侯海军 墙体裂缝原因.docx
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侯海军墙体裂缝原因
房屋裂缝的特性、类型及成因
(一)
1、房屋裂缝的特性
房屋工程裂缝,主要表现在混凝土结构和砌体结构上,大多发生在施工或使用过程。
房屋在正常使用中,趋于稳定少则三至五年,多则八至九年。
房屋处于稳定后,再发生裂缝的就比较少了。
房屋裂缝有以下特性:
(1)裂缝易发性
近代科学关于工程研究及工程实践都说明,结构物的裂缝是不可避免的,房屋工程也是一样。
“裂缝是人们可以接受的一种材料特征,因为微裂的存在,是材料本身固有的一种物理性质。
若对建筑物抗裂要求过高,必将付出巨大的经济代价,这是不划算的。
科学的态度,应是将其有害程度控制在允许范围内。
”
在工程实践中,由变形变化(温度、收缩、不均匀沉陷),引起的裂缝约占80%以上,由荷载引起的裂缝约占20%左右。
裂缝有微观裂缝和宏观裂缝之分。
微观裂缝是肉眼看不见的,肉眼可见裂缝范围一般以0.05mm为界(实际最佳视力可见0.02mm的裂缝)。
小于0.05mm的裂缝,称为“微观裂缝”;大于或等于0.05mm的裂缝,称为“宏观裂缝”,宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。
(2)裂缝安全性
现实生活中,“见裂色变”的人,大有人在。
一看到房屋裂缝,就认为房屋不安全,就会垮。
工程质量投诉人,持这种观点的屡见不鲜。
其实不然,并不是所有的裂缝都是房屋危险的征兆,只有那些影响结构承载能力、稳定性、刚度以及节点构造可靠性的裂缝,可能危及建筑物的安全使用。
而大量常见的裂缝,如温度、收缩、约束裂缝等,并不危及建筑结构安全。
试验表明:
普通混凝土构件内力不到极限荷载的30%(混凝土应力达到抗拉强度,钢筋应力达50~60Mpa左右),便出现裂缝,裂缝宽度在0.05~0.1mm左右,这种裂缝对结构的安全度没有影响,还可承受70%~80%的极限荷载。
据有关设计规范及试验资料,混凝土最大裂缝宽度的控制标准大致如下:
①无侵蚀介质,无防渗要求,0.3~0.4mm;
②轻微侵蚀,无防渗要求,0.2~0.3mm;
③严重侵蚀,有防渗要求,0.1~0.2mm;
大量工程实践证明,我国目前大致按下表的界限,来处理裂缝,效果尚可。
修补与不修补的缝宽界限(mm)
环境工程重要程度区分
耐久性(结构所处环境)
防水防气,防射线要求
恶劣的
中等的
轻微的
(A)必要修补的
大中小
0.5以上0.6以上0.7以上
0.6以上0.7以上0.8以上
0.8以上0.9以上1.0以上
0.2以上0.2以上0.2以上
(B)不必要修补的
大中小
0.2以下0.3以下0.4以下
0.3以下0.4以下0.5以下
0.4以下0.5以下0.6以下
0.05以下0.05以下0.05以下
主要指结构的腐蚀状况,有承载力不足的结构物裂缝应另行考虑。
介于(A)及(B)之间者根据使用条件酌情处理。
(3)裂缝特状性
裂缝的形状,可分为:
①表面的;
②贯穿的;
③纵向的;
④横向的;
⑤上宽下窄的;
⑥“枣”核形的;
⑦对角线式的;
⑧垂直的;
⑨斜向的;
⑩外宽内窄的;
⑾纵深的(深度达1/2厚度)。
裂缝形状与结构受力状态有直接关系,一般裂缝的方向同主拉应力方向垂直,但在砌块结构中和结构物的变截面处,剪应力可能同裂缝平行(纯剪裂缝)。
同一条裂缝的宽度是不均匀的。
裂缝宽度是指较宽区段的平均宽度。
较宽区段,是指该裂缝长度10%~15%的较宽范围,此段的平均裂缝宽度为该裂缝的最大宽度,以δmax表示。
在裂缝长度的10%~15%较窄区段内,确定的平均宽度为该裂缝的最小裂缝宽度,以δmin表示。
在最大与最小之间取平均裂缝宽度,以δ?
表示(为最大与最小的平均值)。
对裂缝状态的客观描述,起码应能给出有关裂缝间距及裂缝宽度的最大、最小及平均值,即使是一条裂缝,其宽度也应有最大、最小及平均值,这会更加接近实际工程状况。
混凝土裂缝宽度的量测:
混凝土裂缝宽度,是指其表面裂缝的最大宽度。
靠近钢筋处的裂缝宽度为内部裂缝宽度。
混凝土裂缝表面较宽,内部较窄。
量测时,在裂缝处,先量测表面裂缝宽度,然后将裂缝凿开,清理干净后,量测靠钢筋处的裂缝宽度。
在凿开裂缝的过程中,靠近裂缝附近的混凝土一般很松动,松动宽度大约为250~300mm,此段混凝土称作“裂缝疏松带”,此区域内混凝土微裂较多,混凝土和钢筋的粘着力,已大部分遭到破坏。
非“裂缝疏松带”的混凝土还是非常密实。
裂缝在深度方面,可归纳为三种:
浅表裂缝、纵深裂缝、贯穿裂缝。
表面裂缝及非贯穿性的纵深裂缝不引起渗漏,也不降低承载力,一般不处理。
对于贯穿性裂缝,缝宽超过0.1~0.2mm就会引起渗漏,必应处理。
(4)裂缝运动性
裂缝运动包含两种意思:
一是裂缝宽度的扩展与缩小;二是裂缝长度的延伸及裂缝数量的增加。
裂缝的稳定运动是正常的。
裂缝的不稳定运动,是不正常的,要防止。
结构物建成后的最初二、三年内,裂缝的运动较为显着,随着时间的推移,裂缝的波动幅度逐渐衰减,最后趋于稳定状态,只在微小的变动幅度内运动。
结构上任何裂缝及变形缝,在周期性温差或周期性反复荷载作用下,产生周期性的扩展或闭合,这就是裂缝的运动。
例如,许多防水工程冬季渗漏,夏季停止,就是这种道理。
有些裂缝产生不稳定性的扩展,应考虑加固措施。
裂缝分为愈合、闭合、运动、稳定的及不稳定的等。
例如,防水工程(结构),产生0.1~0.2mm的裂缝时(水头压力在10m以下),开始有些渗漏,水通过裂缝同水泥结合,形成氢氧化钙,浓度不断增加,生成胶凝物质胶合了裂缝。
此外,氢氧化钙与空气水分带入的二氧化碳结合,发生碳化,形成白色碳酸钙结晶,使原裂缝封闭,裂缝仍然存在,但渗漏停止,这就是裂缝的自愈现象。
这种裂缝不影响结构物永久使用,是稳定的。
结构的初始裂缝,在后期荷载作用下,有可能在压应力作用时闭合。
裂缝仍然存在,但是稳定的。
试验资料,一条宽度为0.12mm的裂缝,开始漏水量500mL/h,一年后漏水只有4mL/h。
另一个试验,裂缝宽0.25mm,开始漏水量10000mL/h,一年后只有10mL/h。
(5)裂缝渗漏性
裂缝引起的各种不利后果中,渗漏水占60%。
水分子的直径约0.3×10-6mm,可穿过任何肉眼可见的裂缝(以0.05mm为界)。
但实际情况不是这样的,如上述试验资料。
裂缝在0.1~0.2mm,虽然不能完全胶合,但可逐渐自愈。
a3ρH
12бηd
据试验,当裂缝宽度超过自愈范围以后,裂缝漏水量与裂缝宽度成三次方比例。
石川(承压水)公式:
Q=·L
cρga3
12η
·L
12η
12η
松下(非承压水)公式Q=
式中:
Q—裂缝漏水量;
η——液体粘度;
g——重力加速度;
a——裂缝宽度;
c——经验常数;
ρ——液体密度;
L——裂缝长度;
б——经验系数;
d——壁厚。
cρga3
12ηm2
·L
如果,把裂缝分散,即把a宽的裂缝分散为m条,则m条裂缝的总漏水量为:
Q=
由上式可知,漏水量与m2成反比例。
据此,可通过合理的配筋借以达到“分散裂缝”目的,可大大地减少渗漏。
因此,地下大体积混凝土采用自防水,取消防水的作法,是完全可行的。
地下工程渗漏程度可分为:
①无润水——无潮湿痕迹,无渗水;
②润水——有潮湿痕迹无渗水现象,包括自愈裂缝;
③渗水——以一滴一滴的滴水形成渗水;
④漏水——以缓慢连续流水形式漏水;
⑤喷水(柱水)——以压力水柱形式向室内喷涌。
渗漏水的形式,可分为“点”式,“线”式和“面”式。
如对拉螺栓孔、预留管孔等为点式渗漏。
裂缝、伸缩缝、施工缝等为线式渗漏。
由于一片片的蜂窝麻面及混凝土酥松,引起渗漏为面式渗漏。
房屋裂缝的特性、类型及成因
(二)
(6)裂缝危害性
房屋裂缝的危害,不言而喻,众所周知。
荷载裂缝、膨胀裂缝及不均匀沉降裂缝,达到严重程度时,会导致地基基础、主体结构的破坏,从而造成房屋垮塌和人员伤亡。
有防水要求的屋面、楼面、外墙面,发生裂缝,会产生渗漏。
渗漏发生,影响正常使用,导致腐烂,造成不必要损失。
裂缝影响美观,有碍观瞻。
裂缝有可能引发社会矛盾,导致社会不安宁。
2、裂缝类型及成因
房屋裂缝,可以说是因“力”而生。
这有几种情况:
一是由外荷载(如静、动荷载)作用,直接应力(即常规计算的主要应力)引起的裂缝。
二是由外荷载作用,结构次应力引起的裂缝。
许多结构物的实际工作状态同常规计算模型有出入,例如屋架按铰接节点计算,实际混凝土屋架节点却有显着的弯矩和切力,这里所称的弯矩和切力即为次应力,它们时常引起节点裂缝。
三是变形变化作用,发生应力引起的裂缝。
因温度、收缩、膨胀及不均匀沉陷等因素,引发变形变化。
当变形得不到满足才引起应力,应力超过一定数值才引起裂缝。
裂缝出现后,变形得到满足或部分满足,同时刚度下降,应力就发生松弛、消失。
概而言之,裂缝分为两大类:
即荷载裂缝和变形裂缝。
有关资料表明,变形变化(温度、收缩、不均匀沉陷)引起的裂缝占80%以上,由荷载引起的裂缝约占20%左右。
在前述80%的裂缝中,也包括变形与荷载共同作用,但是以变形变化为主所引起的裂缝。
同样,在20%的裂缝中,也包括变形变化与荷载共同作用,但是以荷载为主所引起的裂缝。
2.1混凝土结构裂缝
1、荷载裂缝
(1)荷载裂缝
结构物受到荷载作用,混凝土内部产生拉应力,当其超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土产生裂缝。
普通钢筋混凝土结构受弯构件,如无特殊要求,在荷载标准值作用下是允许出现裂缝的,但其裂缝宽度,在荷载长期效应组合下,不得超过规范限值。
实践证明:
混凝土结构如严格按现行设计规范进行正确设计,按现行施工及验收规范精心施工,在荷载标准值作用下,其裂缝宽度皆不会超过规范限值。
混凝土结构荷载裂缝的特点:
①裂缝出现在结构或构件的受拉区或剪拉区;
②裂缝形状多为楔形裂缝;
③受弯构件正弯矩和负弯矩最大区段内皆为竖向裂缝,在斜截面剪应力最大区段内多为斜向裂缝;
④轴心受压和偏心受压柱,在荷载接近极限承载力时,柱出现劈裂状裂缝或局部承压裂缝。
规范规定:
“强柱弱梁、强剪弱弯、强节弱杆”,因此,在荷载标准作用下,钢筋混凝土框架结构的梁柱节点核心区,框架柱和一般钢筋混凝土柱,以及一般受弯构件的斜截面剪应力区,是不允许出现裂缝的。
(2)设计不周裂缝
由于设计考虑不周,导致混凝土产生裂缝。
例如:
①将各层阳台混凝土挑梁端部,用混凝土柱上下相连,导致上部各层部分荷载传到下部挑梁上,造成底层混凝土挑梁根部出现竖向裂缝。
②截面高度受到限制的、跨度较大的钢筋混凝土梁或跨度较大的板,仅重视了承载力极限状态的设计,而忽视了正常使用极限状态刚度和裂缝开展的计算,导致混凝土构件挠度和裂缝宽度超限。
③跨度较大的梁,设计按简支计算,但未充分考虑支座实际嵌固负弯矩的作用,而导致梁端顶部出现裂缝。
2、变形列缝
由于混凝土构造措施不当,导致混凝土产生裂缝。
例如:
①在梁上搁置预应力空心板,当板受荷载后,板端(即支座处)转动变形,产生沿板端平行于梁的裂缝。
这是因为,设计时预应力空心板按简支板设计,但在构造上未考虑板受荷载后,板端转动变形使板端开裂所致。
②预应力空心板,由于板与板间接缝构造措施和施工处理不当,导致板间接缝出现了裂缝。
例如,有一住户反映,他的客厅地板砖破裂,并发生一声重响。
实地查看,是板间接缝开裂。
③截面高度较大的梁,由于腰筋间距较大,导致混凝土梁两侧出现枣核形裂缝。
(2)温度裂缝
①水化热裂缝
在大体积混凝土或高强度混凝土施工过程中,由于混凝土水化热很高,致使混凝土内部温度,与混凝土表面温度以及外部环境温度相差较大,加之约束的存在,就会产生水化热裂缝。
通常情况下,大体积混凝土,当其内部与表面温差超过25℃,混凝土表面温度与环境温度之差超过15℃,最高浇注温度大于28℃,且混凝土断面温度变化梯度较大时,则易出现水化热裂缝。
应当指出,大体积混凝土水化热裂缝,除主要与温度有关外,还与其周边的约束条件,以及混凝土原材料性质和混凝土自身的收缩变形等因素有关。
正因为如此,大体积混凝土水化热裂缝的形态,也不完全一致。
就其裂缝的类型而言,有表层裂缝、内部裂缝、贯穿裂缝、非贯穿裂缝和转角、截面突变部位及孔洞角部的热应力集中裂缝等类型。
就其裂缝形状而言,有龟裂缝或放射状裂缝、水平裂缝、垂直裂缝和斜向裂缝等。
②温度裂缝
由于外界温度变化,使混凝土产生胀缩变形,这种变形即为温度变形。
当混凝土构件受到约束时,构件内产生应力。
混凝土内部由此产生拉应力,当其超过混凝土抗拉强度极限值时,混凝土便产生温度裂缝。
温度裂缝,往往具有顶层重、下层轻,两端重、中间轻,向阳重、背阴轻,且随温度变化而变化。
梁板式结构或长度较大的结构,裂缝多平行于短边;大面积结构,裂缝常纵横交错。
深进的或贯穿的温度裂缝,一般与短边平行或接近于平行,且沿建筑物长度方向分段出现,中间较密。
此外,在梁板交界处有水平裂缝,梁端出现斜裂缝,屋面板四角易生45°斜裂缝,短肢剪力墙结构现浇板裂缝呈放射形状等。
一般工业与民用建筑,在夏季,屋面受到太阳幅射,表面温度可达55℃~65℃,而室内温度一般在25℃~35℃。
在冬季,屋面温度约为-10℃~-15℃,而室内温度一般为16℃~22℃,即屋面内外将有25℃~30℃的温差。
当屋面保温、隔热达不到节能设计标准时,将导致混凝土构件(如板、梁、柱等),产生温度变形或温度变形差,因有约束存在,就会导致混凝土出现温度裂缝。
混凝土结构的温度裂缝,由于其约束程度不同,将产生较大的差别。
混凝土约束大致可分为“外约束”和“内约束”两类。
“外约束”是指一个物体受到其它物体阻碍,一个结构变形受到另一结构阻碍,这种物体与物体之间,结构与结构之间的相互牵制作用称作“外约束”。
“内约束”是指一个物体或一个构件本身质点之间的相互约束作用,称为“内约束”。
混凝土结构产生的温度裂缝,绝大部分与“外约束”有关,少部分是由于“内约束”所造成。
混凝土构件由于外约束程度不同,其温度裂缝形状亦有较大差别。
例如,预应力大型屋面板在温度作用下,特别是在有较大温差的情况下,由于支座焊接的约束,产生起伏变形,导致屋面板间裂缝或屋面板四角出现斜向裂缝。
现浇屋面板,由于有刚度较大的钢筋混凝土梁约束,当有较大温差时,导致屋面板与梁交界处产生水平裂缝,甚至在梁端出现斜向裂缝。
表面积较大,厚度较薄的现浇混凝土楼、屋面板,因有混凝土梁的约束,其温度裂缝多在端部板的四个大角出现近45○的斜向裂缝。
短肢剪力墙结构现浇板,由于剪力墙的约束,其温度裂缝,多呈放射形状等。
“内约束”的例子有,混凝土烟囱筒壁由于非均匀受热,使得混凝土烟囱外壁产生竖向温度裂缝。
总之,温度裂缝,由于温度分布、温差大小,约束程度以及结构构件的类型不同,其温度裂缝的形状和发生的部位,都有较大的差异。
同时,还会随时间的推移,温度裂缝会逐渐开展,甚至恶化,温度裂缝是混凝土裂缝中较为复杂的一类。
③收缩温度裂缝
一般在混凝土硬化过程中或使用一段时间后,由于混凝土的体积收缩、外界温度变化,导致混凝土产生收缩和温度应力变形。
当其收缩和温度应力,超过混凝土抗拉强度极限值,或混凝土极限变形值时,在有约束的条件下,混凝土产生收缩温度裂缝。
这种裂缝是由收缩和温度共同作用引起,因此其裂缝形态比较复杂。
混凝土结构裂缝若先是因混凝土收缩引起的,则其裂缝一般为每隔一段距离有一条裂缝,且具有温度低时裂缝开展宽度较大,温度高时裂缝开展宽度较小的特点。
混凝土结构裂缝若先是因温度应力所引起的,则这种裂缝不仅随着温度的变化而变化,而且还随着混凝土收缩的增大而增大。
通常情况下,产生温度应力的根源,还未根除,收缩温度裂缝将随时间的推移而逐渐发展。
(3)收缩裂缝
①塑性沉缩裂缝
塑性沉缩裂缝,是混凝土在浇注过程或浇注成型后,混凝土初凝前发生。
一般多沿结构上表面钢筋通长方向,或箍筋位置或预埋件附近断断续续出现,深度至钢筋表面为止,宽度为1~2mm,高达4mm。
成因是,混凝土拌合物中,骨料在自重作用下缓慢下沉,水向上浮,即所谓的泌水。
若是素混凝土,其内部下沉是均匀的。
若是钢筋混凝土,则混凝土沿钢筋下方下沉,钢筋上面的混凝土被钢筋支顶,使混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝。
这种塑性裂缝,对于大流动性混凝土或水灰比较大的混凝土尤为严重。
另外,在结构的变截面处、梁板交接处、梁柱交接处及板肋交接处,在拆模时,发现断断续续的水平沉缩裂缝。
裂缝中部较宽,两端较窄,呈梭形。
②塑性收缩裂缝
混凝土浇注后,还处于塑性状态时,由于天气炎热、大风或混凝土本身水化热高等因素,而收缩产生裂缝。
实测结果表明,当混凝土拌合物表面水份蒸发率超过0.5kg/m2h时,混凝土将产生急剧收缩,特别是大流动性混凝土,其塑性收缩值为200×10-4;中等流动性混凝土,其塑性收缩值约为(60~100)×10-4。
此外对于结构表面大,或水灰比较大的薄壁构件,施工时未及时覆盖,导致混凝土表层失水过快,在混凝土初凝前又未做收水或二次搓毛压平措施时,也易产生塑性收缩裂缝。
塑性收缩裂缝,又称龟裂,出现很普遍,一般出现在新浇注混凝土结构构件表面,形状很不规则,类似干燥的泥浆面,裂缝较浅,多为中间宽两端细,且长短不一,互不连贯。
有一种观点认为塑性收缩裂缝属于干缩裂缝,宽度一般在0.5~2 mm左右。
③干缩裂缝
混凝土在硬化过程中,由于其失水干燥,引起形体收缩变形,这种变形受约束时,就可能产生干缩裂缝。
混凝土因失水干燥,引起的形体变形,主要是由于毛细管压力所造成的。
混凝土中毛细管孔隙,在混凝土干燥过程中逐渐失水,毛细管也逐渐变形产生压力,导致混凝土收缩。
如果混凝土水灰比大,毛细管孔隙也就增多,混凝土收缩也就相应增大。
当混凝土周围有约束存在时,混凝土内部将产生拉应力和拉应变,当其拉应力超过混凝土抗拉强度极限值,或其拉应变超过混凝土极限变形值时,混凝土就会产生干缩裂缝。
试验表明:
水泥用量或水灰比越大,其干燥收缩变形也越大,且收缩延续时间越长,混凝土保温养护不到位,则会使混凝土早期收缩加剧。
根据国外20年的干缩试验资料,半个月仅完成20年干缩的20~25%,3个月完成50~60%,1年完成75~80%。
混凝土干缩裂缝,一般有两种形状:
一种为不规则龟纹状或放射状;另一种为每隔一段距离出现一条裂缝。
混凝土干缩裂缝,因约束条件、配筋形式不同,裂缝形状也不相同。
对于表面积较大的板类钢筋混凝土构件,多为上口小下口大的楔形裂缝;对于厚度较薄的板(120mm以下),特别是采用泵送混凝土,严重的,裂缝贯穿板厚;对于钢筋混凝土梁式构件,多为两头小中间大的枣核形裂缝,且在梁两侧裂缝较重,梁底面和顶面裂缝较轻,裂缝高度多在梁高2/3以上,但裂缝深度较浅,轻者为混凝土保护层厚度,重者达30~100mm,裂缝宽度一般在0.1~0.5mm之间,严重的可达0.5~1.5mm。
房屋裂缝的特性、类型及成因(三)
(4)膨胀裂缝
①冻融裂缝
在寒冷或严寒地区,由于混凝土受潮并遭受多次冻融,造成混凝土裂缝;也可能是由于土体冻胀,使混凝土产生裂缝。
对于一般工业与民用建筑,冻融裂缝大部分出现在顶层混凝土挑檐、女儿墙、混凝土压顶等部位,少部分在底层勒脚部位出现。
有时在卫生间、盥洗间靠近外墙的混凝土,因长期受潮,反复冻融,也会产生这类裂缝。
冻融裂缝的特点,是在裂缝附近的混凝土稣松、剥皮、脱落甚至露筋,导致钢筋锈蚀。
这种裂缝,随着时间的推移,会继续发展,不断恶化。
②钢筋锈蚀裂缝
混凝土使用外加剂不当(如使用了超量氯离子的外加剂),或混凝土结构处于有腐蚀性气体或液体的环境中,以及混凝土保护层过薄或露筋,使混凝土钢筋锈蚀。
铁锈(氧化铁)体积膨胀,一般膨胀2~4倍,致使混凝土产生裂缝。
此外,当混凝土碳化深度超过钢筋保护层时,也会导致钢筋锈蚀膨胀,使混凝土产生裂缝。
这是因为混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳产生化学反应,生成碳酸钙,从而消耗了混凝土中的羟基离子,使混凝土碱性降低。
一般混凝土的PH值不小于13,而碳化的混凝土PH值可降低到10以下,钢筋表面的氧化铁保护膜遭到破坏,从而加速了钢筋锈蚀使混凝土出现裂缝。
因钢筋锈蚀导致混凝土产生的裂缝,多为纵向顺筋裂缝,且缝隙中夹有斑黄色锈边,这种裂缝严重者,将破坏钢筋与混凝土之间的粘结力。
③碱骨料裂缝
这种裂缝,是因混凝土中的水泥、外加剂、混合材料及水中的碱性物质与骨料中的活性物质,发生膨胀性的化学反应而成。
碱骨料裂缝,通常在混凝土浇注成型若干年后出现。
化学反应生成物吸水膨胀,使混凝土产生内部应力而开裂。
当混凝土处于较干燥的条件下,其碱骨料反应是很缓慢的,一般在若干年后才出现。
但处在潮湿环境或水中,则在较短的时间内,就会出现上述反应。
由于活性骨料一般呈均匀分布,故混凝土发生碱骨料反应后,混凝土各部分均产生膨胀应力和变形,特别是混凝土在遇水的情况下,其体积膨胀约3~4倍,使混凝土产生膨胀性酥松状崩裂,裂缝呈大网格状,中心突起,向四周扩散。
此外,水泥中游离氧化钙过多,在混凝土硬化后,还继续水化,发生固相体积增大,产生体积膨胀,使混凝土出现“出豆子”似的裂缝。
小厂(生产的)水泥配制的混凝土常出现这种“出豆子”裂缝。
(5)不均匀沉陷裂缝
地基处理达不到规范要求,特别是在严重湿陷性黄土、冻胀土、膨胀土、盐渍土、软弱土等不良场地,时常产生地基沉陷(膨胀),致使混凝土产生裂缝。
地基沉陷裂缝具有底层重、上层轻,外墙重、内墙轻,开洞墙重、实体墙轻等特点,且多数为斜向裂缝,少数为竖向和水平向裂缝。
地基沉陷裂缝首先在混凝土梁上出现,或在梁柱交界处发生,当上部主体结构刚度较大时,有时也在独立基础与柱根交接处出现裂缝。
2.2砌体裂缝
砌体裂缝与混凝土裂缝,产生的原因基本相同,大体上来说,可分为两大类:
荷载和变形变化(温度、约束、冻胀、不均匀沉陷)。
直观地说,上部裂缝与屋面(温度)有关,中部裂缝与约束有关,下部裂缝与地基(差异、沉降)有关。
1、荷载裂缝
砖砌体墙垛或柱子,由于轴向力或偏心受压,其受压承载力不足,产生竖向裂缝;由于偏心受压或弯曲,其受拉承载力不足,产生水平裂缝。
2、变形裂缝
(1)温度裂缝
自然界中,因温差存在,导致房屋屋面混凝土结构,发生胀缩现象。
由于混凝土线膨胀系数(a=1.0×10-5),是砌体线膨胀系数(a=0.5×10-5)的两倍,屋面板变形比砌体变形大。
因此,在砌体内产生拉应力和剪应力,使其开裂。
具体表现有以下几方面:
1)女儿墙裂缝
混凝土屋面板,受热膨胀变形,必然推挤女儿墙,致使女儿墙承受剪力和偏心拉力,在最大变形区——墙角区引起竖向、斜向或水平开裂,同时产生明显的侧移。
屋面面层和保温层愈厚、愈密实,且直接顶接女儿墙侧面时,开裂及外移愈加严重。
一般裂缝宽度靠端部大,中部小,南、西向比东、北向严重。
2)砌体裂缝
①正八字形裂缝
在房屋两端的顶层和次顶层,尤其是顶层,在窗口对角、窗间墙、窗台墙、外墙及内墙都可能产生斜裂缝(或有