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1、砌体结构工程,本章重点分析了砖砌体产生裂缝的原因,并进行了疏理和归纳。开裂、屋面渗漏、基础沉降是砌体结构常见的质量问题。对小型砌块砌体工程容易产生的“热、裂、漏”质量缺陷,从多方面进行分析,并掌握砖砌体承载力和稳定性不足的加固方法,4.1 砖、石砌体工程,砌体工程的质量事故从现象上来看,有砌体裂缝、砌体错位变形、砌体倒塌等。引起砌体裂缝的主要原因:地基不均匀沉降、温差变形、砖砌体承载力不足。在建筑工程中,砌体裂缝频率高,有的裂缝也难于避免。砌体工程施工质量验收规范(GB 502032002),对砌体开裂,作了如下规定:对有可能影响结构安全性的砌体裂缝,应由有资质的检测单位检测鉴定,需返修或加固
2、处理的,待返修或加固满足使用要求后进行二次验收;对不影响结构安全性的砌体裂缝,应予以验收,对明显影响使用功能和观感质量的裂缝,应进行处理。从上述规定来看,完全避免砌体裂缝有一定的难度。,4.1 砖、石砌体工程,引起砖、石砌体裂缝的原因:1.地基不均沉降(1)地基沉降差大,造成砌体下部出现斜向裂缝。(2)地基局部塌陷,使墙体出现水平或斜向裂缝。(3)地基冻胀造成基础埋深不足。(4)填土地基浸水产生不均匀沉降。(5)地下水位较高的软土地基,因人工降低地下水位,引起附加沉降。,4.1 砖、石砌体工程,2.温差收缩变形(1)温差影响不同材质或同一材质不同部位线膨胀差异。(2)北方寒冷地区,砌体胀缩受到
3、地基约束。3.设计不当或设计构造处理不当(1)设计安全度不足,受压砌体强度安全系数小于设计规范的规定。(2)任意改变砌筑砂浆的品种和强度等级。(3)任意改变建筑物的用途或构造,例如把横向承重的小开间改用为大开间,把非承重的纵墙当成承重墙,如在设计时,在节点构造处理时省去梁垫。(4)建筑盲目加层,加大了承重墙的荷载。,4.1 砖、石砌体工程,(5)任意改变挡土墙后的填土料,或排水、泄水构造不良,致使挡土墙抗剪强度不足,引起砌体水平裂缝。(6)变形缝设置位置不当或缝宽过小,应力致使墙体开裂。(7)建筑结构整体刚性较差,混凝土圈梁不闭合交圈。(8)不同结构混合使用或新旧建筑连接不当。前者如在钢筋混凝
4、土梁上砌砖墙,因梁挠度引起开裂;后者新旧建筑的基础分离,新旧砖墙结合处产生裂缝。4.承载力不足砌体承载力不足,主要原因是砌体的强度不够和砌体的稳定性差,存在这两个原因,就容易引起砌体裂缝。,4.1 砖、石砌体工程,1)影响砌体抗压强不够的主要原因:(1)砖和砂浆的标号是确定砌体强度的两个主要因素。在施工中如降低了标号,势必降低砌体的强度。(2)砖的形状和灰缝厚度不一,会影响砌体的强度。如果砖表面不平整或厚簿不均匀,就会造成砂浆层厚度不一,引起较大的附加弯曲应力,使砖破裂;砂浆和易性差、灰缝不饱满也会增加单砖内受到的弯曲和剪切应力增加,降低了砌体的强度,如据有关科研单位试验结果表明,当竖缝砂浆很
5、不饱满或完全无砂浆时,砌体的抗剪强度会降低40%50%。,4.1 砖、石砌体工程,2)影响砌体稳定性的主要原因:(1)墙、柱的高厚比超过了规范允许的高度比,使其刚度变小,稳定性差。(2)砌体受温差收缩变形影响,当收缩引起的应力超过砌体的抗拉强度时,容易在纵墙中部沿砌体高度方向产生上下贯通的竖向裂缝,降低砌体的稳定性。(3)砖砌组合不当。砖通过一定的排列,依靠砂浆的粘结形成一个整体(砌体)。如砌体是在受压状态承受压力,为了使所有砖均能平均承受外力和自重,必须使将受到的压力沿45线向下传递,使整个砌体由交错45应力线联为整体。如果在砌筑砖砌块时,排序不合理,就会降低砌体抗压强度和稳定性,引起裂缝。
6、,4.1 砖、石砌体工程,(4)在砌筑石料时,因料石自重大,表面又不规则,没有使石料的重心尽量放低,又忽视设置拉结石,或设置了拉结石没有相互错开,或每0.7m2墙面拉结石少于1块,会造成砌体不稳定(见图4.1)。此外,造成砌体裂缝,还关系到使用方面的原因。如何分析砌体常见裂缝的产生原因,归纳如下:温度变形造成的裂缝:裂缝的位置。多出现在房屋顶部附近,以两端最为常见。裂缝的形态。常见的为斜裂缝,裂缝呈一头宽一头细或两头细中间宽,其次是水平裂缝,形态为中间宽两头细,呈断续状;再其次是竖向裂缝,缝宽不均匀。,4.1 砖、石砌体工程,图4.1 石砌体组砌示意图 (a)正确砌法;(b)错误砌法,4.1
7、砖、石砌体工程,裂缝出现的时间。多数出现在冬夏两季以后。裂缝的变化。裂缝会随温度变化产生裂缝宽度和长度的变化,但不会无限制增宽和增长。地基不均匀沉降造成的裂缝:裂缝的位置。多数出现在房屋下部;对等高的一字形房屋,裂缝一般出现在房屋两端;其它形状的房屋,裂缝多数出现在沉降最为剧烈处;一般裂缝都发生在纵墙体。裂缝的形态。常见为斜向裂缝,位于门窗洞口处较宽;贯穿房屋全高的裂缝呈上宽下细。地基局部塌陷呈水平裂缝,缝宽比较大。裂缝出现的时间。一般发生房屋建成后不久出现,施工期间出现裂缝不多见。,4.1 砖、石砌体工程,裂缝的变化。随地基的不均匀沉降裂缝增多增宽增长,地基变形稳定后,裂缝不再变化。砌体承载
8、能力不足造成的裂缝:裂缝的位置。多数出现在砌体应力较大部位。轴心受压柱裂缝常发生在柱下部1/3处,如梁或梁垫下的因局部承压强度不足出现裂缝。裂缝的形态。裂缝方向与应力一致,裂缝两头细中间宽,受拉裂缝与应力垂直,受弯裂缝在受拉区外边缘较宽,受剪裂缝与剪力作用方向一致。裂缝出现的时间。大多数裂缝发生在荷载突然增加时。裂缝的变化。随荷载和作用时间的增加,裂缝宽度增大。,4.1 砖、石砌体工程,混合结构砌体的裂缝比较普遍,河北省某设计院对该市的73栋新建砖混结构建筑物进行了调查,发现68栋房屋的砖墙都有较明显的裂缝,占调查建筑物的93.2%。裂缝不仅影响建筑物美观,而且有的造成渗漏水、保温、隔热、隔声
9、性能下降等。有的降低或削弱建筑结构的强度、刚度、稳定性、整体性和耐久性,缩短使用年限;有的甚至发展成倒塌事故。因此,一旦发现砌体裂缝,就应定期观测,及时分析,并采取必要的应急措施。砌体裂缝种类甚多,形态各异,原因又较复杂,分析的关键是区别裂缝的种类与成因。造成砌体裂缝的原因是多方面的:90%的裂缝是温度变形和地基变形造成的,少量裂缝为设计不合理、材料质量低劣、施工不规范、施工环境和外部影响等因素引起的。,4.2 混凝土小型空心砌块砌体工程,墙体材料的用量几乎占整个房屋建筑总重量的50%左右。长期以来,房屋建筑的墙体砌筑一直是沿袭使用粘土砖为主,破坏良田又耗用了大量能源。发展混凝土小型空心砌块建
10、筑体系和轻墙体系是必然趋势。当前,新型墙体材料的生产与应用发展很快。新型墙体品种很多,如按用途来分,可分为外墙和内墙小砌块,按受力情况,又可分为承重和非承重两大类。砌筑混凝土小型空心砌块的墙体,容易出现的质量缺陷是“热、裂、漏”。1.热的原因分析1)混凝土砌块保温、隔热性能差,这是因混凝土本身传热系数高所致。,4.2 混凝土小型空心砌块砌体工程,2)砌块使用了单排孔的规格品种,使起保温隔热作用的空气层厚130mm,没有充分发挥空气特别具有的保温隔热作用(块型见图4.4)。3)单排孔通孔砌块墙体,上下砌块仅靠壁肋面粘结,上下通孔,产生空气对流,热辐射大。4)外墙内面没有粉刷保温砂浆。,图4.4
11、轻集料混凝土小砌块型,4.2 混凝土小型空心砌块砌体工程,2.裂的原因分析混凝土小型砌块墙体,产生的裂缝的部位及裂缝的原因,如沉降裂缝、温差裂缝、收缩裂缝,原因大致相同。1)砌块本身变形特征引起墙体裂缝轻集料混凝土小砌块受温度、湿度变化影响比粘土砖大,存在着潮湿膨胀、干燥收缩的变形特征。砌块墙体对温度特别敏感,线膨胀系数是粘土砖的2倍,空心砌块壁薄,抗拉力较低,当胀缩拉应力大于砌体自身抗拉强度时,产生裂缝。砌块干燥稳定期一般要一年,第一个月仅能完成其收缩率的30%40%,砌块墙体与框架梁、柱连接处也会因收缩率不一致,产生裂缝。,4.2 混凝土小型空心砌块砌体工程,2)构造不合理造成墙体裂缝砌块
12、墙柱高厚比、砌块墙体伸缩缝、沉降缝的间距等超过了空心砌块规范规定的限值。砌体与框架、柱连接缝处没有采取防裂技术措施。没有针对砌体的抗剪、抗拉、抗弯的特性,提高砂浆的粘结强度。3)施工质量的影响使用了龄期不足、潮湿的砌块。砌块的搭接长度不够(小于90mm)或通缝。砌筑砂浆强度低,灰缝不饱满。预制门窗过梁直接按放在非承重砌块上,没设梁垫或钢筋混凝土构造柱,造成砌体局部受压,造成墙体裂缝。采用砌块和粘土砖混合砌筑。,4.2 混凝土小型空心砌块砌体工程,3.漏的原因分析1)砌块本身面积小,单排孔砌块的外壁为3035mm,下上砌块结合面约为47%。2)水平灰缝不饱满,低于净面积90%,留下渗漏通道。3)
13、砌筑顶端竖缝铺灰方法不正确,先放砌块后灌浆,或竖缝灰浆不饱满低于净面积80%。4)外墙未做防水处理。砌体抗压强度不足的处置措施1)如因砖的质量低劣、砂浆强度不足,又是包心砌法砌的砖柱,可采用托梁换柱的方法,并一定用支撑撑牢承重梁。支撑必须经过计算,要确保安全和稳定。然后,拆除不合格的砖柱,换合格的优质砖,并提高砌筑砂浆强度等级,重新砌好砖柱和放置预制梁垫。,4.2 混凝土小型空心砌块砌体工程,安装梁垫时,先浇水湿润砖柱顶面,铺括1:2水泥砂浆10mm左右厚,将预制梁垫就位,用4个铁楔子楔紧加压,使梁垫下与砖柱接触紧密,上面与梁底经铁楔子楔紧的空隙用硬性1:2水泥砂浆填满,堵塞紧密。湿养护7d。
14、当砌筑砂浆强度达到设计要求,填缝砂浆强度达到M5以上时,将梁下支撑慢慢拆除。2)若砖柱的承压力不足主要是因截面偏小时,加固方法为外包配筋的砖砌体。每隔5皮砖高要在砖缝中插2根钢筋和新砌砖搭接。也可在原有砖柱外配钢筋浇混凝土的方法,扩大截面,提高砖柱的抗压等强度。,4.2 混凝土小型空心砌块砌体工程,3)在设计时,应验算砖柱结构的强度和稳定性。柱顶要设置钢筋混凝土垫块;垫块可预制,也可现浇。4)加强砖柱的施工管理,如砖需用整砖,强度等级必须满足设计要求;浇水湿润;砂浆成分严格按配合比计量,搅拌均匀,随拌随用;砌筑砂浆稠度控制在70mm左右,分层度不应小于90mm。另外,砌筑前必须先立皮数杆,并根据进场砖块的平均厚度排列;控制灰缝厚度不小于8mm,不大于12mm;严禁采用包心砌法;正确掌握砌砖的平整度和垂直度,每砌高5皮砖后,要吊直4个头角。严禁砌好后发现偏差,用砸砖法纠正偏差。经检查合格后,及时浇水养护7d。冬季要做好防冻保暖工作;加强成品保护,防止碰撞,防止大风吹倒。当砌好的砖柱没有及时安梁和承重构件时,要加设支撑撑稳。,Thank you!,The end !,