建筑工程砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的種類及原因有哪些？
按裂縫的成因,墻體裂縫可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。各種直接荷載作用下墻體產(chǎn)生的裂縫稱為受力裂縫,如地震力、施工荷載等。而砌體因收縮、溫度、濕度變化,地基沉降不均勻等引起的裂縫是非受力裂縫,又稱變形裂縫。根據(jù)調(diào)查,砌體房屋的裂縫中變形裂縫占85%以上,其中溫度裂縫更為突出。
由鋼筋混凝土樓蓋、屋蓋和磚墻組成的混合結(jié)構(gòu)房屋相當于一個盒形空間結(jié)構(gòu),當自然界溫度發(fā)生變化或材料發(fā)生收縮時,由于房屋各部分構(gòu)件材料的線膨脹系數(shù)不同,即產(chǎn)生不同的變形,使得構(gòu)件之間的相互制約作用而產(chǎn)生附加應(yīng)力。當構(gòu)件中產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過材料的抗拉強度時,就會開裂。對于磚砌體的結(jié)構(gòu),磚砌體的線膨脹系數(shù)5×10-6,是鋼筋混凝土的一半。即溫差相同時,鋼筋混凝土構(gòu)件單位長度的變形要比磚墻單位長度的變形大一倍。當外界溫度升高時,混凝土頂蓋變形大,墻體變形相對較小,導(dǎo)致磚砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應(yīng)力,使屋蓋受壓,墻體受拉、受剪。當約束條件下的溫度變形引起的溫度應(yīng)力大于墻體材料的抗拉強度時,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。
混凝土砌塊在硬化過程中逐漸失水而干縮,其干縮量因材料和成型質(zhì)量而異,并隨時間增長而逐漸減小。在自然條件下,成型28d后,混凝土砌塊收縮趨于穩(wěn)定。其干縮率為0.03%～0.035%,含水率在50%～60%。砌成砌體后,在正常使用條件下,含水率繼續(xù)下降,可達10%左右,其干縮率為0.018%～0.07%。對于干縮已趨穩(wěn)定的混凝土砌塊,如再次被浸濕后,會再次發(fā)生干縮,通常稱為第二干縮?；炷疗鰤K在含水飽和后的第二干縮,穩(wěn)定時間比成型硬化過程的第一干縮時間要短,一般為15d左右。
第二干縮的收縮率約為第一干縮的80%左右。當混凝土砌塊的收縮受到約束并且收縮引起的拉應(yīng)力超過了塊材的抗拉強度或塊材與砂漿之間的抗剪強度,會出現(xiàn)收縮裂縫。由此可見,砌塊的含水量是影響干縮裂縫的主要因素,所以對砌塊的含水率(指與最大總吸水量的百分比)有較嚴格的規(guī)定,一般要求砌塊的含水率不超過40%。其次,因砌筑砂漿強度不高,水平和豎向灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀分散在灰縫縫隙中,通過粉刷抹面時就顯露出來,裂縫寬度較均勻、細密呈龜裂狀。