淺談加強(qiáng)構(gòu)造設(shè)計(jì)防止新型墻體開裂

陳敬文

（廣州市番禺城市建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 511400）

1 新型墻材的特性

建筑工程中所使用的新型墻材主要有普通混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、蒸壓灰砂磚、燒結(jié)空心磚、燒結(jié)類實(shí)心磚，還有少部分墻板。在產(chǎn)品性能方面，燒結(jié)類實(shí)心磚與黏土磚幾乎一樣。燒結(jié)空心磚的抗壓強(qiáng)度只有黏土磚的20%，抗折強(qiáng)度也較低，且孔洞率在35%以上。

1.1 干縮速度慢

新型墻材大多干縮速度緩慢，如新型墻材中干燥速度最快的灰砂磚3d才完成干縮值的10%，且標(biāo)態(tài)干縮值大，一般在0.2～1.0m/n/m之間；但水泥制品和硅酸鹽制品實(shí)際干縮值卻隨著制品實(shí)際含水率的變化而發(fā)生很大的變化，在被雨水淋透時(shí)其實(shí)際干縮值與標(biāo)態(tài)干縮值接近，但在干燥的環(huán)境下放置較長時(shí)間后，其實(shí)際干縮值與黏土磚相差不大。試驗(yàn)表明，當(dāng)水泥制品和硅酸鹽制品的實(shí)際含水率與平衡含水率接近時(shí)，其實(shí)際干縮值與黏土磚相差不大。在實(shí)際應(yīng)用過程中，只要經(jīng)過一定的干燥期，一般可以將這類產(chǎn)品的實(shí)際干縮值控制在0.1～0.3mm/m的范圍，這表明嚴(yán)格控制新型墻材的上墻含水率是非常重要的。

1.2 強(qiáng)度尤其是抗拉和抗剪強(qiáng)度比黏土磚低

新型墻材的強(qiáng)度普遍較黏土磚低，砌塊砌體的抗拉及抗剪切強(qiáng)度只有黏土磚的50%。黏土磚的抗壓強(qiáng)度≮10MPa，其抗折強(qiáng)度一般為2.5～3.5MPa，而新型墻材中除了灰砂磚的強(qiáng)度與黏土磚相當(dāng)外，其他新型墻材在國家標(biāo)準(zhǔn)中要求的最小強(qiáng)度都很低，如蒸壓加氣混凝土砌塊的最小抗壓強(qiáng)度為1.0MPa，輕集料混凝土砌塊的為1.5MPa，普通混凝土砌塊的為3.5MPa，并且對抗折強(qiáng)度均未提出要求，顯然砌體的抗剪強(qiáng)度不理想。

1.3 配套規(guī)格多，較黏土磚的尺寸大、孔洞率高

新型墻材多為砌塊，也有部分板材，尺寸比黏土磚大，施工效率較高，但尺寸大不利于應(yīng)力的釋放，更易產(chǎn)生裂縫。新型墻材的孔隙率高，易吸濕，部分砌塊開有孔槽，不能像黏土磚那樣砍鑿。

2 新型墻體開裂的原因分析

2.1 設(shè)計(jì)方面的原因

長期以來，設(shè)計(jì)者大多只重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)而忽視抗裂構(gòu)造設(shè)計(jì)，往往引用國家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集，既沒有單獨(dú)提出相關(guān)的防裂要求和措施，也未對這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查。另一方面，設(shè)計(jì)人員對砌塊墻體材料的性質(zhì)不夠了解，在設(shè)計(jì)過程中往往將黏土磚的構(gòu)造要求套到新型墻材的設(shè)計(jì)中。由于新型墻材種類眾多，對于不同的品種，其性質(zhì)也有差異，因而構(gòu)造要求也不盡相同，而人們對新型墻材的性能和新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用有的尚在認(rèn)識探索之中，因而構(gòu)造措施的設(shè)計(jì)缺陷也在所難免。由于這些原因，設(shè)計(jì)人員通常沒有在設(shè)計(jì)圖紙中注明新型墻材的品種、容重、強(qiáng)度等主要技術(shù)性能指標(biāo)以及相應(yīng)的抗裂防滲構(gòu)造措施，或構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致應(yīng)用新型墻材的墻體開裂。

2.2 材料方面的原因

砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因主要有兩個(gè)方面：一是由于外荷載（包括靜、動荷載）變化引起的裂隙；二是由于變形引起的裂隙，如干縮變形、溫度變形，不均勻沉陷等。民用建筑中以變形引起的裂縫為主。由于建筑物中的構(gòu)件大多屬于超靜定桿件，具有多個(gè)約束，對于變形將予以限制，從而會在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力，當(dāng)這些力超過一定限度時(shí)，砌體就產(chǎn)生錯(cuò)位裂隙。

3 防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂，宜采取下列措施

3.1 屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層。

3.2 在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不大于30m。

3.3 當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時(shí)，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫。

3.4 建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》BGJ3－88第5.3.2條的規(guī)定外，宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不宜大于30m。

4 防止主要由墻體材料干縮引起的裂縫可采用以下設(shè)計(jì)措施之一：

4.1 設(shè)置控制縫

4.1.1 控制縫的設(shè)置位置

在墻的高度忽然變化處設(shè)置豎向控制縫；在墻的厚度忽然變化處設(shè)置豎向控制縫；在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻答應(yīng)接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫；在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫；豎向控制縫，對3層以下的房屋，應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置；對大于3層的房屋，可僅在建筑物1－2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置；控制縫在樓、屋蓋處可不貫通，但在該部位宜作成假縫，以控制可預(yù)料的裂縫；控制縫作成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。

4.1.2 控制縫的間距

對有規(guī)則洞口外墻不大于6mm；對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍；在轉(zhuǎn)角部位，控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m。

4.2 設(shè)置灰縫鋼筋

在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600mm；在樓蓋標(biāo)高以上，屋蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂?shù)牟课?；灰縫鋼筋的間距不大于600mm；灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm；灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)片的縱向鋼筋不小于25，橫筋間距不宜大于200mm；對均勻配筋時(shí)含鋼率不少于0.05%；局部截面配筋，如底、頂層窗洞上下不小于38；灰縫鋼筋宜通長設(shè)置，當(dāng)不便通長設(shè)置時(shí)，答應(yīng)搭接，搭接長度不應(yīng)小于300mm；灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中，錨固長度不應(yīng)小于300mm；灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護(hù)層，上下不小于3mm，外側(cè)小于15mm，灰縫鋼筋宜進(jìn)行防腐處理；當(dāng)利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時(shí)，其配筋量應(yīng)按計(jì)算確定，其搭接和錨固長度尚不應(yīng)小于75d和300mm；不配筋的外葉墻應(yīng)設(shè)控制縫，控制縫間距不宜大于6m；設(shè)置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。

4.3 在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶

在樓蓋處和屋蓋處；墻體的頂部；窗臺的下部；配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm，也不宜小于800mm；配筋帶的鋼筋，對190mm厚墻，不應(yīng)小于2ф12，對250～300mm厚墻不應(yīng)小于2ф16，當(dāng)配筋帶作為過梁時(shí)，其配筋應(yīng)按計(jì)算確定；配筋帶鋼筋宜通長設(shè)置，當(dāng)不能通長設(shè)置時(shí)，答應(yīng)搭接，搭接長度不應(yīng)小于45d和600mm；配筋帶鋼筋應(yīng)彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固，錨固長度不應(yīng)小于35d和400mm；當(dāng)配筋帶僅用于控制墻體裂縫時(shí)，宜在控制縫處斷開，當(dāng)設(shè)計(jì)考慮需要通過控制縫時(shí)，宜在該處的配筋帶表面作成虛縫，以控制可預(yù)料的裂縫位置；對地震設(shè)防裂度≥7度的地區(qū)，配筋帶的截面不應(yīng)小于190mm200mm，配筋不應(yīng)小于410；設(shè)置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。

5 墻材質(zhì)量控制

質(zhì)檢部門應(yīng)對砌塊生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管理，、實(shí)行質(zhì)量抽檢制度，抽檢內(nèi)容包括強(qiáng)度、密實(shí)度、含水率、幾何尺寸、出廠時(shí)間、防潮包裝等，特別是含水率是反映收縮性的重要指標(biāo)。使用單位必須堅(jiān)持產(chǎn)品驗(yàn)收，杜絕使用不合格產(chǎn)品。

結(jié)束語

綜上所述，新型墻體開裂的原因很多，但只有嚴(yán)格按規(guī)范操作，從生產(chǎn)，設(shè)計(jì)，施工等各方面層層把關(guān)，采取有效的控制措施，才能防止墻體開裂的質(zhì)量通病。

[1]李軒.新型輕質(zhì)墻板裂縫機(jī)理與防治對策的研究[D].西安理工大學(xué)，2002年.

[2]母蘭.新型墻材商品住宅推廣的必然性研究[D].北京工業(yè)大學(xué)，2001年.