劉希
(襄陽市房屋安全鑒定和白蟻防治所 湖北 襄陽 441003)
房屋安全鑒定中的裂縫成因及改進
劉希
(襄陽市房屋安全鑒定和白蟻防治所湖北襄陽441003)
隨著各種建筑大量投入使用,裂縫已成為建筑工程中一個普遍存在的問題,裂縫的產(chǎn)生不僅會影響建筑美觀,還給住戶帶來恐慌,破壞結構安全性。因此在房屋安全鑒定中要采取措施消除房屋裂縫帶來的安全隱患,使房屋的安全性及耐久性得到充分的保障。本文針對裂縫的形成,分析了房屋裂縫的成因及危害,并針對成因提出了改進措施,提高房屋的安全性。
房屋裂縫;安全鑒定;裂縫成因;改進措施
大量的實驗研究和工程實踐表明房屋的裂縫是普遍存在的,裂縫的出現(xiàn)由材料的固有物理特性而決定,具有一定的不可避免性。在房屋的安全鑒定中,依據(jù)裂縫成因及特征,判斷結構的受力狀況,評判結構的安全性、耐久性和適用性。本文針對裂縫的形成情況,分析了房屋裂縫產(chǎn)生的原因,并針對各成因提出了相關改進措施,對提高房屋的安全性有一定的理論意義和指導作用。
2.1裂縫的定義裂縫是由材料的特有物理性質決定的,不連續(xù)的現(xiàn)象是無法避免的,但其有害程度要控制在合適范圍內(nèi)。據(jù)國內(nèi)外設計規(guī)范和相關試驗資料表明,混凝土的最大裂縫寬度標準為:無侵蝕介質和防滲要求的要控制在0.3~0.4mm,輕微侵蝕介質無防滲要求的要控制在0.2~0.3mm,嚴重侵蝕介質有防滲要求的要控制在0.1~0.2mm。
2.2裂縫的分類
房屋裂縫的產(chǎn)生主要是由荷載變形引起的,結構材料自身的抗拉強度比由荷載變形引起的拉應力小,在結構薄弱處產(chǎn)生裂縫。裂縫可分為變形裂縫和荷載裂縫,據(jù)國內(nèi)外調查資料顯示由荷載引起的裂縫約20%,由變形引起的裂縫約占80%。由變形引起的裂縫,在完工后約1年出現(xiàn)并發(fā)展,地基沉降約2年內(nèi)進入穩(wěn)定,干縮變形約1年即可完成,溫度裂縫約1年后,變形可以穩(wěn)定在很小范圍內(nèi),但隨著季節(jié)作周期性變化,這種裂縫通常不會影響結構的安全,稱為無害裂縫;由荷載作用引起的裂縫,隨荷載持續(xù)的作用,裂縫不斷發(fā)展危及結構安全,稱為有害裂縫。
3.1溫差變化引起的裂縫
據(jù)統(tǒng)計,溫度變化是房屋裂縫出現(xiàn)的一個主要原因,夏季一些地區(qū)墻壁或屋頂受陽光直射影響,墻面的溫度可達65℃以上,冬季墻體溫度可達-15℃以下,溫差達80℃以上。由不同材料組成的混合結構,有不同的溫度變化特性,如混凝土的熱膨脹系數(shù)是磚砌體的2倍。房屋本身的整體結構間相互制約,溫差變化大,屋蓋變形大,當墻體產(chǎn)生的壓力大于磚砌體的極限抗拉強度時,墻體就產(chǎn)生裂縫。此外,具有快硬性、失水快、硬度大等特性的材料,如水泥等產(chǎn)生裂縫的可能性大。
3.2地基沉降引起的裂縫
由于地基的不均勻沉降產(chǎn)生的墻體倒八字形或正八字形斜裂,由于灰縫灰漿的粉化壓縮產(chǎn)生的上部水平裂,由于支座沉降產(chǎn)生的鋼筋混凝土梁的豎直向開裂等。房屋的地基土不均勻或較松軟時,極易產(chǎn)生不規(guī)則的沉降,沉降量的差異使部分材料發(fā)生相對位移,而使墻體承受較大的剪力,從而產(chǎn)生附加應力,當材料強度和結構的剛度無法滿足要求時,就會產(chǎn)生裂縫。不均勻沉降是斜向裂縫產(chǎn)生最為常見的原因,通常集中在窗臺角位置,裂縫具有呈斜線狀、砌體應力大、墻體抗彎力小等特點。
3.3材料質量和房屋設計引起的裂縫
在部分房屋設計中,未考慮房屋位置的實際情況,忽視材料結構剛度和環(huán)境溫度等因素的影響,變形縫的設置不符合規(guī)范,圖紙設計不合理,使混凝土在凝結過程中產(chǎn)生內(nèi)應力,而引起裂縫的產(chǎn)生。此外,房屋使用者通常對工程材料和結構特性并不了解,將所有裂縫的產(chǎn)生原因都認為是施工的質量問題,從側面體現(xiàn)了房屋用戶對房屋的施工質量疑慮較大,因此設計者和施工者需重視質量。
3.4材料干縮引起的裂縫
混凝土等其他膠凝的建筑材料,因為自身的含水量大,且隨溫度的提高,材料容易產(chǎn)生大面積的干縮。這種收縮裂縫不會引起材料結構的破壞,但會影響墻體的整體美觀。已干縮穩(wěn)定了的混凝土材料,當再次達到水飽和時,還會再次干縮,也稱為第二干縮,可達第一次干縮的80%左右,如砌塊干縮產(chǎn)生的應力大于其極限強度,便會引起收縮裂縫。
4.1房屋裂縫的受力
按房屋裂縫受力的性質及破壞形式劃分,可分為塑性破壞裂縫和脆性破壞裂縫兩大類。脆性破壞是突然發(fā)生、無征兆的,一旦產(chǎn)生,極大地破壞材料的結構強度,從而引起受壓構件裂縫,該裂縫非常危險,必須采取加固或其余的安全措施。而塑性破壞有較明顯的變形和裂縫預兆,便于及時的采取補救措施,其危險性相對較低。受拉彎構件的正截面拉力引起的裂縫就屬于塑性破壞裂縫。裂縫對材料結構產(chǎn)生的影響,因裂縫的長度和位置等情況的變化而有所不同。
4.2判定房屋裂縫的穩(wěn)定性
混凝土的構件裂縫按擴展性可分為活動裂縫、穩(wěn)定裂縫及發(fā)展裂縫三大類。穩(wěn)定裂縫的寬窄程度長期不變,活動性裂縫的長度和寬度受周圍環(huán)境影響而擴大,發(fā)展裂縫的深度隨著時間推移而變大。裂縫的產(chǎn)生是無法避免的,但如果裂縫相對穩(wěn)定且不大時,就屬于是安全構件,不具危險性。如果房屋裂縫隨著時間推移不斷擴展,應力達極限,承載力受影響時,就需要及時的采取補救措施。裂縫的穩(wěn)定性和擴展性受環(huán)境因素的影響,因此在房屋安全鑒定中,需要依據(jù)具體條件加以分析和判定。
4.3房屋結構構件的變形分析
受荷載和氣候條件等的影響,長期居住中的房屋構件易產(chǎn)生變形及移位問題。在對房屋結構的變形分析時,需注意變形的發(fā)展性和穩(wěn)定性?;痉€(wěn)定的變形屬正常變形,若發(fā)展較快,易破壞房屋的組織結構,應及時采取措施進行補救。一般清況下,結構的過度變形,反映材料結構的剛度和穩(wěn)定性較弱,材料自身的質量、荷載、斷面尺寸等都影響結構變形。結構變形并不能直接反映房屋構件強度,但會直接影響結構構件的正常工作。在房屋安全鑒定時,應該結合構件和裂縫的穩(wěn)定性加以考慮。
5.1灌漿補強加固法
當裂縫較細較少且已基本穩(wěn)定時,可采用灌漿加固的方法。按照以往試驗表明灌漿加固的砌體可達甚至超過原砌體的強度,灌漿材料主要有純水泥漿、水玻璃砂漿、水泥砂漿、水泥石灰砂漿等,在砌體灌漿中通常采用純水泥漿。
5.2嵌補加固法
當裂縫較寬且數(shù)量較少時,可在裂縫的相交灰縫中用高標高的砂漿及細鋼筋填縫,亦可用塊體嵌補法進行處理,即在裂縫的兩端和中部用鋼筋混凝土楔子進行加固與墻體等厚。
5.3外部加固法
當裂縫較多時,可以用局部鋼筋網(wǎng)外抹水泥砂漿方式進行加固。用膨脹螺栓或混凝土楔子固定在墻體上,螺栓或楔子間距約0.5m左右,梅花形布置。施工前需將墻體粉刷層清除干凈,抹水泥砂漿前需把砌體淋濕,抹完后需養(yǎng)護至少7d。
5.4增設鋼拉桿加固法
當墻體因受到水平推力產(chǎn)生不均勻的沉降,溫度變化產(chǎn)生伸縮傾斜損壞,墻體出現(xiàn)較大裂縫或外縱墻和內(nèi)橫墻拉結不良時,可采用型鋼拉桿或鋼筋進行加固。
5.5增設圈梁加固法
當墻體開裂較嚴重時,為了提高房屋整體的剛性,可在房屋墻體一側或兩側增設鋼筋混凝土圈梁,澆筑圈梁時需將墻面鑿毛并淋水,以提高粘結性。對于砌體過梁的裂縫可采用填補高強度砂漿、增設鋼筋或增加鋼筋混凝土過梁的方法。
5.6其它加固法
近些年對于墻體開裂較嚴重或較大時,還可采用碳纖維加固法或高強不銹鋼加固法等。對于舊建筑物需定期進行使用安全鑒定,來判定房屋結構的安全性及使用性能,并應及時對產(chǎn)生的裂縫進行分析、維修和加固。由于砌體的抗剪、抗拉強度較小,產(chǎn)生裂縫的原因較多且復雜,在很大的程度上只能進行預防,多注意觀察,一旦產(chǎn)生裂縫要及時采取加固措施阻止裂縫開展,對裂縫加以控制。
房屋的安全鑒定與住戶的生命財產(chǎn)安全息息相關,具有重要的現(xiàn)實意義。其中房屋結構的裂縫問題是影響房屋安全的一項主要因素,在房屋的安全鑒定中,要多方面的分析裂縫的成因及改進方法,這也是進行房屋鑒定的目的。因此,工作人員必須對裂縫成因有足夠認識、積累經(jīng)驗豐富的鑒定知識、采取合理的施工方法,才能提升房屋的安全質量,為居民提供更加舒適安全的環(huán)境。
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TU312+.3
A
1673-0038(2015)32-0148-02
2015-7-22
劉希(1973-),男,工程師,大專,主要從事房屋安全鑒定工作。