刘希
(襄阳市房屋安全鉴定和白蚁防治所 湖北 襄阳 441003)
房屋安全鉴定中的裂缝成因及改进
刘希
(襄阳市房屋安全鉴定和白蚁防治所湖北襄阳441003)
随着各种建筑大量投入使用,裂缝已成为建筑工程中一个普遍存在的问题,裂缝的产生不仅会影响建筑美观,还给住户带来恐慌,破坏结构安全性。因此在房屋安全鉴定中要采取措施消除房屋裂缝带来的安全隐患,使房屋的安全性及耐久性得到充分的保障。本文针对裂缝的形成,分析了房屋裂缝的成因及危害,并针对成因提出了改进措施,提高房屋的安全性。
房屋裂缝;安全鉴定;裂缝成因;改进措施
大量的实验研究和工程实践表明房屋的裂缝是普遍存在的,裂缝的出现由材料的固有物理特性而决定,具有一定的不可避免性。在房屋的安全鉴定中,依据裂缝成因及特征,判断结构的受力状况,评判结构的安全性、耐久性和适用性。本文针对裂缝的形成情况,分析了房屋裂缝产生的原因,并针对各成因提出了相关改进措施,对提高房屋的安全性有一定的理论意义和指导作用。
2.1裂缝的定义裂缝是由材料的特有物理性质决定的,不连续的现象是无法避免的,但其有害程度要控制在合适范围内。据国内外设计规范和相关试验资料表明,混凝土的最大裂缝宽度标准为:无侵蚀介质和防渗要求的要控制在0.3~0.4mm,轻微侵蚀介质无防渗要求的要控制在0.2~0.3mm,严重侵蚀介质有防渗要求的要控制在0.1~0.2mm。
2.2裂缝的分类
房屋裂缝的产生主要是由荷载变形引起的,结构材料自身的抗拉强度比由荷载变形引起的拉应力小,在结构薄弱处产生裂缝。裂缝可分为变形裂缝和荷载裂缝,据国内外调查资料显示由荷载引起的裂缝约20%,由变形引起的裂缝约占80%。由变形引起的裂缝,在完工后约1年出现并发展,地基沉降约2年内进入稳定,干缩变形约1年即可完成,温度裂缝约1年后,变形可以稳定在很小范围内,但随着季节作周期性变化,这种裂缝通常不会影响结构的安全,称为无害裂缝;由荷载作用引起的裂缝,随荷载持续的作用,裂缝不断发展危及结构安全,称为有害裂缝。
3.1温差变化引起的裂缝
据统计,温度变化是房屋裂缝出现的一个主要原因,夏季一些地区墙壁或屋顶受阳光直射影响,墙面的温度可达65℃以上,冬季墙体温度可达-15℃以下,温差达80℃以上。由不同材料组成的混合结构,有不同的温度变化特性,如混凝土的热膨胀系数是砖砌体的2倍。房屋本身的整体结构间相互制约,温差变化大,屋盖变形大,当墙体产生的压力大于砖砌体的极限抗拉强度时,墙体就产生裂缝。此外,具有快硬性、失水快、硬度大等特性的材料,如水泥等产生裂缝的可能性大。
3.2地基沉降引起的裂缝
由于地基的不均匀沉降产生的墙体倒八字形或正八字形斜裂,由于灰缝灰浆的粉化压缩产生的上部水平裂,由于支座沉降产生的钢筋混凝土梁的竖直向开裂等。房屋的地基土不均匀或较松软时,极易产生不规则的沉降,沉降量的差异使部分材料发生相对位移,而使墙体承受较大的剪力,从而产生附加应力,当材料强度和结构的刚度无法满足要求时,就会产生裂缝。不均匀沉降是斜向裂缝产生最为常见的原因,通常集中在窗台角位置,裂缝具有呈斜线状、砌体应力大、墙体抗弯力小等特点。
3.3材料质量和房屋设计引起的裂缝
在部分房屋设计中,未考虑房屋位置的实际情况,忽视材料结构刚度和环境温度等因素的影响,变形缝的设置不符合规范,图纸设计不合理,使混凝土在凝结过程中产生内应力,而引起裂缝的产生。此外,房屋使用者通常对工程材料和结构特性并不了解,将所有裂缝的产生原因都认为是施工的质量问题,从侧面体现了房屋用户对房屋的施工质量疑虑较大,因此设计者和施工者需重视质量。
3.4材料干缩引起的裂缝
混凝土等其他胶凝的建筑材料,因为自身的含水量大,且随温度的提高,材料容易产生大面积的干缩。这种收缩裂缝不会引起材料结构的破坏,但会影响墙体的整体美观。已干缩稳定了的混凝土材料,当再次达到水饱和时,还会再次干缩,也称为第二干缩,可达第一次干缩的80%左右,如砌块干缩产生的应力大于其极限强度,便会引起收缩裂缝。
4.1房屋裂缝的受力
按房屋裂缝受力的性质及破坏形式划分,可分为塑性破坏裂缝和脆性破坏裂缝两大类。脆性破坏是突然发生、无征兆的,一旦产生,极大地破坏材料的结构强度,从而引起受压构件裂缝,该裂缝非常危险,必须采取加固或其余的安全措施。而塑性破坏有较明显的变形和裂缝预兆,便于及时的采取补救措施,其危险性相对较低。受拉弯构件的正截面拉力引起的裂缝就属于塑性破坏裂缝。裂缝对材料结构产生的影响,因裂缝的长度和位置等情况的变化而有所不同。
4.2判定房屋裂缝的稳定性
混凝土的构件裂缝按扩展性可分为活动裂缝、稳定裂缝及发展裂缝三大类。稳定裂缝的宽窄程度长期不变,活动性裂缝的长度和宽度受周围环境影响而扩大,发展裂缝的深度随着时间推移而变大。裂缝的产生是无法避免的,但如果裂缝相对稳定且不大时,就属于是安全构件,不具危险性。如果房屋裂缝随着时间推移不断扩展,应力达极限,承载力受影响时,就需要及时的采取补救措施。裂缝的稳定性和扩展性受环境因素的影响,因此在房屋安全鉴定中,需要依据具体条件加以分析和判定。
4.3房屋结构构件的变形分析
受荷载和气候条件等的影响,长期居住中的房屋构件易产生变形及移位问题。在对房屋结构的变形分析时,需注意变形的发展性和稳定性。基本稳定的变形属正常变形,若发展较快,易破坏房屋的组织结构,应及时采取措施进行补救。一般清况下,结构的过度变形,反映材料结构的刚度和稳定性较弱,材料自身的质量、荷载、断面尺寸等都影响结构变形。结构变形并不能直接反映房屋构件强度,但会直接影响结构构件的正常工作。在房屋安全鉴定时,应该结合构件和裂缝的稳定性加以考虑。
5.1灌浆补强加固法
当裂缝较细较少且已基本稳定时,可采用灌浆加固的方法。按照以往试验表明灌浆加固的砌体可达甚至超过原砌体的强度,灌浆材料主要有纯水泥浆、水玻璃砂浆、水泥砂浆、水泥石灰砂浆等,在砌体灌浆中通常采用纯水泥浆。
5.2嵌补加固法
当裂缝较宽且数量较少时,可在裂缝的相交灰缝中用高标高的砂浆及细钢筋填缝,亦可用块体嵌补法进行处理,即在裂缝的两端和中部用钢筋混凝土楔子进行加固与墙体等厚。
5.3外部加固法
当裂缝较多时,可以用局部钢筋网外抹水泥砂浆方式进行加固。用膨胀螺栓或混凝土楔子固定在墙体上,螺栓或楔子间距约0.5m左右,梅花形布置。施工前需将墙体粉刷层清除干净,抹水泥砂浆前需把砌体淋湿,抹完后需养护至少7d。
5.4增设钢拉杆加固法
当墙体因受到水平推力产生不均匀的沉降,温度变化产生伸缩倾斜损坏,墙体出现较大裂缝或外纵墙和内横墙拉结不良时,可采用型钢拉杆或钢筋进行加固。
5.5增设圈梁加固法
当墙体开裂较严重时,为了提高房屋整体的刚性,可在房屋墙体一侧或两侧增设钢筋混凝土圈梁,浇筑圈梁时需将墙面凿毛并淋水,以提高粘结性。对于砌体过梁的裂缝可采用填补高强度砂浆、增设钢筋或增加钢筋混凝土过梁的方法。
5.6其它加固法
近些年对于墙体开裂较严重或较大时,还可采用碳纤维加固法或高强不锈钢加固法等。对于旧建筑物需定期进行使用安全鉴定,来判定房屋结构的安全性及使用性能,并应及时对产生的裂缝进行分析、维修和加固。由于砌体的抗剪、抗拉强度较小,产生裂缝的原因较多且复杂,在很大的程度上只能进行预防,多注意观察,一旦产生裂缝要及时采取加固措施阻止裂缝开展,对裂缝加以控制。
房屋的安全鉴定与住户的生命财产安全息息相关,具有重要的现实意义。其中房屋结构的裂缝问题是影响房屋安全的一项主要因素,在房屋的安全鉴定中,要多方面的分析裂缝的成因及改进方法,这也是进行房屋鉴定的目的。因此,工作人员必须对裂缝成因有足够认识、积累经验丰富的鉴定知识、采取合理的施工方法,才能提升房屋的安全质量,为居民提供更加舒适安全的环境。
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TU312+.3
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1673-0038(2015)32-0148-02
2015-7-22
刘希(1973-),男,工程师,大专,主要从事房屋安全鉴定工作。