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砌體結(jié)構(gòu)作為目前大多數(shù)建筑物的主要承重結(jié)構(gòu)形式,隨著近些年來建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,建筑施工規(guī)模變得越來越大,面臨的磚砌體施工問題也隨之在不斷的增加,砌體結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生的裂縫問題也漸漸被建筑行業(yè)內(nèi)重視起來,砌體結(jié)構(gòu)房屋所產(chǎn)生的裂縫已經(jīng)不僅僅是在外觀上影響到建筑物的美觀,其導(dǎo)致的墻體滲漏等問題將有很大可能危及到房屋整體的結(jié)構(gòu)安全。故此預(yù)防砌體結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生裂縫及其正確處理措施,已經(jīng)成為建筑施工行業(yè)內(nèi)一個(gè)亟待解決的問題,砌體結(jié)構(gòu)房屋的安全性能必須引起高度重視。
砌體結(jié)構(gòu)是由各種砌塊通過砂漿鋪縫砌筑而成的結(jié)構(gòu),因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)材料來源廣泛,施工工藝和設(shè)備都相對(duì)簡(jiǎn)單,在我國(guó)房屋建筑中得到了廣泛使用。但是由于砌體結(jié)構(gòu)本身抗彎和抗拉性能較差,如在施工過程中出現(xiàn)材料、設(shè)計(jì)等方面問題,將引發(fā)砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量事故,而其中,最為常見的就是砌體產(chǎn)生裂縫。裂縫的形式和種類很多,要根本解決砌體中裂縫問題,還是需要以砌體裂縫的形成原因?yàn)榍腥朦c(diǎn),對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析判斷,從而使砌體裂縫問題得到有效控制。
(1)砌體的熱脹冷縮現(xiàn)象比較明顯,會(huì)由于外界環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生變形,進(jìn)而就會(huì)生成附加應(yīng)力,如果應(yīng)力突破了砌體的抗拉強(qiáng)度極限,就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。此類裂縫在工程實(shí)踐中較為常見,例如大體積砌體裂縫和現(xiàn)澆屋面板上的裂縫等。通常情況下,溫度裂縫多發(fā)于工程施工中后期。而且縫寬會(huì)隨著溫度的變化而存在變化。當(dāng)寒潮等自然氣候來臨時(shí),溫差的非均勻變化使得砌體表面產(chǎn)生急劇的溫度變化,發(fā)生收縮現(xiàn)象。此時(shí),在內(nèi)部砌體約束力影響下,會(huì)對(duì)砌體表面產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,砌體在早期的抗拉強(qiáng)度較低,從而導(dǎo)致砌體裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。但是此類溫差往往只存在與砌體表面,脫離表面后就會(huì)快速減弱。因而,此種裂縫經(jīng)常出現(xiàn)于表面較淺處。
(2)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不均勻沉降會(huì)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生形變,造成結(jié)構(gòu)物構(gòu)件間的剪切和斜拉作用的產(chǎn)生,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生開裂,并且裂縫會(huì)隨著不均勻沉降的進(jìn)展而不斷擴(kuò)大。此類裂縫的形狀、大小和方向往往跟地基變形程度有關(guān)。通常情況下,地基變形所產(chǎn)生的應(yīng)力比較大,導(dǎo)致裂縫寬度也較大,而且多呈45 度,具有貫穿性特點(diǎn)。
(3)當(dāng)不同性質(zhì)的在和作用于構(gòu)件時(shí),所產(chǎn)生的裂縫形狀也會(huì)有所不同,一般情況下,裂縫方向應(yīng)該正交于主拉應(yīng)力方向。由于導(dǎo)致構(gòu)件受載的原因比較多,因此,無論是施工中還是使用中,都有出現(xiàn)裂縫的可能。例如,構(gòu)件在運(yùn)輸、存放和吊裝時(shí),如果吊點(diǎn)位置選擇不當(dāng),就可能會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件受載過大,產(chǎn)生裂縫。此外,在砌體早期受地震災(zāi)害或者施工超載等現(xiàn)象都可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
由于裂縫的產(chǎn)生是多種多樣在砌體結(jié)構(gòu)中普遍存在且危害較大,因此,要在充分研究裂縫形成原因后,從設(shè)計(jì)和施工等環(huán)節(jié)入手,采取一些有效的預(yù)防措施。裂縫不僅會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度造成一定影響,而且會(huì)引起鋼筋銹蝕,使得砌體碳化速度加快,對(duì)砌體的抗?jié)B能力和耐久性造成不利影響。因此,我們需要結(jié)合砌體裂縫的實(shí)際情況及時(shí)做出針對(duì)性處理,確保建筑物的使用性能和使用壽命。常用的裂縫修補(bǔ)方法主要有:表面修補(bǔ)法,灌漿、嵌逢封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,砌體置換法,電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。
(1)在表面裂縫對(duì)承載力不存在影響或者大面積細(xì)裂縫防滲處理時(shí),可以采用表面修補(bǔ)法進(jìn)行處理。
①表面涂抹水泥砂漿。首先對(duì)裂縫周圍表面進(jìn)行鑿毛處理,清理表面后灑水潤(rùn)濕,隨后涂抹一層水泥凈漿,最后再用水泥砂漿進(jìn)行填補(bǔ)涂抹,并將平面修整。
②表面涂抹環(huán)氧膠泥。首先用砂紙、鋼刷和毛刷等工具對(duì)表面進(jìn)行清理,對(duì)存有油跡的表面使用二甲苯擦洗,隨后進(jìn)行烘干處理,確保膠泥與砌體間的粘合強(qiáng)度。
③在保持干燥的情況下,對(duì)表面涂抹油漆或?yàn)r青。
④表面鑿槽嵌補(bǔ)。首先沿著砌體裂縫鑿出一條V 形或U 形深槽,V 形槽常用于對(duì)一般砌體裂縫的處理,而U 形槽常用于對(duì)滲水表面的防漏處理。隨后將水泥砂漿、瀝青和膠泥等嵌入槽內(nèi),并在表面設(shè)置砂漿保護(hù)層。
(2)用壓漿泵將膠結(jié)材料壓入裂縫中,在膠結(jié)材料發(fā)生凝固后,就會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)作用,從而達(dá)到裂縫修補(bǔ)的目的。這種方法一般常用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響,或有防水、防滲要求的裂縫修補(bǔ)。通常情況下,用來灌漿的材料包括化學(xué)材料和水泥等,在其選用時(shí),需根據(jù)裂縫的實(shí)際情況而定,例如對(duì)裂縫寬度、性質(zhì)和施工條件等因素的考慮。當(dāng)裂縫寬度超過0.5mm 時(shí),需要采用水泥灌漿進(jìn)行處理,當(dāng)裂縫寬度在0.5mm之內(nèi),或存在較大溫度收縮時(shí),則適合采用化學(xué)灌漿法進(jìn)行處理。
(3)化學(xué)灌漿不僅能夠?qū)δY(jié)時(shí)間進(jìn)行控制,而且粘結(jié)強(qiáng)度較高,能夠很好地保持結(jié)構(gòu)整體性,因此通常情況下的防滲修補(bǔ)以及裂縫修補(bǔ)都可以使用化學(xué)灌漿法。灌漿材料應(yīng)根據(jù)裂縫性質(zhì)、裂縫寬度和干燥情況選用。常用的灌漿材料有環(huán)氧樹脂漿液(能修補(bǔ)縫寬0.2mm 以下的干燥裂縫)、甲凝(能灌0.03mm~0.1mm 的干燥細(xì)微裂縫)、丙凝(用于堵水、止漏及滲水裂縫的修補(bǔ),能灌0.1mm 以下的細(xì)裂縫)等,由于環(huán)氧樹脂本身的高強(qiáng)度粘結(jié)性,以及在操作上的簡(jiǎn)便性等,在裂縫處理中應(yīng)用最為廣泛。灌漿操作主要工序是表面處理(布置灌漿嘴和試氣)、灌漿、封孔,一般采取騎縫直接用灌漿嘴施噴,不另設(shè)鉆孔。
(4)當(dāng)裂縫對(duì)砌體結(jié)構(gòu)性能造成影響時(shí),則需要采用加固法進(jìn)行相關(guān)處理。用錨桿、鋼板、鋼筋砌體等加強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的固定,能夠有效地防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。
①錨桿常用水泥砂漿或樹脂灌注,錨桿與縫面夾角越大越好。漿液凝固后,錨桿成為結(jié)構(gòu)的一部分,能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力。采用預(yù)應(yīng)力錨桿,錨固作用更明顯,甚至能使砌體彌合。
②鋼板補(bǔ)強(qiáng)法。先將鋼板與砌體表面進(jìn)行粘合,隨后再用錨桿進(jìn)行固定。為確保充分結(jié)合,可在固定后進(jìn)行灌漿處理。
③鋼筋砌體補(bǔ)強(qiáng)法。通過給原結(jié)構(gòu)表面澆筑鋼筋砌體,可以起到對(duì)裂縫的封閉作用,同時(shí)提高砌體的承載能力。
在房屋施工中砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是一個(gè)很普遍的問題,在了解出現(xiàn)裂縫的原因,利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù),應(yīng)用合理的施工技術(shù)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)房屋所產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行合理控制以及有效的修補(bǔ)技術(shù),保障砌體結(jié)構(gòu)房屋投入使用的安全性,為砌體結(jié)構(gòu)更長(zhǎng)遠(yuǎn),更廣泛的應(yīng)用發(fā)展創(chuàng)造扎實(shí)的技術(shù)工藝基礎(chǔ),促進(jìn)房屋建設(shè)行業(yè)安全健康的發(fā)展。
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