墙体裂缝成因分析及防治措施

西安工业大学继续教育学院毕业论文01 绪论建筑施工的过程中经常会存在一些质量问题，建筑裂缝种类繁多、形态各异，墙体裂缝是混凝土结构中比较常见的一种，这些裂缝的存在不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能的实现，甚至造成混凝土结构破坏和建筑物倒塌，墙体裂缝问题应该得到解决。 建筑工程的质量直接关系到人民生命财产安全、人身健康和公众利益等诸多方面，在关于商品房的质量投诉案件中，由于墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司越来越多，墙体裂缝不仅影响建筑物的美观和使用功能要求(如引起建筑物透风、渗漏 )：还可能破坏墙体的整体性，影响结构安全；甚至会降低结构的耐久性。因此已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。墙体裂缝作为一种质量通病，对业主在观感和使用上造成不良影响，一直困扰着业主和开发商。因此分析墙体裂缝产生的原因，并制定相应的防治措施，已成为国家行政主管部门、房屋开发商及业主共同关注的课题。根据近几年对市民投诉的统计资料来看，与建筑物裂缝有关的占 90以上。因此，无论是从经济角度、观感角度及正常使用角度来说，建筑物的裂缝问题均是一个需要迫切解决的问题。西安工业大学继续教育学院毕业论文12 墙体裂缝的概述2.1 墙体裂缝的危害墙体裂缝，特别是砖混结构住宅楼的现浇板裂缝、墙体裂缝、多层现浇框架填充墙裂缝，属于当前建筑物多发性、普遍性的质量顽症。许多混凝土结构、砌体结构等建筑物在建设和使用的过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。对于钢筋混凝土结构,裂缝使大气中的二氧化碳很快渗透到混凝土中去，加快了裂缝处混凝土的碳化速度，从而缩短了结构从制作到钢筋开始锈蚀(即碳化历程)所经历的时间。而化学介质、气体、氧分子及水分子等也同时侵入裂缝。破坏钢筋钝化膜，在钢筋表面发生电化学反应，引起钢筋锈蚀，影响结构的使用寿命。如：钢筋混凝土梁、柱构件出现胀锈裂缝时(纵向裂缝)表明混凝土保护层内钢筋己严重锈蚀，结构的安全度随之迅速降低，结构的使用寿命大大缩短。砌体结构的墙体裂缝则会引起建筑物的渗漏，降低建筑物的刚度、耐久性和抗震性能，若墙体裂缝进一步扩展，还可能会威胁到人的生命和财产安全。2.2 裂缝控制的要求裂缝有宏观、微观之分，更有有害、无害之别，建筑物裂缝宽度小于O05mm 的属于微观裂缝，反之属于宏观裂缝。所谓裂缝的有害、无害之别，主要取决于建筑物的用途、性质、所处环境条件、裂缝所处部位、裂缝大小等。一般认为，凡引起下列后果的裂缝为有害裂缝，如：损害建筑物的功能；引起其它因素的破坏；降低结构刚度或影响建筑物的整体性；损害结构表面功能等。国内许多研究资料认为，裂缝是否需要处理，应根据裂缝的性质、缝宽、西安工业大学继续教育学院毕业论文2所处环境、结构类别(静定或超静定)、配筋情况等综合考虑，对处于正常室内环境下的温度收缩等变形裂缝，其处理的界限可适当放宽。2.3 墙体裂缝的分类按照不同的分类标准，裂缝可以有很多的分类方法，一般有：按照裂缝生成原因分为：受力裂缝和非受力裂缝两大类。如：在各类直接荷载作用下，砌体产生的裂缝为受力裂缝；而因收缩、温度及湿度变化。地基不均匀沉降等引起的裂缝为非受力裂缝，又称变形裂缝；按照裂缝的危害性分为：有害裂缝和无害裂缝；按照材料、构件分类：砖砌体裂缝、砌块墙体裂缝及混凝土结构裂缝。西安工业大学继续教育学院毕业论文33 墙体裂缝成因分析及防治由于地基不均匀沉降和温度变化的影响，以及墙体局部受压承载力不足等原因，常使砖墙表面产生一些不同性质的裂缝。砖混结构由于地基不均匀沉降或温度变化引起的一般性质的裂缝不危及结构安全和使用，往往容易被人们忽视，致使这类裂缝屡有发生，形成隐患，当在地震或其他作用下，容易引起提前破坏。故对此应引起有关部门的重视，采取措施，减少和防止裂缝的产生。3.1 框架结构填充墙裂缝框架结构填充墙裂缝成因非常复杂，砌块的干燥收缩、耐久性的降低、外界环境温度和相对湿度的变化、施工质量不合格以及构造措施不合理等因素都可能对填充墙变形和开裂产生影响，当某个因素变化所产生的应力大于填充墙的强度极限时，填充墙就可能开裂。因此，分析填充墙裂缝的成因必须把砌块的质量、环境变化、施工质量以及构造措施等因素综合起来考虑。3.1.1形成原因a. 砌块质量引起的填充墙裂缝。砌块强度对填充墙裂缝的影响。砌筑填充墙的混凝土砌块主要是B05级和B07级，B05级混凝土砌块抗压强度一般不超过25Mpa，B07级混凝土砌块抗压强度一般不超过35Mpa，而且随着砌块强度等级的增加，干燥收缩值也明显增大。砌块的干燥收缩过大是填充墙产生裂缝的主要原因之一。干燥收缩较大是各类混凝土砌块的一个显著特点，对填充墙而言，必须严格控制砌块的干燥收缩，否则砌块上墙以后将产生较大的收缩，使填充墙产生裂缝。西安工业大学继续教育学院毕业论文4b. 温度应力对填充墙裂缝的影响。温度应力会超过砌块的抗拉强度和粘结强度，使填充墙开裂。而且在高温时，砌块表层迅速失水，不仅加剧了砌块的收缩，也造成砂浆失水量增大使粘结强度降低。此外由季节温差产生的应力也可能使填充墙产生裂缝。由于外界温度变化无法控制，因此应避免高温季节砌筑填充墙。c. 砌块耐久性对填充墙裂缝的影响。碳化和干湿循环对混凝土砌块的抗压、抗拉和抗折强度均产生较大影响。碳化对混凝土砌块的抗压强度和抗裂性有不利的影响，当填充墙表面未进行饰面处理时，砌块表面会在较短时间内碳化，使己碳化部分的砌块抗压强度和抗裂性降低。如果填充墙砌筑完成后在很短的时间就进行抹面施工，由于抹面砂浆的保护，碳化对填充培裂缝的影响可以忽略。对一些建筑面积较大的工程，由于施工周期较长，在填充墙砌筑完成以后长达半年甚至1年的时问后进行抹面处理，砌块表层会发生碳化，使加气混凝土的强度和抗裂性降低，容易产生裂缝。填充墙砌筑完成后，对外墙而言，主要是降雨引起砌块含水率的变化，内墙则主要是相对湿度的变化和渗漏引起砌块含水率的变化。混凝土砌块含水率增加时，强度降低较为明显，同时干湿循环也引起相应的变形，当变形受到约束时产生应力，填充墙也可能产生裂缝。d. 砌筑砂浆和抹面砂浆对填充墙裂缝的影响。砌块和抹面砂浆都是构成填充墙的基本单元，填充墙在内部和外部各种因素的作用下不断发生着变形，这些变形都将以一定形式和数量分配到抹面砂浆和饰面部分，加上面层本身的干燥收缩和温度变形，使抹灰层和墙体的粘结面更多的处于受剪或受拉状态。由于温度及相对湿度变化时，砌块面层和内部的含水率变化与外部的不一致，从而产生变形差，就会产生裂缝。e. 施工质量原因造成的墙体裂缝。混凝土砌块在我国很多地区应用时间较短，许多施工人员对这类砌块的特性缺乏了解，施工中仍沿用砌筑粘土砖的施西安工业大学继续教育学院毕业论文5工方法，会造成填充墙质量问题。经过大量的调查和分析，发现各类混凝土砌块填充墙裂缝的产生与砌筑填充墙的施工方法和施工质量有直接关系，许多质量问题都是由于操作不当而引起的。砌筑填充墙时，灰缝的饱满度往往达不到要求。尤其是空心砌块，由于块型特征限制，灰缝的饱满度往往达不到砌体工程施工质量验收规范的要求。由于砂浆早期收缩较大，水平灰缝厚度过大，会加剧填充墙的竖向沉降，影响填充墙与梁或板底的紧密结合，产生结合部位的水平裂缝。此外，随着水平灰缝厚度的增加，灰缝内砂浆横向变形加大，加剧了填充墙受压后的拉、弯、剪等复杂应力，使填充墙在较低荷载下开裂。砌筑填充墙时砌块搭接长度不够也是普遍存在的一个问题砌筑填充墙至距框架梁底部约200mm处时，一般采用实心砖倾斜约60度的立砖斜砌方式填塞填充墙和梁底部的空间，由于砌筑难度较大，实心砖和梁底的空隙处砂浆饱满度很低，有时甚至没有砂浆。抹面工程完成后，实心砖和梁底空隙被掩盖了，当填充墙产生沉降变形时，梁底部和填充堵之间会产生水平裂缝。砌块含水率对填充墙裂缝的影响。规范规定：加气混凝土制品施工时的含水率一般宜小于15，对于粉煤灰加气混凝土制品可不大于20。另外还明确规定了各类轻质混凝土砌块施工时的含水率和龄期，主要是保证施工时砌块的收缩能基本完成，从而有效的减小填充墙收缩变形并且保证填充墙的强度，减少产生裂缝的可能性。在施工现场，砌块一般都是露天堆放而且无防雨措施，必然存在淋雨现象。造成砌块含水率不均匀。同时小型砌块尺寸较大，含水率很难控制，而许多工程中施工人员仍然采用润湿粘土砖的方式对砌块浇水润湿，即砌筑前24h给砌块大量浇水润湿。由于砌块吸水量较大，浇水很难均匀，上部砌块吸水过量而下部砌块尚未润湿，造成砌块含水率存在较大差异，因此砌块上墙后的收缩变形西安工业大学继续教育学院毕业论文6也产生较大的差异。同时，在进行填充墙抹面施工时，为了提高砂浆与砌块的粘结强度，仍然对砌块进行浇水润湿，使砌块的含水率处于较高状态。砌块含水率高，填充墙砌筑完成后干燥收缩必然增大，填充墙容易出现裂缝。含水率对加气混凝土的干燥收缩的影响尤为重要，由于混凝土砌块失水速度较慢，当混凝土砌块表层含水率处于较低状态时，砌块内部的含水率可能仍然较高。如果加气混凝土砌块含水率较高，则砌块内部和表层的含水率差异就越大。加气混凝土失水收缩时，产生毛细管压力，如果存在含水率梯度，则毛细管压力会产生应力梯度，引起加气混凝土表面微裂纹的扩展。根据实验室内测量混凝土砌块含水率的变化可知，当砌块表层30mm的含水率在5左右时，砌块内部的含水率仍然超过20，砌块表层和内部由此含水率梯度产生的收缩变形差异可以超过0.2mmm，收缩应力可以达到022MPa当砌块砌筑成填充墙后，由于砌块与外界接触面积减小，砌块内部含水率变化会更加缓慢，由含水率梯度产生的收缩应力可能更大，造成填充墙产生裂缝。埋设管线对填充墙裂缝的影响。施工时水电气管线不可避免要穿越填充墙，调查时发现，管线穿越填充墙的洞口处比较容易出现沿洞口上角向上延伸贯穿墙体的斜裂缝。规范规定填充墙构造柱的间距应小于4.2m，构造柱间距减小，可以减少填充堵的收缩变形，同时可增强填充墙的整体性及延性，对控制填充墙裂缝有积极作用。但是由于砌块干燥收缩值较大，而且砌块含水率差异也很大，造成填充墙收缩不均匀，使填充墙在使用过程中仍然出现裂缝。因此，可以认为单纯缩小构造柱间距不仅不能有效控制填充墙裂缝，还使施工难度和施工成本增加。为了提高填充墙的整体性以及减少填充墙和柱子之问的竖向裂缝，通常采用后植钢筋加强填充墙和柱子之间的连接。当填充墙产生收缩变形时，拉结钢筋可以承担拉应力，以避免填充墙和柱子之间出现竖向裂缝。局部受压是砌体中常见的一种受力状态，调查中发现，在门窗洞口过梁的西安工业大学继续教育学院毕业论文7支承处，填充墙因局部受压容易出现斜裂缝和水平裂缝。施工过程中，过梁一般直接支承在砌块上，梁端支承处填充堵的局部受压属于局部不均匀受压，过梁端部支承在填充墙上，当过梁上方填充墙高度较大时，与过梁端底部接触的砌块产生较大的压缩变形，同时过梁产生挠曲变形，梁端顶部与填充墙的接触面积将减小，甚至与填充墙脱开，使填充墙产生水平裂缝或斜裂缝。对于一些尺寸较小的门窗洞口，施工过程中，直接用钢筋充当过粱，由于砌体中灰缝厚度较小，灰缝不能很好的握裹钢筋，当钢筋受到上部砌块重力的作用产生挠曲变形时，钢筋产生滑移，使填充墙产生水平裂缝。砌块填充墙抹灰层开裂、空鼓以及随之而来的渗漏、剥落是建筑工程中的质量通病。为了解决这一问题，施工单位常采用在墙面加挂钢丝网再抹灰的措施，来防止抹灰层开裂和空鼓。墙面加挂钢丝网的措施主要用于：建筑结构构件如：梁、柱、剪力墙与填充墙连接处。填充墙埋设管线回填处，填充墙裂缝多发部位。也有一些施工单位采用内外墙面满挂钢丝网，甚至在墙面和抹灰层中加挂双层钢丝网的措施来防止填充墙出现裂缝。由于墙面加挂钢丝网的方法在施工过程中没有明确的规范可循，导致各施工单位在墙面或抹灰层中加挂钢丝网的方法也不尽相同。即使采用加挂钢丝网的措施，如果施工质量较差、方法不当，或者钢丝网与基层或结构构件连接不牢固，加挂钢丝网的质量难以保证，无法起到防裂、防剥落的作用。通过试验也发现，在砂浆和加气混凝土试件的界面加钢丝网对提高粘结强度并没有明显作用。可以说，在砌块表面铺设钢丝网的主要作用是防止抹面砂浆剥落，而不是提高粘结强度。因此，不论采用何种构造措施，首先要保证填充墙砌筑时的施工质量，这些构造措施才能发挥良好的作用，真正达到防止填充墙开裂的目的。3.1.2 防治措施西安工业大学继续教育学院毕业论文8为了防止因砌块本身变形原因引起的墙体裂缝，轻质砌块出厂时应有包装，底部应用木托板垫高。砌块运输、装卸应轻装轻卸，按不同等级码放，堆置高度不宜超过2m。堆垛内及堆垛间宜保持适当的通风间距与通风道，保证砌块有足够的养护期和存放期，以促进砌块强度的增长和完成砌块自身的收缩。砌块进入现场后，不能遭受雨淋，保持干燥。砌筑砌块宜使用专用秸结剂，粘结剂应具有良好的保水性、和易性和粘结性，并具有耐水、耐冻及良好的抗老化性能。砌块龄期以养护两个月后使用为好，严禁使用龄期不足28天的砌块。部分砌块上墙前要进行干燥处理，以减少墙体收缩，干燥程度视所在地区的气温和湿度而定，一般以控制砌块含水率不大于现场年平均湿度为益。对于温度变化引起的裂缝，在施工中应合理安排结构施工。主体结构特别是屋面及楼面梁板的施工尽量避开高温或寒冬季节，否则要做好浇水养护和保温隔热的措施，尽量减少填充墙体与主体结构存在较大温差，减少温度应力和变形差。设计中预防墙体裂缝可采取相应的技术措施：建筑物伸缩缝的最大间距不超过砌块规范规定的限值；重视拉结构造措施的设计：砌块墙与框架梁、柱交接处设置水平拉结钢筋，增强砌体抗拉强度；屋面保温层要比正常计算值加厚，以保证屋面受大气温度影响而产生的水平力较小，减少对顶层墙体的危害；在砌体与框架柱、粱交接处，沿竖向增设200mm宽的铜丝网，再抹灰，并控制抹灰厚度，避免外墙开裂；砌筑砂浆应与砌块强度相匹配，并且一般砂浆强度等级应高于砌块强度等级，且不得低于M7.5，这样可约束砌块的横向变形，提高砌块本身的抗裂能力，也使前述的因温度应力而引起的开裂得到控制。当设计的墙体长度大于5m时应在填充墙中设置构造柱。高度大于4m，则应增加圈梁，