞,混凝土樓板出現(xiàn)大面積龜裂景象。2溫度裂痕目前,這種裂痕最為普遍。近年來,在廈門新建的住宅小區(qū)內(nèi)均有不同程度的出現(xiàn),主要方式有樓板角部45裂痕,有樓板中部裂痕,還有些為不規(guī)那么裂痕。分析溫度裂痕出現(xiàn)的緣由為:廈門處于亞熱帶地域,日照
12、時間長,日溫差及室內(nèi)外的溫差均較大。由于溫度應力的作用,容易呵斥樓板開裂。特別是已開工后,在尚未交付運用這段時間內(nèi),住宅門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗均全封鎖,沒有良好的通風呵斥室內(nèi)外的溫差加劇,樓板極易產(chǎn)生溫度裂痕。溫度裂痕主要集中出如今樓板角部45、PVC線管等應力集中和相對薄弱中位。通常,磚混構(gòu)造較框架構(gòu)造更易出現(xiàn)裂痕。這些裂痕多數(shù)為貫穿裂痕,且一樣部位板面裂痕較板底的寬。經(jīng)調(diào)查,空置住房封鎖的時間越長,裂痕就越寬;空置封鎖時間一年以上的住宅,樓板混凝土板面的裂痕宙度中到達0.51.0mm以上。3施工要素引起的裂痕 負筋維護層偏大某住宅樓為四層
13、框架構(gòu)造,1999年元月開工驗收時未發(fā)現(xiàn)裂痕,2001年8月,二樓住戶人住時發(fā)現(xiàn)M層樓板在樓板角部45和板中線管部位,有貫穿性的裂痕,經(jīng)丈量開裂嚴重的1個開間板面負筋部位最大裂痕寬度為045nun,已嚴重影響運用功能。采用雷達波法對板面負筋位置進展探測發(fā)現(xiàn),該開間負筋混凝土維護層實測平均值為62mm,比設計值15mm多47mm。據(jù)此斷定板面負筋范圍內(nèi)的角部45裂痕產(chǎn)生的緣由為施工時踩踏HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋嚴重,導致負筋維護層偏大,失去作用呵斥的。另外,某些工程施工時樓板混凝土板厚超厚,呵斥實踐負筋維護層偏大,也容易呵斥板面負筋范圍內(nèi)角部
14、 45裂痕。板底混凝土維護層缺乏及砂的氯鹽含量超標某宿舍樓為七層磚混構(gòu)造,于1996年初開工并交付運用,由于在施工時運用的是海砂,且板底HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋維護層缺乏,至2000年5月,該樓一層的住戶就發(fā)現(xiàn)樓板板底的HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋有銹蝕景象,并且沿板底HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋部位因HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋銹蝕已呵斥混凝土裂痕。可見,混凝土維護層缺乏及運用氯鹽含量超標的
15、海砂,是呵斥HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋銹蝕從而導致混凝土樓板裂痕的直接緣由。另外,由于野蠻施工、模板變形、模板的支撐下沉及混凝土早期未采取嚴厲的養(yǎng)護措施等要素,都會使混凝土早期已出現(xiàn)微小的裂痕,當溫度變化時,由于溫度應力的作用,使原先的微裂進一步開展,構(gòu)成肉眼可見的較大寬度的裂痕。3 防止接板非受力裂痕產(chǎn)生的措施3L 設計措施因混凝土收縮、溫度應力的實際計算非常復雜,在工程設計中主要從構(gòu)造措施上思索,以盡量減少混凝土樓板開裂。 1現(xiàn)澆混凝土樓板宜盡量選用設計強度等級不大于C30的混凝土;HYPERLINK jc.zhulong/list_C0
16、32021.htm鋼筋混凝土樓板最大裂痕寬度允許值按荷載短期效應組合并思索長期效應組合的影響,不宜大于025mm。2樓板混凝土板厚設計值與跨度的最小比值hLO控制:單向板130、雙向板135,且混凝土板厚不應小于90mm屋面不應小100mm。3樓板HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋間距不應大于200mm,配筋率不應小于 0.20,混凝土板厚設計值150mm時,應采用雙層雙向配筋。32 施工措施貝模板應保證有足夠的強度、剛度;杉木支撐要求木梢直徑80mm,縱橫間距1000mm,HYPERLINK jc.zhulong/list_C151010.htm鋼
17、管支撐縱橫間距1200nun,且模板的上層支撐應垂直對準下層支撐,保證垂直;混凝土澆筑前,模板應充分潮濕,澆筑完成后普通情況下,拆模時間為:夏季大于10d,冬季大于15d。2HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋安裝時應制造水泥砂漿墊塊,保證HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋位置的準確;施工中嚴禁踩踏負筋。3嚴厲控制混凝土板厚,混凝土板厚控制點的間距不宜超越Zm;樓板澆筑完成后終凝前,應采用人工壓實抹平混凝土板面。4混凝土用砂宜選用含泥量較少的中粗砂,嚴禁運用海砂?;炷翝仓瓿珊?,應在12h內(nèi)對樓板板面加以覆
18、蓋和澆水養(yǎng)護,以防止因混凝土水分過快蒸發(fā)而產(chǎn)生的混凝土早期干縮裂痕;樓板板底運用加壓水噴灑潮濕,已澆筑的混凝土強度未到達12MPa前,不得有踩踏、放樣等行為。嚴禁在樓板上傾倒磚石資料等野蠻施工行為。5樓板內(nèi)布設HYPERLINK jc.zhulong/list_C151010.htmPVC管應固定,固定點間距S500mm;HYPERLINK jc.zhulong/list_C151010.htmPVC管至多允許兩層重疊,管外壁距樓板上外表的間隔 應不小于30mm,假設不滿足,應在HYPERLINK jc.zhulong/list_C151010.htmPVC管上部增設HYPERLINK jc.
19、zhulong/list_C032021.htm鋼筋網(wǎng)。此外,在工程開工后至交付運用的這一段時間里,應堅持房間內(nèi)良好的通風條件,以防止樓板溫度裂痕的產(chǎn)生及細微裂痕的擴展。4 樓板裂痕出現(xiàn)后的處置4L 對運用安定性不合格水泥導致的破壞性裂痕,需進展徹底的處置。處置可采用鑿去全部有害混凝土后,重新澆筑的方法。42、對受力產(chǎn)生的裂痕,可根據(jù)裂痕出現(xiàn)的緣由,有針對性的采取加固補強措施,并對已影響到構(gòu)造平安的樓板裂痕,在對裂痕進展封鎖的根底上,采用粘鋼或碳纖維布等措施對樓板進展加固。43 對溫度、收縮等非受力要素產(chǎn)生的開展已根本穩(wěn)定的裂痕,寬度在0.2mm以上的,因其已影響到構(gòu)造正常運用和構(gòu)造耐久性,可
20、采用自動壓力灌人環(huán)氧樹脂的方法對裂痕進展封鎖;寬度在0.2mm以下的裂痕,因其對正常運用、耐久性均無影響,因此裂痕無需修補,可僅進展裂痕外表涂刷封鎖處置,以恢復觀感。 近日,一項旨在改善水泥路面維修施工技術(shù)的新資料、新工藝得到了一些專家的首肯,該項成果不僅填補了我國在公路路面施工中混凝土路面裂痕修補技術(shù)上新工藝、新資料的空白,而且進一步豐富了施工路面的維修和保養(yǎng)技術(shù)。 傳統(tǒng)的水泥混凝土修補資料主要采用瀝青混凝土和交通水泥混凝土。瀝青混凝土作為修補資料本身存在著許多的缺陷,諸如運用壽命短、影響路面平整度、不美觀等。普通的水泥混凝土作為修補資料也存在著收縮大,容易導致新老混凝土拉開,加之水泥混凝土
21、本身黏度低,與老混凝土結(jié)合差,還有養(yǎng)護時間長等缺陷。這些缺陷嚴重影響了水泥混凝土路面的修補質(zhì)量,以致出現(xiàn)壞了又補、補了又壞的惡性循環(huán)。北京冶建工程裂痕處置中心科研攻關(guān)小組決議采用新資料、新工藝的AB4施工法。這一新資料具有快硬早強、黏附力強的優(yōu)點,降低了脆性,提高了延展性。同時,它還具有收減少、耐磨高、耐久性好、施工工藝簡單等優(yōu)點,不僅節(jié)省了板塊去除或條帶罩面所耗費的人力、物力、財力,而且修補后的混凝土路面顏色與原混凝土路面根本一致,補過的地方與混凝土塊粘地結(jié)實、不零落,沒有新的貫穿裂痕。北京冶建工程裂痕處置中心2003年3月17日 摘要:本文重點引見了一種可對混凝土工程裂痕、飾面空鼓進展化學
22、灌漿修復的新技術(shù):工程師TM自動低壓灌漿技術(shù),主要包括工程師TM系列機具、資料和操作工藝及工程運用情況。關(guān)鍵詞:混凝土、裂痕、空鼓、灌漿隨著住宅建筑的商品化概念的日益深化,人們對建筑行業(yè)提出了更高要求,在有裂痕的房屋里任務或生活,人們會產(chǎn)生裂痕恐懼感,這并不是杞人憂天,由于建筑物的破壞往往是從裂痕開場,近幾年由于各種要素呵斥的建筑物裂痕已成為質(zhì)量通病,輕者影響建筑物的外形美觀、運用功能、損害構(gòu)造的整體性、降低運用壽命,重者呵斥工程事故,使建筑失去運用價值甚至倒塌,這一切不同程度損害了消費者的權(quán)益,因此無論是對無害裂痕的控制還是對有害裂痕的處置都至關(guān)重要。過去對于住宅裂痕的處置多采用開槽抹環(huán)氧砂
23、漿、貼鋼絲網(wǎng)抹灰等方法,施工局面大、周期長、噪音、粉塵污染嚴重,特別對已入住的房屋修復更不方便,常導致與住戶矛盾加劇。北京冶建工程裂痕處置中心是一家集建筑物裂痕調(diào)查、診斷、修復為一體的專業(yè)機構(gòu),推行運用的“工程師TM自動低壓灌漿技術(shù)是裂痕灌漿領(lǐng)域包括資料、機具、施工的一項綜合技術(shù),該技術(shù)填補了國內(nèi)空白,開辟了我國自動壓力灌漿技術(shù)的新領(lǐng)域,在主要技術(shù)目的上到達國際先進程度,多次被列為國家級科技成果重點推行工程。目前,在對各類建筑物裂痕進展灌漿修復時,袖珍式新型機具“工程師TM自動低壓灌漿器已被廣泛采用,它是引進日本微囊技術(shù),根據(jù)毛細管和低壓注入原理,采用6kg彈簧作為壓力源,自重僅90g,摒棄了
24、傳統(tǒng)沿用的空壓機、手壓HYPERLINK jc.zhulong/list_C151040.htm泵等笨重的加壓設備,簡單輕巧,不需用電,在有妨礙、高空等各種環(huán)境下可不停產(chǎn)維修。住宅頂層墻體裂痕在北方地域較為常見,例如國務院三峽辦住宅樓,該樓為六層磚混構(gòu)造,經(jīng)現(xiàn)場檢查,頂層承重橫墻均有程度不同的裂痕,裂痕在內(nèi)橫墻兩端呈八字形,中部呈程度和垂直方向最大寬度為2.0mm,裂痕根本貫穿。產(chǎn)生裂痕主要緣由是由于帶女兒墻的平屋面隔熱保溫效果較差,吸熱快散熱慢,屋面與墻體呵斥溫差引起構(gòu)造各部位變形不一致或變形受阻所致。假設采用以往貼鋼絲網(wǎng)抹灰等方法不但擾民工期長,而且維修后往往發(fā)生二次開裂,采用工程師TM自
25、動低壓灌漿技術(shù)對裂痕進展柔性樹脂灌漿修復處置并加強屋面隔熱層后,到達了較好的效果,遭到住戶及物業(yè)的普遍歡迎。民用建筑的樓板在施工或運用過程中出現(xiàn)開裂的情況較為普遍,1997年廈門某商住大廈兩幢24層樓現(xiàn)澆樓板在構(gòu)造完工是發(fā)現(xiàn)開裂,樓板厚12cm,裂痕寬0.22.0mm,大部分貫穿,主要由于收縮溫度養(yǎng)護等緣由所致,北京冶建工程裂痕處置中心采用工程師TM自動低壓灌漿技術(shù)對裂痕進展灌漿修復和加固處置后滿足了設計和運用要求。采用工程師TM自動低壓灌漿技術(shù)已對數(shù)百項國家重點工程、民用建筑進展了加固修復并獲得良好效果,包括混凝土梁柱、屋架、樓板、墻體、地下室、橋梁、公路等各種工程裂痕,其中民用住宅裂痕修復
26、工程有國務院三峽辦宿舍、海軍干休所師職住宅樓墻體裂痕修復,北京九龍山莊、南豐小區(qū)樓板裂痕處置,北京冠城園地下室混凝土底板裂痕處置,北京碧水園小區(qū)、北京望京小區(qū)住宅樓板裂痕修復,北京民岳小區(qū)住宅樓女兒墻裂痕,北京百萬莊住宅樓磚混構(gòu)造墻體裂痕修復,天津開發(fā)區(qū)翠亨村住宅樓樓板裂痕修復,廈門天湖苑商住大廈樓板裂痕,每一項工程均作到緣由明確,設計合理,施工嚴厲,同時積累了豐富的施工閱歷,獲得了建筑物維修加固的良好效果顯著。北京冶建工程裂痕處置中心 磚混構(gòu)造房屋溫度裂痕的機理及其防治措施的討論 楊茂忠北京市建立工程質(zhì)量檢測中心第五檢測所摘 要作者結(jié)合近幾年檢測、鑒定中的實踐閱歷,對磚混構(gòu)造房屋溫度裂痕產(chǎn)生
27、、開展的機理進展論述,同時對其防治措施進展討論。關(guān)鍵詞溫度裂痕 磚混構(gòu)造1 引言作者經(jīng)過近五年對已建房屋的檢測、鑒定任務發(fā)現(xiàn),磚混構(gòu)造房屋頂層的墻體、門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗洞口角部以及屋面的女兒墻等部位普遍存在因溫度應力而產(chǎn)生的裂痕。工程中,我們稱這種因溫度應力而產(chǎn)生的裂痕為溫度裂痕。溫度裂痕的存在不僅影響了房屋的外觀質(zhì)量和耐久性,而且嚴重者還會影響到房屋的正常運用。在此,作者結(jié)合檢測、鑒定中的一些實踐閱歷就磚混構(gòu)造房屋溫度裂痕產(chǎn)生、開展的原理、溫度裂痕的特點和裂痕形狀進展論述,同時對其防治措施進展討論。2 溫度裂痕產(chǎn)生的機理、特點及其裂痕形
28、狀21 溫度裂痕產(chǎn)生的機理溫度裂痕的產(chǎn)生緣由為溫度變形。磚混構(gòu)造房屋中混凝土的線膨脹系數(shù)為 1210-6,磚墻的線膨脹系數(shù)為6106。當溫度升高時,磚墻和樓、屋蓋均將產(chǎn)生伸長變形,由于HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋混凝土樓。屋蓋的溫度變形大,磚墻的溫度變形小,且樓、屋蓋和墻體間不能產(chǎn)生相對滑移,導致磚墻妨礙樓、屋蓋的伸長,從而在磚墻內(nèi)產(chǎn)生除本身因伸長變形產(chǎn)生的拉應力外的附加拉應力和剪應力,且由于混凝土的抗拉和抗剪強度均高于磚砌體的,故墻體內(nèi)的主拉應力首先超越磚砌體的抗拉強度,從而在墻體內(nèi)產(chǎn)生斜裂痕。反之,當溫度降低時,在HYPERLINK jc.
29、zhulong/list_C032021.htm鋼筋凝土構(gòu)件內(nèi)和磚墻內(nèi)將產(chǎn)生壓應力和剪應力,由于磚墻和混凝土的抗壓強度較高,普通很難出現(xiàn)溫度裂痕,在實踐的工程中也很難發(fā)現(xiàn)此種類型的裂痕。22 溫度裂痕的特點1頂層重其他層輕。由于屋面受外界溫度影響較大,且頂層墻體對混凝土構(gòu)件的約束較小,故頂層溫度裂痕較重。其他層樓板位于室內(nèi),一年內(nèi)溫度變化不大,且由于上部墻體傳下的豎向荷載增大了混凝土構(gòu)件伸長變形時的摩擦力,故下部樓層輕,甚至不出現(xiàn)溫度裂痕。作者經(jīng)過近幾年的檢測、鑒定發(fā)現(xiàn),六層磚混構(gòu)造房屋的溫度裂痕主要集中于四至六層,且溫度裂痕的嚴重層度由頂層向下面層存在遞減景象,下面的樓層很難發(fā)現(xiàn)溫度裂痕。2
30、端單元重中間單元輕。當屋面受溫度變化產(chǎn)生變形時,屋面板及圈梁的變形形狀為:以中心點為基點向縱橫向伸展。沿房屋的縱向,屋面板和圈梁所產(chǎn)生的變形累加至端單元才得以釋放,因此,端單元墻體接受的溫度應力最大,故沿房屋縱向,溫度裂痕的特點為端單元重,中間單元輕。房屋橫向,端單元山墻除接受屋面板變形產(chǎn)生的應力外,還要接受墻體內(nèi)的圈梁由于陽光的直接照射產(chǎn)生的溫度應力,故山墻的裂痕寬度要大于內(nèi)橫墻的裂痕寬度。作者在檢測、鑒定中發(fā)現(xiàn),假設一道內(nèi)橫墻出現(xiàn)溫度裂痕,其他內(nèi)橫墻普通均存在,一樣的墻體的裂痕位置和裂痕寬度根本一樣。3裂痕寬度隨外界溫度的變化而變化。溫度裂痕系溫度應力所產(chǎn)生,由于外界溫度隨著季節(jié)的變化而變
31、化,因此,墻體內(nèi)的溫度拉應力和壓應力也會隨著溫度的變化交替變化。從而導致墻體裂痕隨著墻體內(nèi)拉應力和壓應力的交替出現(xiàn)而增大和減小。23 溫度裂痕出現(xiàn)的位置及其形狀溫度裂痕主要出現(xiàn)于受溫度變化較大的墻體和墻體變截面處,如外墻和門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗洞口等位置,有時內(nèi)墻也出現(xiàn)溫度裂痕。溫度裂痕的典型形狀為斜向通透裂痕,裂痕普通自預制板拼縫處或預制板與現(xiàn)澆板交接處為起點斜向下延伸,裂痕中間處寬度稍大,當墻體有門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗洞口時,裂痕出現(xiàn)于門HYPERLINK jc.zhulong/list
32、_C0850.htm窗洞口兩對角,且洞口角部裂痕寬度較大。冬季施工的房屋,兩端單元的縱墻的裂痕呈正“八字形狀,夏季施工的房屋,實際上兩端單元的縱墻應出現(xiàn)倒“八字形狀的裂痕,但由于夏季施工的房屋,當溫度變化時墻體處于受壓形狀,普通很難出現(xiàn)裂痕。橫墻出現(xiàn)裂痕時,裂痕形狀根本一致,裂痕自墻體頂部與頂板交接處斜向下延伸,對于同一道山墻的兩端,裂痕呈正“八字。屋面女兒墻溫度裂痕的形狀表現(xiàn)為在女兒墻根部出現(xiàn)程度裂痕,即屋面板受溫度變化產(chǎn)生膨脹推進女兒墻外移。當女兒墻頂部設有混凝土壓頂時,女兒墻受混凝土壓頂伸長變形時產(chǎn)生的拉應力的影響,沿女兒墻周圍會產(chǎn)生多條豎向通透裂痕。3 影響溫度裂痕的要素溫度裂痕除遭到
33、外界環(huán)境溫度的影響外,房屋的設計、施工、圈梁的位置以及保溫層的厚度等要素對裂痕的產(chǎn)生和開展都有不同程度的影響。設計作者對近幾年檢測、鑒定的磚混構(gòu)造房屋比較、總結(jié)發(fā)現(xiàn),76年前建造的未設圈梁的房屋很少發(fā)現(xiàn)溫度裂痕,即使存在,裂痕寬度也較細小不排除施工質(zhì)量好的要素。增設圈梁添加了房屋的抗震才干,但也產(chǎn)生了負面影響促進了溫度裂痕的產(chǎn)生。不僅如此,圈梁設置的位置對溫度裂痕的產(chǎn)生也有較大的影響,圈梁外露的房屋的溫度裂痕要重于圈梁隱蔽的房屋,其緣由為:當圈梁直接暴露于大氣中時,受外界環(huán)境溫度的影響,外露的圈梁的溫差要大于隱蔽的圈梁的溫差,從而外露的圈梁在磚墻內(nèi)產(chǎn)生的溫度拉應力也大,導致房屋溫度裂痕嚴重。施
34、工質(zhì)量施工質(zhì)量好的房屋的溫度裂痕要輕于施工質(zhì)量較差的房屋,其主要緣由為:砂漿豐滿。強度符合設計要求、砌筑質(zhì)量好的房屋的整體性及墻體抗溫度拉應力的才干也強。如:北京市延慶縣某磚混住宅樓頂層墻體溫度裂痕寬度最大值近10mm。這是作者檢測、鑒定中遇到的溫度裂痕寬度最大的房屋。檢測發(fā)現(xiàn),該房屋雖然保溫層厚度低于設計要求,但實踐厚度小于設計厚度不多?,F(xiàn)場又對該房屋頂層墻體砌筑砂漿強度及墻體砌筑質(zhì)量進展了檢測,結(jié)果為砂漿強度等級缺乏M1.0,砂漿強度離散性大,且墻體內(nèi)砂漿不豐滿。經(jīng)過分析鑒定,該房屋除HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層厚度小于設計要求對溫度
35、裂痕的產(chǎn)生和開展有促進作用外,墻體施工質(zhì)量差是該房屋溫度裂痕重于其它房屋的主要要素。HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層的厚度同前面提到的房屋的設計和施工質(zhì)量比較,HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層的厚度對溫度裂痕的產(chǎn)生和開展起著最直接的作用,當HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層厚度小于設計要求時,房屋最直接的反映就是出現(xiàn)溫度裂痕。作者經(jīng)過對一系列存在溫度裂痕的磚混構(gòu)造房屋的檢測發(fā)現(xiàn),存在溫度裂痕的房屋的保溫層厚度普遍小于設計要求,保溫層厚度低于設
36、計要求越多者,溫度裂痕也就越嚴重。目前,北京地域HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層資料普遍采用的是聚苯板,此種資料雖然存在分量輕且保溫好的特點,但抗壓強度較低、緊縮性大。施工時,施工人員的踩壓及屋面作法的自重均會導致HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層變薄,從而導致保溫效果降低,致使墻體產(chǎn)生溫度裂痕。4 防治溫度裂痕措施的討論根據(jù)上面的討論,溫度裂痕的產(chǎn)生系外界環(huán)境溫度變化時混凝土構(gòu)件的伸長量大于磚砌體的伸長量,致使磚砌體受拉和受剪所致。要杜絕溫度裂痕的產(chǎn)生或減小溫度裂痕的危害,就必需降低混凝土構(gòu)
37、件受外界溫度變化時的溫差或減小混凝土構(gòu)件產(chǎn)生伸長變形時磚砌體對混凝土構(gòu)件的約束。改善HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層改善HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層,添加屋面的保溫效果對于減小溫度裂痕的產(chǎn)生起著最直接的作用,詳細可采取如添加保溫層厚度,在屋面設置隔熱層或架空層等措施。作者曾對民航系統(tǒng)某單位數(shù)棟新建磚混構(gòu)造房屋進展過檢測,建立單位為防治溫度裂痕的產(chǎn)生,在屋面作了一道隔熱層,效果非常明顯,這幾棟房屋的頂層均未出現(xiàn)溫度裂痕。再如通州區(qū)某單位有一棟磚混住宅樓,頂層出現(xiàn)溫度裂痕后,建立單位采用灌膠
38、方法進展了封鎖處置,但封鎖后沿原位置又再次出現(xiàn)裂痕,如此反復幾次,建立單位采用我單位提出的改善HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層作法添加HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層厚度的方案,封鎖后的溫度裂痕在未出現(xiàn)開裂景象?;炷翗?gòu)件與磚砌體之間設置滑動層。在不破壞房屋構(gòu)造和受力的情況下,在混凝土構(gòu)件和磚砌體之間設置滑動層,保證溫度變化時混凝土構(gòu)件和磚砌體的自在變形。有的地域采用了在混凝土構(gòu)件和磚砌體之間鋪設油氈的方法,效果較明顯。設計和施工設計上應盡量做到使混凝土構(gòu)件不直接暴露在大氣中,減小其溫差的變
39、化。當采用抗壓強度低的保溫資料時,設計中應思索到施工荷載和施工人員的踩壓呵斥的保溫層厚度減小的影響。對于外露的圈梁可思索在圈梁的外側(cè)做一層保溫層或采用隔熱效果較好的資料。對于設有現(xiàn)澆混凝土壓頂?shù)呐畠簤伤妓髟趬喉斨芯鶆虻脑O置伸縮縫等措施,對于樓、屋蓋也可思索設置伸縮縫或在樓板拼縫處采用強度高、伸縮性好的柔性資料替代拼縫處的混凝土或砂漿。除上述措施外,好的施工質(zhì)量能起到提高房屋整體抵抗溫度應力的才干,施工中應盡量做到墻體砌筑砂漿豐滿、均勻。強度符合設計要求。5 溫度裂痕的處置措施處置溫度裂痕的傳統(tǒng)方法為采用HYPERLINK jc.zhulong/list_C087520.htmHYPERLIN
40、K jc.zhulong/list_C0880.htm玻璃膠或環(huán)氧樹脂等柔性資料灌縫封鎖。由于溫度裂痕寬度隨外界溫度的變化而變化,此方法起不到根治溫度裂痕的目的。為到達根除溫度裂痕的目的,必需改善HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層后在對裂痕進展封鎖處置,對于裂痕寬度較大,已影響到房屋的耐久性的,須采取加固補強處置。 磚混構(gòu)造墻體裂痕鑒定分析及處置 栗濤 孫俊良 李建春天津市建筑工程質(zhì)量檢測中心1 工程概略天津市某住宅樓為南北向六層磚混構(gòu)造,建筑面積為 321589m,建筑長394m,寬 123m。內(nèi)墻為240mm,外墻為370mm,燒結(jié)普通磚強
41、度等級為Mlllo,燒結(jié)普通磚砌體砌筑砂漿強度:根底部分為MS的水泥砂漿,首層、二層為M10,三層、四層為M75,五層、六層為MS的混合砂漿。在一、三、五。六層樓板下設置圈梁。根底底板、圈梁、構(gòu)造柱、樓梯板混凝土設計強度等級均為C20。根底方式為條形根底,條形根底下回填lin厚石屑分層夯實; HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層為180mm厚1:10水泥蛙石保溫層。該住宅樓主體工程于一九九六年開工,一九九七年交付運用。由于在運用過程中發(fā)現(xiàn)該住宅樓墻體多處出現(xiàn)不同程度裂痕。由建立單位于二OO一年十月委托我們對該住宅樓工程進展平安性鑒定。 2 構(gòu)造檢
42、測21 墻體裂痕分布情況該住宅樓南北向兩端一層至六層縱墻沿HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗口出現(xiàn)45斜裂痕,該樓六層南北縱墻沿HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗口均出現(xiàn)45斜裂痕,并且在房屋頂部橫縱墻出現(xiàn)程度裂痕。裂痕分布情況,經(jīng)統(tǒng)計在住宅樓l3層每層出現(xiàn)34處裂痕,45層每層出現(xiàn)67處裂痕,6層出現(xiàn)20余處裂痕,其中有7處橫墻頂部出現(xiàn)程度裂痕,裂痕沿厚度貫穿墻體且裂痕寬度隨樓層添加而寬度加大,六層裂痕最大寬度為smm。 22 主體工程檢測根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范,對砌筑用砂漿采用回彈法、對混凝土強度采用回彈法與鉆芯法進展檢測,
43、及對固梁、構(gòu)造柱、樓梯板HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋維護層、HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋間距、HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋數(shù)量進展檢測,現(xiàn)場檢測結(jié)果闡明:1隨機抽取39道墻體采用回彈法對砌筑砂【榮強度進展了檢測,檢測結(jié)果一至三層磚砌體砌筑I砂漿強度平均值均到達設計要求的80以上,而DN至六層磚砌體砌筑砂漿強度平均值僅到達設計要求的50,且砌筑砂漿強度最小值為1刀Mpa。2隨機抽取4根混凝土圈梁 根混凝土構(gòu)造柱進展混凝土強度檢測,檢測結(jié)果圖梁混凝土
44、強度均到達設計要求C20以上,第三、四層構(gòu)造柱混凝土強度到達設計要求的83與95,其他四層構(gòu)造柱混凝土強度到達設計要求的60。3對圈梁、構(gòu)造柱、樓梯板各隨機抽取10處測定其HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋維護層、HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋間距、HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋數(shù)量。結(jié)果闡明均符合設計要求。23 根底工程檢測根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范,對根底底板尺寸偏向、混凝土強度進展檢測及對建筑物進展百日沉降觀測,現(xiàn)場檢測結(jié)果闡明:1隨機檢測六處根底底板尺寸及埋深,
45、其檢測結(jié)果符合設計要求。2隨機抽取一組三塊混凝土芯樣混凝土強度檢測。根底底板芯樣混凝土強度換算代表值到達設計要求的162。3對該樓百日沉降觀測,該樓兩端百日沉降量為 162Lmm,中部百日沉降量為 111Zmm,兩端百日沉降量大于中部百日沉降量,該樓103天的平均沉降量為回6mm,平均沉降速率為0016mlndo24 屋面工程檢測隨機抽取三處進展水泥砂漿找平層、水泥蛙石保溫層厚度、保溫資料含水率檢測,結(jié)果闡明:1該樓屋面水泥砂漿找平層、水泥蛙石保溫層厚度符合設計要求。2保溫資料含水率為409,超越要求。3 鑒定分析31 墻體裂痕緣由分析根據(jù)現(xiàn)場觀測結(jié)果,該住宅樓上部四、五、六層兩端裂痕出現(xiàn)較多
46、,尤其頂層裂痕多達20余費,委托設計單位參考附近的房屋工程地質(zhì)勘察資料來確定地基允許承載力R。據(jù)施工方引見,當初開槽后發(fā)現(xiàn)東西兩單元地基情況不一致。東單元地基土為較鞏固的砂礫層,西單元為較松軟的夾砂灰土和沖積淤泥。東單元較鞏固未做任何技術(shù)處置,西單元較松軟且土質(zhì)較差進展了約20cm厚的換土處置,換上采用了天然戈壁并進展了打夯處置,但如此較大面積的換上處置采用的是小型蛙式打夯機,而且未做擊實實驗和回填土密度檢測,僅憑個別技術(shù)人員盲目的個人覺得作為報驗根據(jù)取代科學實驗直接進人了下一道工序。終究西單元脆弱地基土有多厚,允許承載力有多大?回填土密實度能否滿足允許承載力設計要求,均無從保證?3 事故緣由
47、分析及定量分析初探3.1 事故緣由分析從現(xiàn)場調(diào)查與檢測的情況分析,我們以為主要是由于東西二單元的地基土種類的不同從而導致了地基土物理力學性能的顯著差別,加之處置的不規(guī)范、不到位以及地下水的浸透呵斥地基土的軟化和根底混凝土的腐蝕導致不均勻沉降引發(fā)嚴重開裂事故。詳細分析如下:1由于建立方的盲目節(jié)約資金以及設計方的不尊重實踐、不遵照設計原那么錯誤地參考了附近地質(zhì)資料,還有施工管理的不完善、不科學導致了個他人的客觀臆斷,從而導致了地基與根底處置的不到位、不規(guī)范,最終引發(fā)了地基的不均勻沉降。2由于該樓緊接南邊山墻處的后院為花池綠化帶,綠化帶中鉆有一井,并由該井HYPERLINK jc.zhulong/l
48、ist_C151040.htm泵水進展長期不限時的濫灌,使綠化帶飽和水不斷經(jīng)過地表往山墻及根底浸透,加之水位隨季節(jié)溫度的變化而不斷變化,進一步加速了地下水的流動從而加劇了西部地基的軟化以致混凝土的腐蝕。進而導致了更為嚴重的不均勻沉降。32 定量分析初探雖然施工單位只需求為其找出事故緣由以便進展妥善處置而未要求進展定量分析,但我以為僅有一個籠統(tǒng)的定性分析其壓服力是遠遠不夠的。而且施工方也難以發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量程度與實踐運用質(zhì)量要求會存有多大的差距,也難以領(lǐng)會科學數(shù)據(jù)的真正內(nèi)涵,因此有必要進展相關(guān)的定量分析。根據(jù)施工方對事故發(fā)生后房屋標高的復核情況我們可得到大致均等三個部位的沉降量以東單元東端為參考分別
49、為 157mm、129mm、28mm經(jīng)過計算斜率分別為1180。、970c、209c,由于東中部位傾斜率極為相近,可將其變形看作大致的直線外形,同時相應的變形協(xié)調(diào)力也可視為直線分布。我們可以近似地將該樓看作一個彈性體,視外縱墻為一根長40m,嵌固區(qū)134m。懸臂區(qū)266m。高17Sin、寬0,37m的懸臂梁。在西端最大值為qn的三角形的荷載作用下的彎曲。變形和內(nèi)力分析表示圖如下:單位:mm而。x為將房屋按彈性體計算出的最大應力值,而實踐發(fā)生的最大應力應乘以應力松弛系數(shù)月,根據(jù)沉降快慢情況p可在0310范圍內(nèi)取值,普通來說,突發(fā)性沉降產(chǎn)值取10,施工期間發(fā)生沉降可取05,沉降在開工后數(shù)月發(fā)消費可
50、取03,因此該樓的實踐最大應力rm。03 xom。03 xg03OPa,此應力發(fā)生在。m。X人,c?;炷量沽褟姸然颉。磚砌體彎曲抗拉強度時,圈梁或磚砌體將發(fā)生開裂。由以上計算結(jié)果我們不難看出。4 處置建議和閱歷教訓41 處置建議1對原有地基和根底進展擴寬加固處置,以調(diào)整地基附加應力,加強建筑物的剛度和整體性,防止不均勻沉降的繼續(xù)開展;2對后院綠化帶與山墻銜接處做深層防滲擋士墻以防水分繼續(xù)浸透呵斥地基土的軟化和根底混凝土的腐蝕;3在進展地基加固處置和防滲擋土墻任務之后,將該樓一切裂痕進展封鎖處置。42 閱歷教訓l萬丈高樓平地起,可見地基和根底對建筑工程質(zhì)量的至關(guān)重要,因此在進展設計施工前,工
51、程地質(zhì)勘察必不可少,決不能隨便地以附近工程地質(zhì)資料為根據(jù)。2加強技術(shù)交底完善施工管理程序,以回填土不做擊實實驗和密實度檢測為戒引以啟迪,在工程技術(shù)的各個環(huán)節(jié)均應尊重科學數(shù)據(jù),杜絕無技術(shù)交底、無技術(shù)把關(guān)程序盲目找個人閱歷覺得作為報驗根據(jù)的景象。3在規(guī)劃及設計時應嚴厲遵照相關(guān)設計規(guī)程將綠化帶設計在距房屋至少3Sin以外盡能夠遠處并加砌深層防滲擋土墻以防水分浸透呵斥的破壞。 磚混構(gòu)造房屋溫度裂痕的機理及其防治措施的討論 楊茂忠北京市建立工程質(zhì)量檢測中心第五檢測所摘 要作者結(jié)合近幾年檢測、鑒定中的實踐閱歷,對磚混構(gòu)造房屋溫度裂痕產(chǎn)生、開展的機理進展論述,同時對其防治措施進展討論。關(guān)鍵詞溫度裂痕 磚混構(gòu)
52、造1 引言作者經(jīng)過近五年對已建房屋的檢測、鑒定任務發(fā)現(xiàn),磚混構(gòu)造房屋頂層的墻體、門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗洞口角部以及屋面的女兒墻等部位普遍存在因溫度應力而產(chǎn)生的裂痕。工程中,我們稱這種因溫度應力而產(chǎn)生的裂痕為溫度裂痕。溫度裂痕的存在不僅影響了房屋的外觀質(zhì)量和耐久性,而且嚴重者還會影響到房屋的正常運用。在此,作者結(jié)合檢測、鑒定中的一些實踐閱歷就磚混構(gòu)造房屋溫度裂痕產(chǎn)生、開展的原理、溫度裂痕的特點和裂痕形狀進展論述,同時對其防治措施進展討論。2 溫度裂痕產(chǎn)生的機理、特點及其裂痕形狀21 溫度裂痕產(chǎn)生的機理溫度裂痕的產(chǎn)生緣由為溫度變形。磚混構(gòu)造房屋中
53、混凝土的線膨脹系數(shù)為 1210-6,磚墻的線膨脹系數(shù)為6106。當溫度升高時,磚墻和樓、屋蓋均將產(chǎn)生伸長變形,由于HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋混凝土樓。屋蓋的溫度變形大,磚墻的溫度變形小,且樓、屋蓋和墻體間不能產(chǎn)生相對滑移,導致磚墻妨礙樓、屋蓋的伸長,從而在磚墻內(nèi)產(chǎn)生除本身因伸長變形產(chǎn)生的拉應力外的附加拉應力和剪應力,且由于混凝土的抗拉和抗剪強度均高于磚砌體的,故墻體內(nèi)的主拉應力首先超越磚砌體的抗拉強度,從而在墻體內(nèi)產(chǎn)生斜裂痕。反之,當溫度降低時,在HYPERLINK jc.zhulong/list_C032021.htm鋼筋凝土構(gòu)件內(nèi)和磚墻內(nèi)
54、將產(chǎn)生壓應力和剪應力,由于磚墻和混凝土的抗壓強度較高,普通很難出現(xiàn)溫度裂痕,在實踐的工程中也很難發(fā)現(xiàn)此種類型的裂痕。22 溫度裂痕的特點1頂層重其他層輕。由于屋面受外界溫度影響較大,且頂層墻體對混凝土構(gòu)件的約束較小,故頂層溫度裂痕較重。其他層樓板位于室內(nèi),一年內(nèi)溫度變化不大,且由于上部墻體傳下的豎向荷載增大了混凝土構(gòu)件伸長變形時的摩擦力,故下部樓層輕,甚至不出現(xiàn)溫度裂痕。作者經(jīng)過近幾年的檢測、鑒定發(fā)現(xiàn),六層磚混構(gòu)造房屋的溫度裂痕主要集中于四至六層,且溫度裂痕的嚴重層度由頂層向下面層存在遞減景象,下面的樓層很難發(fā)現(xiàn)溫度裂痕。2端單元重中間單元輕。當屋面受溫度變化產(chǎn)生變形時,屋面板及圈梁的變形形狀
55、為:以中心點為基點向縱橫向伸展。沿房屋的縱向,屋面板和圈梁所產(chǎn)生的變形累加至端單元才得以釋放,因此,端單元墻體接受的溫度應力最大,故沿房屋縱向,溫度裂痕的特點為端單元重,中間單元輕。房屋橫向,端單元山墻除接受屋面板變形產(chǎn)生的應力外,還要接受墻體內(nèi)的圈梁由于陽光的直接照射產(chǎn)生的溫度應力,故山墻的裂痕寬度要大于內(nèi)橫墻的裂痕寬度。作者在檢測、鑒定中發(fā)現(xiàn),假設一道內(nèi)橫墻出現(xiàn)溫度裂痕,其他內(nèi)橫墻普通均存在,一樣的墻體的裂痕位置和裂痕寬度根本一樣。3裂痕寬度隨外界溫度的變化而變化。溫度裂痕系溫度應力所產(chǎn)生,由于外界溫度隨著季節(jié)的變化而變化,因此,墻體內(nèi)的溫度拉應力和壓應力也會隨著溫度的變化交替變化。從而導
56、致墻體裂痕隨著墻體內(nèi)拉應力和壓應力的交替出現(xiàn)而增大和減小。23 溫度裂痕出現(xiàn)的位置及其形狀溫度裂痕主要出現(xiàn)于受溫度變化較大的墻體和墻體變截面處,如外墻和門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗洞口等位置,有時內(nèi)墻也出現(xiàn)溫度裂痕。溫度裂痕的典型形狀為斜向通透裂痕,裂痕普通自預制板拼縫處或預制板與現(xiàn)澆板交接處為起點斜向下延伸,裂痕中間處寬度稍大,當墻體有門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗洞口時,裂痕出現(xiàn)于門HYPERLINK jc.zhulong/list_C0850.htm窗洞口兩對角,且洞口角部裂痕寬度較大。冬季施工的房
57、屋,兩端單元的縱墻的裂痕呈正“八字形狀,夏季施工的房屋,實際上兩端單元的縱墻應出現(xiàn)倒“八字形狀的裂痕,但由于夏季施工的房屋,當溫度變化時墻體處于受壓形狀,普通很難出現(xiàn)裂痕。橫墻出現(xiàn)裂痕時,裂痕形狀根本一致,裂痕自墻體頂部與頂板交接處斜向下延伸,對于同一道山墻的兩端,裂痕呈正“八字。屋面女兒墻溫度裂痕的形狀表現(xiàn)為在女兒墻根部出現(xiàn)程度裂痕,即屋面板受溫度變化產(chǎn)生膨脹推進女兒墻外移。當女兒墻頂部設有混凝土壓頂時,女兒墻受混凝土壓頂伸長變形時產(chǎn)生的拉應力的影響,沿女兒墻周圍會產(chǎn)生多條豎向通透裂痕。3 影響溫度裂痕的要素溫度裂痕除遭到外界環(huán)境溫度的影響外,房屋的設計、施工、圈梁的位置以及保溫層的厚度等要
58、素對裂痕的產(chǎn)生和開展都有不同程度的影響。設計作者對近幾年檢測、鑒定的磚混構(gòu)造房屋比較、總結(jié)發(fā)現(xiàn),76年前建造的未設圈梁的房屋很少發(fā)現(xiàn)溫度裂痕,即使存在,裂痕寬度也較細小不排除施工質(zhì)量好的要素。增設圈梁添加了房屋的抗震才干,但也產(chǎn)生了負面影響促進了溫度裂痕的產(chǎn)生。不僅如此,圈梁設置的位置對溫度裂痕的產(chǎn)生也有較大的影響,圈梁外露的房屋的溫度裂痕要重于圈梁隱蔽的房屋,其緣由為:當圈梁直接暴露于大氣中時,受外界環(huán)境溫度的影響,外露的圈梁的溫差要大于隱蔽的圈梁的溫差,從而外露的圈梁在磚墻內(nèi)產(chǎn)生的溫度拉應力也大,導致房屋溫度裂痕嚴重。施工質(zhì)量施工質(zhì)量好的房屋的溫度裂痕要輕于施工質(zhì)量較差的房屋,其主要緣由為
59、:砂漿豐滿。強度符合設計要求、砌筑質(zhì)量好的房屋的整體性及墻體抗溫度拉應力的才干也強。如:北京市延慶縣某磚混住宅樓頂層墻體溫度裂痕寬度最大值近10mm。這是作者檢測、鑒定中遇到的溫度裂痕寬度最大的房屋。檢測發(fā)現(xiàn),該房屋雖然保溫層厚度低于設計要求,但實踐厚度小于設計厚度不多?,F(xiàn)場又對該房屋頂層墻體砌筑砂漿強度及墻體砌筑質(zhì)量進展了檢測,結(jié)果為砂漿強度等級缺乏M1.0,砂漿強度離散性大,且墻體內(nèi)砂漿不豐滿。經(jīng)過分析鑒定,該房屋除HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層厚度小于設計要求對溫度裂痕的產(chǎn)生和開展有促進作用外,墻體施工質(zhì)量差是該房屋溫度裂痕重于其它房
60、屋的主要要素。HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層的厚度同前面提到的房屋的設計和施工質(zhì)量比較,HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層的厚度對溫度裂痕的產(chǎn)生和開展起著最直接的作用,當HYPERLINK jc.zhulong/list_C072020.htm屋面保溫層厚度小于設計要求時,房屋最直接的反映就是出現(xiàn)溫度裂痕。作者經(jīng)過對一系列存在溫度裂痕的磚混構(gòu)造房屋的檢測發(fā)現(xiàn),存在溫度裂痕的房屋的保溫層厚度普遍小于設計要求,保溫層厚度低于設計要求越多者,溫度裂痕也就越嚴重。目前,北京地域HYPERLINK j
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