房屋工程中砌體裂縫的若干探討

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摘要:本文以房建工程砌體裂縫為主要分析對象,對其由于溫度變形和收縮變形所引起的兩種裂縫類型分別予以闡述,通過深入分析,以便能讓我們真正地了解到各種類型裂縫的產(chǎn)生原因,從而在日后施工過程中做好有效的防范。

關(guān)鍵詞:房屋工程;砌體裂縫;誘發(fā)成因;防范措施

砌塊房屋建成之后,由于在使用過程中的種種原因,可能會出現(xiàn)各種各樣的墻體裂縫。然而,在一般情況下,墻體裂縫基本上可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫稱為受力裂縫。而砌體收縮、溫濕度變化、地基沉降不勻等引起的裂縫是為非受力裂縫,又稱變形裂縫。對此,為了能讓我們更清楚地了解非受力裂縫,本文將重點討論由溫度和收縮變形所引起的兩類墻體裂縫。

1 非受力墻體裂縫的產(chǎn)生原因

1.1 溫度變形所引起的裂縫

多層砌塊房屋的頂層墻體和磚砌體房屋一樣是最容易出現(xiàn)溫度裂縫的。盡管混凝土砌體墻體的線脹系數(shù)與頂蓋混凝土板的線脹系數(shù)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℃,而頂層外墻平均最高溫度約為30℃～35℃。屋頂和頂層外墻存在10℃～15℃的溫差。在寒冷地區(qū),屋蓋結(jié)構(gòu)層上面依次設(shè)有隔氣層、保溫層、找平層和防水層。頂蓋結(jié)構(gòu)有保溫層的保護,它與外墻的溫差按理應(yīng)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墻體的開裂。

在實際工程中我們發(fā)現(xiàn),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墻推裂。因為按現(xiàn)有的建筑構(gòu)造定型節(jié)點圖,砂漿找平層一直鋪到女兒墻根部,不但不斷開不留空隙而且在邊端還要加厚,堆成三角形(便于做泛水)。找平層雖薄但在平面內(nèi)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(dǎo)致墻體開裂就不足為奇了。在頂蓋與外墻存在一定溫差下,導(dǎo)致兩者溫度變形不協(xié)調(diào),產(chǎn)生墻體裂縫。當外界溫度升高時,混凝土頂蓋變形大,墻體變形相對較小,使屋蓋受壓,墻體受拉、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(xiàn)八字裂縫,還會在頂蓋標高處墻體產(chǎn)生水平裂縫(頂蓋板推外墻),有女兒墻時,還會使女兒墻開裂或外傾。

這種溫度裂縫是有明顯的規(guī)律性:兩端重中間輕,頂層重入下輕,陽面重陰面輕。由于頂蓋的溫度伸縮也會引起與外縱墻相連的頂層橫墻的開裂,一般位于大棚下靠近外墻處出現(xiàn)斜向裂縫。頂層墻體開裂裂縫形態(tài)與圈梁設(shè)置方法有明顯的關(guān)系,但僅靠圈梁的設(shè)置并不能阻止墻體裂縫的產(chǎn)生。頂層圈梁上直接鋪設(shè)屋面板時,當屋面板坐漿與圈梁結(jié)合較好時,圈梁下仍可能出現(xiàn)斜裂縫。如果結(jié)合較差,有可能產(chǎn)生水平裂縫。

1.2 收縮變形所引起的裂縫

黏土磚是燒結(jié)而成的,成品干縮性極小,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(jīng)澆筑、振搗養(yǎng)生而成的?；炷猎谟不^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。以普通混凝土砌塊為例,在自然養(yǎng)護條件下,成型28d后,收縮趨于穩(wěn)定,其干縮率為0.03%～0.035%,含水率在50%～60%左右,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%左右,干縮率的大小與砌塊上墻時含水率有關(guān),也與溫度有關(guān)。

對于干縮已趨穩(wěn)定的普通混凝土砌塊砌體,如再次被浸濕后,會再次發(fā)生干縮,通常稱為第二干縮。普通混凝土砌塊在含水飽和后的第二干縮,其穩(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。第二干縮的收縮率給為第一干縮的80%左右。砌塊上墻后的干縮,引起砌體干縮,而在砌體內(nèi)部產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力,當砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗收縮應(yīng)力時,就會產(chǎn)生裂縫。因砌塊干縮而引起墻體裂縫,這在小型砌塊房屋是比較普遍的。在內(nèi)外墻、在房屋各層均可能出現(xiàn)。干縮裂縫形態(tài)一般有幾種,其一是在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫,其二是環(huán)塊材周邊灰縫的裂縫,其三在外墻多反映在窗下墻,出現(xiàn)豎向均勻裂縫,其四在山墻等大墻面由于收縮還會出現(xiàn)豎向、有的是水平向裂縫。收縮裂縫一般多表現(xiàn)在下部幾層,這是由于墻面的收縮變形受基礎(chǔ)及橫墻的約束所致。有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位,出現(xiàn)了由底層一直伸到3、4層的豎向裂縫。

由于砌筑砂漿的強度等級不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀而分散在灰縫隙中,清水墻時不易被發(fā)現(xiàn),當有粉刷抹面時便顯露出來。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。砌塊上墻時含水率較大,經(jīng)過一段時間后,砌體含水率降低,便可能出現(xiàn)干縮裂縫。即使已砌筑完工的砌體無干縮裂縫,但當砌塊因某種原因再次被水浸濕后,出現(xiàn)第二干縮,砌體仍可能產(chǎn)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(chǎn)生涉及砌塊生產(chǎn)、房屋設(shè)計、施工質(zhì)量等諸多方面,因此裂縫的防治也應(yīng)從各個方面、諸多環(huán)節(jié)采取措施才能見效。從房屋設(shè)計方面來說,除了應(yīng)遵循《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》JGJ/T12004墻體防裂的主要措施條款外,還可根據(jù)實際情況采用以下砌塊房屋變形裂縫的防治措施:

鑒于混凝土砌塊砌體的線脹系數(shù)比磚砌體大一倍,因此砌塊房屋溫度伸縮縫的最大間距應(yīng)該比磚砌體房屋短,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范修訂組已擬出修改方案,即將規(guī)范中伸縮縫的最大間距表數(shù)值乘以0.75后采用,例如磚砌體的間距為50m,砌塊房屋的伸縮縫間距則為37m左右,有的地區(qū)擬改為35m,因為恰好相當于住宅樓兩個單元的長度,處理方便一些。

溫差產(chǎn)生裂縫主要在房屋頂層,前面溫度應(yīng)力計算表明,采用再高的砂漿強度也難以抵抗溫差產(chǎn)生的拉、剪應(yīng)力。所以考慮降低溫差的措施和采取“抗”、“放”結(jié)合的策略才是較好的方案。增加房屋蓋保溫性能,防止屋面滲漏,這是建筑節(jié)能的需要,同時也可達到降低屋蓋結(jié)構(gòu)層溫差的目的。增加頂層圈梁的平面布置密度,加強頂層內(nèi)外縱墻端開間門窗洞口周邊的抗力(門窗洞邊設(shè)鋼筋混凝土芯柱,設(shè)鋼筋混凝土窗臺梁)。一句話:用配筋的方法來抵抗溫度應(yīng)里。在屋蓋承重板的適當位置設(shè)滑動支座,則是“放”的有效措施。但應(yīng)考慮抗震構(gòu)造允許的范圍內(nèi)。例如,做成允許微動而不滑走的構(gòu)造,滑動支座縱橫向錯開,或只設(shè)兩端部開間屋面板的滑動屋,削弱屋面板與圈梁的連結(jié)等等。

改變屋頂建筑構(gòu)造定型圖的做法,將砂漿找平層與周邊女兒墻斷開留出溜槽,用松軟防水材料填塞,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。

作為頂層砌體墻體,最好考慮設(shè)間距為兩、三個開間的局部墻面控制縫,此時頂蓋的構(gòu)件和圈梁可連通,雖然不如國外每開間設(shè)縫的效果,但必能大大緩解溫差作用。

砌塊墻體收縮引起的裂縫主要表現(xiàn)在底部1、2層,因為基礎(chǔ)的約束比較強。砌塊墻體的收縮應(yīng)力相當于溫差30℃左右的溫度應(yīng)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、窗下墻帶配水平鋼筋網(wǎng)片、灌實砌塊孔洞等之外,也宜考慮設(shè)置墻面的控制縫。

結(jié)束語

總之,只要我們能清楚地掌握各種裂縫的產(chǎn)生原因,并掌握正確的施工方法和砌筑工藝,房屋砌體的裂縫問題,在某種程度上,完全是可以避免和預(yù)防的。通過對裂縫問題的深入剖析,讓我們更清楚地認識到,工序控制上的好與壞,將給砌體裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展帶來直接的影響,因此,做好施工過程中的工藝控制,把好施工過程中的質(zhì)量關(guān),對預(yù)防裂縫產(chǎn)生有著重大意義。

參考文獻

[1]李楠.《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)范》.機械工業(yè)出版社 2008.11.01.

[2]周敬東.《砌體結(jié)構(gòu)房屋裂縫的原因及預(yù)防》.工程建設(shè)與設(shè)計.2002年第04期.