淺談砌塊結構牆體裂縫的產生成因及防治措施論文

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摘要:本文主要對砌塊結構幾種常見牆體裂縫進行深入研究,通過對裂縫產生原因的分析,並結合本人多年參與現場施工管理所積累的些許經驗,提出了一系列有針對性的技術防治措施,並指出了相關施工注意事項,以期通過加強對施工過程的質量控制,從而來達到防範和控制牆體裂縫的目的。

淺談砌塊結構牆體裂縫的產生成因及防治措施論文

關鍵詞:房屋工程;牆體裂縫;產生原因;防治措施

砌塊房屋建成之後,由於在使用過程中的種種原因,可能會出現各種各樣的牆體裂縫。然而,在一般情況下,牆體裂縫基本上可分爲受力裂縫和非受力裂縫兩大類。各種荷載直接作用下牆體產生的相應形式的裂縫稱爲受力裂縫。而砌體收縮、溫溼度變化、地基沉降不勻等引起的裂縫是爲非受力裂縫,又稱變形裂縫。對此,爲了能讓我們更清楚地瞭解非受力裂縫,本文將重點討論由溫度和收縮變形所引起的兩類牆體裂縫。

1、非受力牆體裂縫的產生原因

溫度變形所引起的裂縫。混凝土小型砌塊砌體的線脹係數爲10×10-6/℃,比磚砌體的大一倍,因此,小型砌塊砌體對溫度的敏感性比磚砌體高,更容易因溫度變形引起裂縫。由於溫度變形引起的牆體裂縫的形狀和部位砌塊房屋和磚砌體房屋是相類似的,只是帶有砌塊的特點而已。

多層砌塊房屋的頂層牆體和磚砌體房屋一樣是最容易出現溫度裂縫的。儘管混凝土砌體牆體的線脹係數與頂蓋混凝土板的線脹係數沒有差別,但在夏季陽光照射下兩者之間還是存在一定的溫差。夏季在陽光照射下,屋面上表面最高溫度可達40℃~50℃,而頂層外牆平均最高溫度約爲30℃~35℃。屋頂和頂層外牆存在10℃~15℃的溫差。在寒冷地區,屋蓋結構層上面依次設有隔氣層、保溫層、找平層和防水層。頂蓋結構有保溫層的保護,它與外牆的溫差按理應有所減少。但是,可能保溫層不夠厚,或防水層滲漏,保溫層浸水,降低了保溫隔熱效果,這時兩者溫差還是有可能引起牆體的開裂。

在實際工程中我們發現,單是保溫層上的水泥砂漿找平層(厚20mm,實際施工時往往超厚)在外界溫度變化下的伸縮變形也能將外牆推裂。因爲按現有的.建築構造定型節點圖,砂漿找平層一直鋪到女兒牆根部,不但不斷開不留空隙而且在邊端還要加厚,堆成三角形(便於做泛水)。找平層雖薄但在平面內還是有相當大的剛度,其上面的卷材防水層是沒有隔熱效果的,夏季陽光直接照射下找平層伸縮導致牆體開裂就不足爲奇了。在頂蓋與外牆存在一定溫差下,導致兩者溫度變形不協調,產生牆體裂縫。當外界溫度升高時,混凝土頂蓋變形大,牆體變形相對較小,使屋蓋受壓,牆體受拉、受剪。在房屋頂層兩端受力最大,往往沿窗口對角線方向呈現八字裂縫,還會在頂蓋標高處牆體產生水平裂縫(頂蓋板推外牆),有女兒牆時,還會使女兒牆開裂或外傾。

這種溫度裂縫是有明顯的規律性:兩端重中間輕,頂層重入下輕,陽面重陰面輕。由於頂蓋的溫度伸縮也會引起與外縱牆相連的頂層橫牆的開裂,一般位於大棚下靠近外牆處出現斜向裂縫。頂層牆體開裂裂縫形態與圈樑設置方法有明顯的關係,但僅靠圈樑的設置並不能阻止牆體裂縫的產生。頂層圈樑上直接鋪設屋面板時,當屋面板坐漿與圈樑結合較好時,圈樑下仍可能出現斜裂縫。如果結合較差,有可能產生水平裂縫。

收縮變形所引起的裂縫。黏土磚是燒結而成的,成品幹縮性極小,所以磚砌體房屋的收縮問題一般可不予考慮。

小型空心砌塊則是混凝土拌合物經澆築、振搗養生而成的。混凝土在硬化過程中逐漸失水而幹縮,其幹縮量因材料和成型質量而異,並隨時間增長而逐漸減小。以普通混凝土砌塊爲例,在自然養護條件下,成型28d後,收縮趨於穩定,其幹縮率爲0.03%~0.035%,含水率在50%~60%左右,砌成砌體後,在正常使用條件下,含水率繼續下降,可達10%左右,其幹縮率爲0.018%~0.07%左右,幹縮率的大小與砌塊上牆時含水率有關,也與溫度有關。

對於幹縮已趨穩定的普通混凝土砌塊砌體,如再次被浸溼後,會再次發生幹縮,通常稱爲第二幹縮。普通混凝土砌塊在含水飽和後的第二幹縮,其穩定時間比成型硬化過程的第一干縮時間要短,一般爲15d左右。第二幹縮的收縮率給爲第一干縮的80%左右。砌塊上牆後的幹縮,引起砌體幹縮,而在砌體內部產生一定的收縮應力,當砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗收縮應力時,就會產生裂縫。因砌塊幹縮而引起牆體裂縫,這在小型砌塊房屋是比較普遍的。在內外牆、在房屋各層均可能出現。幹縮裂縫形態一般有幾種,其一是在牆體中部出現的階梯形裂縫,其二是環塊材周邊灰縫的裂縫,其三在外牆多反映在窗下牆,出現豎向均勻裂縫,其四在山牆等大牆面由於收縮還會出現豎向、有的是水平向裂縫。收縮裂縫一般多表現在下部幾層,這是由於牆面的收縮變形受基礎及橫牆的約束所致。有的砌塊房屋山牆大牆面中間部位,出現了由底層一直伸到3、4層的豎向裂縫。

由於砌築砂漿的強度等級不高,灰縫不飽滿,幹縮引起的裂縫往往呈髮絲狀而分散在灰縫隙中,清水牆時不易被發現,當有粉刷抹面時便顯露出來。幹縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。砌塊上牆時含水率較大,經過一段時間後,砌體含水率降低,便可能出現幹縮裂縫。即使已砌築完工的砌體無干縮裂縫,但當砌塊因某種原因再次被水浸溼後,出現第二幹縮,砌體仍可能產生裂縫。

2、非受力裂縫的防治措施

砌塊房屋溫度、收縮裂縫的產生涉及砌塊生產、房屋設計、施工質量等諸多方面,因此裂縫的防治也應從各個方面、諸多環節採取措施才能見效。從房屋設計方面來說,除了應遵循《混凝土小型空心砌塊建築技術規程》JGJ/T12004牆體防裂的主要措施條款外,還可根據實際情況採用以下砌塊房屋變形裂縫的防治措施: 鑑於混凝土砌塊砌體的線脹係數比磚砌體大一倍,因此砌塊房屋溫度伸縮縫的最大間距應該比磚砌體房屋短,砌體結構設計規範修訂組已擬出修改方案,即將規範中伸縮縫的最大間距表數值乘以0.75後採用,例如磚砌體的間距爲50m,砌塊房屋的伸縮縫間距則爲37m左右,有的地區擬改爲35m,因爲恰好相當於住宅樓兩個單元的長度,處理方便一些。

溫差產生裂縫主要在房屋頂層,前面溫度應力計算表明,採用再高的砂漿強度也難以抵抗溫差產生的拉、剪應力。所以考慮降低溫差的措施和採取“抗”、“放”結合的策略纔是較好的方案。增加房屋蓋保溫性能,防止屋面滲漏,這是建築節能的需要,同時也可達到降低屋蓋結構層溫差的目的。增加頂層圈樑的平面佈置密度,加強頂層內外縱牆端開間門窗洞口周邊的抗力(門窗洞邊設鋼筋混凝土芯柱,設鋼筋混凝土窗臺樑)。一句話:用配筋的方法來抵抗溫度應裏。在屋蓋承重板的適當位置設滑動支座,則是“放”的有效措施。但應考慮抗震構造允許的範圍內。例如,做成允許微動而不滑走的構造,滑動支座縱橫向錯開,或只設兩端部開間屋面板的滑動屋,削弱屋面板與圈樑的連結等等。

改變屋頂建築構造定型圖的做法,將砂漿找平層與周邊女兒牆斷開留出溜槽,用鬆軟防水材料填塞,找平層本身宜分割成4m×6m左右的分格塊,這種措施不影響房屋使用功能,而至少能緩解頂層溫度變形的危害。

作爲頂層砌體牆體,最好考慮設間距爲兩、三個開間的局部牆面控制縫,此時頂蓋的構件和圈樑可連通,雖然不如國外每開間設縫的效果,但必能大大緩解溫差作用。

砌塊牆體收縮引起的裂縫主要表現在底部1、2層,因爲基礎的約束比較強。砌塊牆體的收縮應力相當於溫差30℃左右的溫度應力,所以收縮裂縫開展比溫差變形還要嚴重。除了增強底層砂漿強度、用芯柱加強洞口邊、窗下牆帶配水平鋼筋網片、灌實砌塊孔洞等之外,也宜考慮設置牆面的控制縫。

3、結束語

由上述可知,砌體結構樓房,由於在建造過程中以及建成後受外部環境、材料本身特性以以及工藝砌造水平的影響大,因此,纔給這些非受力牆體裂縫的存在和發展留下了可乘之機。對此,只有當我們仔細地去分析每一種牆體裂縫的產生原因,並在施工過程中加以克服、引起注意,這樣才能從根本上有效地去防範裂縫,從而達到控制和處治的目的。

參考文獻

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