房屋裂缝安全检测:
一、温差裂缝——形式有正八字缝、倒八字缝、水平缝等
以砖混多层房屋结构为例,当屋盖是钢筋混凝土板而墙体又为砖墙,则该墙体特别容易产生温差裂缝,特别是**层及女儿墙根部。
正八字缝常出现在**层纵墙的两端(一般在一至二开间的范围内),严重时可发展至房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。裂缝宽度一般中间大、两端小。当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对称方向裂开。裂缝有“两端重、中间轻、向阳重、背回轻”的特点。
水平裂缝一般发生在平屋顶屋檐下**层圈梁2-3皮砖的灰缝位置,裂缝一般沿外墙**部继续分布,两端较中间严重,在转角处纵、横塘水平裂缝相交而形成包角裂缝。
斜裂缝是当墙体一端伸胀受到限制时,八字缝转变成斜裂缝,斜裂缝多发生在山墙,缝宽上大下小。
有的房屋因屋顶冷缩作用在纵墙两端**层产生倒八字缝。
温差裂缝:
1、按标准设置伸缩缝,以减少屋面热膨胀的累积值。砖混结构设计规范对有保温层的规定每60米设伸缩缝,无保温层的屋面每40米设伸缩缝。这个规定是从整体结构考虑的。按规定设置伸缩缝,整体结构一般不出现异常情况,但屋面温差裂缝仍会发生。
2、为减少屋盖与墙体的温差,可在屋面上增设架空隔热板,其效果十分明显,也是控制温度裂缝的关键。
3、屋面保温的原材料要符合要求,选择保温性能优良的材料,并增加屋顶保温层的厚度,有效控制屋面板的温升速度。
4、改变屋顶做法,建议平屋顶改为坡屋顶,这样既可以改善**屋的使用条件,又可以减少温差裂缝。
5、一般屋面防水是在油毡卷材上粘豆石做保护层或S防水层上不做保护层,受阳光辐射时吸收热量较多,使屋盖板温度增高。建议用银粉涂料代替豆石做保护层。面层涂银粉涂料对阳光有较强的反射作用,可有效地降低卷材表面温度。
6、适当提高**层砌体砂浆标,在砖砌体水平缝内增设一部分拉通锚固筋(对裂缝多发部位宜隔缝设置2φ6水平筋),也可适当加大端部纵墙的窗间墙及边垛宽度。
8、选择适当的施工温度可缩小温差。屋面结构层做完后,要及时做保温层。另外建议增加非承重墙厚度,并在起结构时,预留拉结筋,以便加强内墙对温差抗变能力。
二、不均匀沉降裂缝
建筑物不均匀沉降会引起建筑物纵横向不规则弯曲变形,当建筑物整体刚度较差,基础不足以调整因沉降差而产生的应力时,便会在砖砌体的某些部位产生拉、剪应力,当不足以抵抗变形应力时,便产生裂缝。因不均匀沉降而产生的砌体裂缝常见的有斜裂缝、水平裂缝及垂直缝等。伴随地面开裂,重者可使房屋倾斜。
引起建筑物不均匀沉降的原因,大致可分为:
1、地基不均匀,特别是基槽开挖后,未经钎探,没有发现基槽范围内有枯井、坟坑、暗沟、土层土质较差等,如果不采取适当的措施,建筑物难免发生不均匀沉降。由于不均匀下沉,使墙体承受较大的剪应力。当结构刚度较差、施工质量和材料强度不能满足要求时,导致墙体开裂。这种裂缝以斜裂缝为主。
2、窗间墙水平裂缝产生的原因是在沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,而发生上、下位置的水平裂缝。
3、房屋低层窗台下竖直裂缝,是由于宙间墙承受荷载后,窗台墙起着反作用,窗台墙因反向变形过大而开裂,严重时挤坏窗口,影响窗扇开启,另外,地基如建在冻土层上,由于冻涨作用而在窗台发生裂缝。
为防止不均匀沉降的墙体裂缝,在设计和施工中应采取以下措施:
1、合理设置沉降缝。凡不同荷载、长度过大、平面形状较为复杂,同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。沉降缝要有足够的宽度,施工中应防止浇注圈梁时将断开处浇在一起、或砖头、砂浆等杂物落人缝内,以免房屋不能沉降而发生墙体裂缝。
2、加强地基探槽工作。在勘探基础上,基槽要进行钎探,并会同设计、勘探部门进行验槽,对探出的软弱部位进行加固处理后,方可进行基础施工。
3、加强上部结构的刚度、提高墙体抗剪强度。应在基础**面处及各楼层均设置圈梁,减少建筑物端部门窗数量。在施工中严格执行规范规定,如砖浇水湿润、改善砂浆和易性,提高砂浆饱满度和砖层间的粘结等。
由于不均匀沉降而引起墙体裂缝属于不稳定裂缝,一般有继续发展的趋势,从不稳定到稳定往往持续时间较长。严重者会一直发展下去而使建筑物呈危险状态甚至破坏,一旦发现要及做好观测、分析、采取切实有效措施控制裂缝发展。
三、其它原因裂缝
引起砖混结构墙体裂缝除了温差裂缝、不均匀沉降裂缝外,还有一些其它因素。某些荷载直接由砖砌体承受而弓!起的裂缝;非破坏性地震产生的震动和水平力也会在砖砌体的某些薄弱部位引起裂缝;某些建筑材料不合格,亦会引起砌体开裂。对于这些裂缝要及时采取相应措施予以和维修。
要防止墙体裂缝,应做到以下三点:
1、对周围环境和地质情况及该地区近远期规划进行周密调查分析。
2、中应考虑防止墙体开裂的关键措施。
3、 确保施工方法合理和施工质量。
房屋安全检测过程中大体积混凝土的裂缝产生的可能原因与预防措施:
大体积混凝土开裂后,其性能与原状混凝土性能相差很大,尤其是对耐久性(渗透性)的影响较大,而混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化,严重影响结构的长期安全和耐久运行。而裂缝大多又是在早期产生的,因此,探讨裂缝产生的原因和防止裂缝的出现就显得格外重要。通过对大体积混凝土裂缝产生的原因和类型的论述,从各个环节提出了预防裂缝的综合措施。
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1.1 大体积混凝土裂缝的可能原因
1.1.1 裂缝的类型和形成原因
大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下:
1.1.1.1 收缩裂缝:
混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。
选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。
混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力**过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。
人们对收缩给予了很大的关注,但引人关注的并不是收缩本身,而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种,比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩,这里着重介绍的是自身收缩,还顺便提及塑性收缩问题。
自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩。如当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。
自身收缩中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。换句话说,在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。
在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。现今许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,如上所述,已“达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以限度减少开裂影响”,因而也需要像大坝一样,需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多。
还有塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。
1.1.1.2 温差裂缝
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土较易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力**过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。同时,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,温差产生的表面拉应力,**过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
1.1.1.3 性裂缝
性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥性不合格而引起的。
那么,什么样的房子,经历大磨难后,还有继续使用的可能性呢?这就涉及到了房屋灾后安全检测。 以房屋火灾后安全性检测为例。我司对位于东莞市某厂房进行了这方面的检测。这是一家化工企业,火灾发生在中午时分,起火的原因是仪器设备未设置有效的静电导除装置,当工人使用塑料桶分装化学易燃液体时,仪器设备产生静电积聚,一刹那间,一个火法迸出,便引燃了化学液体。火势迅猛,一发不可收拾,迅速蔓延,覆盖了整个厂房。过火面积达到了0个平方。
这片生产车间相毗邻的是一座办公楼,问题就出在这里,当准备继续使用这座办公楼并相关产证的时候,遇到了一个瓶颈,那就是,火烧后的厂房,对于这座办公楼的影响如何,会不会有安全方面的隐患,对此主管部门提出了疑问。于是,这家公司找到了我们—深圳市中建研工程技术有限公司。接到的委托后,检测人员很快到现场实地勘察。
经过和的沟通以及现场实际调查,发现虽说这座办公楼要检测安全性,但是因为是火灾后影响,所以又不能单纯地以安全检测为主。这一点很重要,在后续的检测报告编写中,必然要考虑到火灾因素的影响。
像这样的火灾后检测,既有房屋安全性性检测的内容,又有房屋火灾后检测的内容,在做现场检测的时候,主要内容不外乎以下几点:
(1)房屋建筑、结构概况调查和复核;
(2)房屋建筑、结构平面布置图复核;
(3)房屋使用情况调查;
(4)构件材料强度检测;
(5)房屋变形检测;
(6)房屋结构安全性计算;
(7)调查火灾过程、燃烧范围、过火面积,通过现场残存材料的状态分析判断火灾现场的温度;
(8)过火后结构损伤情况调查,主要包括混凝土表面色泽、锤击反应、混凝土剥落、露筋、表层混凝土疏松情况,钢构件的变形挠曲情况;
(9)采用钻芯法抽样检测过火区不同位置的混凝土强度;
(10)对过火区混凝土构件和钢构件进行初步评级。
对于一场大火,除了搞清起火的原因外(当然,这是消防报告的主要内容),对于灾后检测来说,火场的温度分析,火灾对构件材料强度的影响以及过火区构件的损伤等级,是为重要的**内容。 根据《火灾后建筑结构标准》(CE 252:2009),依据构件烧灼损伤、变形、开裂,火灾后构件初步评级可分为4类(火灾后结构构件损伤状态不评Ⅰ级):
状态Ⅱa——轻微或未直接遭受烧灼作用,结构材料及结构性能未受或仅受轻微影响,可不采取措施或仅采取提高耐久性的措施。
状态Ⅱb——轻度烧灼,未对结构材料及结构性能产生明显影响,尚不影响结构安全,应采取耐久性或局部处理外观修复措施。
状态Ⅲ——中度烧灼,尚未破坏,显著影响结构材料或结构性能,明显变形或开裂,对结构安全性或正常使用性产生不利影响,应采取加固或局部更换措施。
状态Ⅳ——破坏,火灾中或火灾后结构倒塌或构件塌落;
结构严重烧灼损坏、变形损坏或开裂损坏,结构承载能力丧失或大部丧失,危及结构安全,必须或必须立即采取安全支护、彻底加固或拆除更换措施。 火灾后检测机构为您保驾**,请找深圳中建研。
房屋安全中常见的裂缝分析
如何鉴别裂缝、分析裂缝、控制裂缝,是安全工作的重要内容之一。
房屋安全工作中常遇到的房屋结构主要类型:混凝土结构、砌体(混合)结构。
01 混凝土结构
混凝土结构是素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等以混凝土为主制成的结构的统称。
房屋安全中常遇到的为现浇混凝土框架(剪力墙)承重,现浇混凝土梁、板或预应力混凝土多孔板(局部现浇混凝土板)楼(屋)盖的混凝土结构。
由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝。
微裂缝通常是一种无害裂缝。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。
02 砌体(混合)结构
房屋安全中常遇到的为砖墙或(砖墙及现浇混凝土柱、梁)承重,预应力混凝土多孔板(局部为混凝土现浇板)楼(屋)盖或采用混凝土(木)檩条的屋盖。
由于砌体结构主要由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为主要承重构件,整体性较差,抗拉、抗剪强度较低,比较容易产生裂缝。
房屋裂缝检测
01 混凝土结构裂缝
混凝土裂缝产生的原因很多,有应力裂缝、温度裂缝、干缩裂缝、沉降裂缝、施工裂缝、构造不合理等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况判别裂缝。
02 砌体(混合)结构裂缝
砌体(混合)结构产生裂缝的原因归纳起来主要有两方面:一是由外荷载变化引起的裂缝;二是由变形引起的裂缝(主要有温度变化,不均匀沉陷或膨胀等变形)。
• 裂缝分析
1)裂缝定性:结构性裂缝或是非结构性裂缝。
结构性裂缝 多由于结构应力达到限值,造成承载力不足引起的,是结构破坏开始的特征,或是结构强度不足的征兆,是比较危险的,必须进一步对裂缝进行分析。
非结构性裂缝 往往是自身应力形成的,如温度裂缝、收缩裂缝,对结构承载力的影响不大,可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。
2)结构性裂缝定性:可能引起的破坏形式为脆性破坏或是塑性破坏。
3)裂缝定量:查明裂缝的宽度、长度、深度、形态等量化数据。
4)裂缝趋势:判明裂缝是否稳定或是有发展趋势。
基本构件常见裂缝分析
01 受弯构件
常见受弯构件有混凝土梁、板,其裂缝形式主要有垂直裂缝、斜裂缝和顺筋裂缝。
1)垂直裂缝:
主要由弯矩引起,多出现在梁、板构件跨中底部,垂直梁、板侧面发展。
2)斜裂缝:
一种由剪力引起,一般出现在梁底支座附近(裂缝多数是剪力与弯矩共同作用)由下部开始,沿45°方向向跨中上方发展;另一种由负弯矩和剪力引起,出现在梁、板支座**面附近,形态为上口大下口小。
另外在主次梁交接部位,由于主梁受次梁集中力影响,也出现沿次梁两侧向下斜裂缝。当发基不均匀下沉时,混凝土圈梁、框架梁、基础梁皆会出现走向与地基不均匀沉降方向一致的斜向裂缝。
3)顺筋裂缝:
主要由钢筋锈蚀、氧化铁膨胀所致,出现与梁下部侧面或是底面钢筋部位。
02 受压构件
常见受压构件有砖墙、混凝土柱、混凝土剪力墙。
1)砖墙
a “八”字形裂缝:
主要出现在横墙与纵墙两端部,一种裂缝属正八字形的热胀裂缝,随温度升降而变化,其原因是由于屋面板温度变形大于砌体温度变形,产生一定的温度应力,屋面板的推力就传给墙体,并因墙体温度附加应力在房屋两端较大,当拉应力**过砌体抗拉较,墙体即出现八字形开裂;
另一种属地基不均匀沉降裂缝,两端沉降小,墙上出现“八”字形裂缝,反之出现倒“八”字。
b 倒“八”字形裂缝:
主要出现在纵横墙两端的窗洞口处,属冷缩裂缝,尤以**层两端窗洞口处严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大,当房屋收缩变形大于墙体时,在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂缝,使墙体开裂。
c水平裂缝:
多见于**层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差,屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力,由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低,使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂缝。
d 垂直裂缝:
主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化,墙体受到楼板的拉力作用,在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂。
e X形裂缝:
多数沿砌体灰缝开裂,主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成,而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。
2)混凝土柱
a 水平裂缝:主要出现柱头、柱基部位,由于地基不均匀沉降或是附加弯矩所致。
b 顺筋裂缝:由于钢筋锈蚀、混凝土碳化所致,并且两者相互影响、恶性循环。
c 纵向劈裂裂缝:主要出现于柱中部,由于混凝土强度过低或使用**载所致。
d X形裂缝:此种属地震作用下的剪切型裂缝。
3)混凝土剪力墙
混凝土剪力墙裂缝主要有干缩和伸缩裂缝。
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