混凝土實(shí)心磚墻體裂縫的發(fā)生原因及防治措施

宋 翔

SONG Xiang

(浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州310012)

隨著新型砌體材料的大量推廣與應(yīng)用，目前很多建筑物內(nèi)外墻均采用該類型砌塊(本文中為混凝土實(shí)心磚)。在房屋使用過(guò)程中，這些建筑物內(nèi)、外縱橫墻上出現(xiàn)了較多斜裂縫和水平裂縫，其中一些裂縫寬度較大，引起房屋業(yè)主的普遍關(guān)注和擔(dān)心，若不及早防治，將對(duì)推廣應(yīng)用新型砌體材料產(chǎn)生不良影響。針對(duì)這種結(jié)構(gòu)通病，如不采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)措施，該種裂縫房屋會(huì)較普遍出現(xiàn)。本文通過(guò)對(duì)兩例使用混凝土實(shí)心磚，墻面出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題所進(jìn)行的分析，從而建議針對(duì)具體情況采取相應(yīng)的措施，以取得理想的防治效果。

1 工程實(shí)例

1.1 實(shí)例一

某房屋為兩開間3 層磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積約230 m2，2009年建成使用，墻體采用混凝土實(shí)心磚。

1.1.1 房屋裂縫情況

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)現(xiàn)以下房屋裂縫:

(1)3 層南房間南窗間墻、窗下墻有多條裂縫，墻體裂縫寬度0.74～1.40 mm，并已使磚面開裂，該墻面磚面裂縫寬度1.00 mm(圖1);

(2)3 層北房間北、西山墻有水平裂縫;北露臺(tái)洗衣臺(tái)開裂(圖2);

(3)2 層南房間南墻有多條裂縫，墻體裂縫最大寬度1.30 mm;

(4)1 層南窗下墻窗下角一條豎縫，墻體裂縫寬度0.24 mm。

圖1 3 層?xùn)|南房間墻面開裂

圖2 北露臺(tái)洗衣臺(tái)開裂

1.1.2 房屋上部結(jié)構(gòu)墻體砌筑砂漿及磚塊抗壓強(qiáng)度抽檢情況

采用貫入法對(duì)房屋上部結(jié)構(gòu)墻體砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽檢，檢測(cè)結(jié)果達(dá)到混合砂漿M5 強(qiáng)度等級(jí)要求。

通過(guò)對(duì)房屋墻體原位取磚，上部結(jié)構(gòu)混凝土實(shí)心磚實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度滿足《混凝土實(shí)心磚(GB/T 21144—2007)》第6.4.2 條中規(guī)定最低強(qiáng)度等級(jí)MU15。

1.1.3 房屋上部承重砌體結(jié)構(gòu)承載力復(fù)算情況

根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及房屋設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行復(fù)算，結(jié)果表明:該房屋上部承重砌體結(jié)構(gòu)承載力滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50003—2011)》的要求。

1.2 實(shí)例二

某車間，單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)屋面，建筑面積1925 m2，2012年建成使用，填充墻體采用混凝土實(shí)心磚。

1.2.1 車間外墻面開裂較為普遍

北、東、西部分外墻面開裂;部分南外側(cè)窗下墻豎向開裂，且部分砌塊已開裂(圖3);部分南外側(cè)柱墻交接處有豎向裂縫。

圖3 車間南外側(cè)窗下墻面開裂情況

1.2.2 墻面構(gòu)造情況

通過(guò)對(duì)內(nèi)、外墻體抽檢，外墻體已鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)及網(wǎng)格物，柱墻交接處每隔500～600 mm 按構(gòu)造要求設(shè)置拉結(jié)筋。

2 裂縫原因分析

通過(guò)上述兩例，表明該類型裂縫在墻體中較為普遍，以下針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)裂縫原因分析研究。

2.1 溫度收縮問(wèn)題

一是混凝土實(shí)心磚收縮率比黏土磚大。隨著含水量的降低，材料會(huì)產(chǎn)生較大的干縮變形，容易引起不同程度的開裂;如一般混凝土實(shí)心磚砌塊的干縮率為0. 3～0. 45 mm/m 或以上。而經(jīng)測(cè)試，鋼筋混凝土的干縮率為0. 1 mm/m。由此可看出，鋼筋混凝土與砌體兩種材料在收縮變形中存在著較大不一致。因此構(gòu)件的差異變形亦會(huì)導(dǎo)致墻體開裂，如樓板錯(cuò)層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫，框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫，這種情況一般外墻裂縫較內(nèi)墻嚴(yán)重。

二是混凝土實(shí)心磚砌體的線膨脹系數(shù)約為10 ×10-6，是實(shí)心黏土磚砌體的兩倍。因此，混凝土實(shí)心磚砌塊墻體對(duì)溫度的敏感性比較高，很容易受溫度變化而引起變形導(dǎo)致墻體開裂，溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。

三是混凝土實(shí)心磚受潮后出現(xiàn)二次收縮。如砌塊出窯后放置28 d 能完成50%左右的干縮變形。但是干縮后的材料受濕后仍會(huì)發(fā)生膨脹，脫水后材料會(huì)再次發(fā)生干縮變形。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋底部1～2 層窗臺(tái)邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫，在屋面梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫等。

四是混凝土實(shí)心磚砌體的抗拉及抗剪切強(qiáng)度較差，較黏土磚低。

2.2 設(shè)計(jì)問(wèn)題

目前設(shè)計(jì)者一般在強(qiáng)度方面作必要的計(jì)算后，針對(duì)構(gòu)造措施，基本引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集，較少提出有關(guān)混凝土實(shí)心磚這類新材料砌塊防裂要求和措施，更沒(méi)有對(duì)這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。

2.3 施工問(wèn)題

現(xiàn)在部分施工單位還在沿用黏土燒結(jié)磚的作業(yè)方法，對(duì)砌筑高度、濕度控制等缺乏經(jīng)驗(yàn)，加上施工過(guò)程中水平灰縫、豎向灰縫不飽滿，減弱了墻體抗拉及抗剪的能力，以及工人砌筑水平的不穩(wěn)定都易導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。

3 裂縫防治措施

3.1 材質(zhì)質(zhì)量的控制

混凝土實(shí)心磚這類新型砌塊質(zhì)量性能指標(biāo)中，對(duì)于墻體裂縫的產(chǎn)生影響最大的是收縮性，而相對(duì)含水率是反映收縮性的重要指標(biāo)。為此，要求混凝土砌塊必須經(jīng)28 d 養(yǎng)護(hù)方可出廠，且使用單位必須堅(jiān)持產(chǎn)品驗(yàn)收，杜絕使用不合格產(chǎn)品。

3.2 把好構(gòu)造設(shè)計(jì)關(guān)

預(yù)防混凝土實(shí)心磚這類新型砌塊墻體裂縫，必須以建筑設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)《非承重混凝土小型砌塊砌體工程技術(shù)規(guī)程》《非承重混凝土小型砌塊構(gòu)造(GJ 005—1998)》及有關(guān)規(guī)范的要求，結(jié)合建筑使用功能及各種材料的特性，采取有效的構(gòu)造措施，方可避免墻體開裂滲漏。

3.3 施工防治措施

(1)施工單位應(yīng)選擇具有準(zhǔn)用證的合格生產(chǎn)商。簽訂合同時(shí)，要明確砌塊進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間，生產(chǎn)商必須保證齡期的問(wèn)題，并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。

(2)施工單位應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)砌塊加強(qiáng)檢測(cè)。

(3)砌塊進(jìn)場(chǎng)后，盡快運(yùn)入已放好線的施工樓層，分散堆放至砌筑位置，并應(yīng)事先做好防水措施，保證主體結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)用水，以及雨水不流入樓層。為盡量增加砌塊齡期，宜在間隔一周后再進(jìn)行砌筑。當(dāng)含水率低于15%時(shí)，方允許施工。

(4)針對(duì)混凝土砌塊的特點(diǎn)，在砌筑前，不應(yīng)再提前澆水濕潤(rùn)，以避免因澆水不均勻造成砌塊含水量增大。因而應(yīng)采取在砌筑時(shí)，鋪砂漿前，在砌筑面上適量澆水的做法。

(5)加強(qiáng)圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置，墻長(zhǎng)超過(guò)4 m 應(yīng)設(shè)構(gòu)造柱，墻高超過(guò)3 m 應(yīng)設(shè)圈梁。墻長(zhǎng)及層高較大且有門洞時(shí)，構(gòu)造柱應(yīng)首先保證設(shè)置洞口兩側(cè)，以避免洞口角部收縮裂縫。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)未留鋼筋，或位置偏差時(shí)，必須采用植筋。

(6)由于易受空氣濕度影響，以及與框架結(jié)構(gòu)存在變形差，故宜將墻體兩側(cè)拉結(jié)筋拉通，以提高抗裂能力。

(7)嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工，保證砂漿強(qiáng)度，以及灰縫飽滿(尤其是豎縫)。

(8)砌筑完成后，要堅(jiān)持灑水養(yǎng)護(hù)，以減少砂漿的干燥收縮。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，混凝土實(shí)心磚這類新型砌體材料墻體開裂的原因較多，可從生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工各方面層層把關(guān)，采取有效的控制措施、精心施工，方能解決該類砌塊墻體開裂的質(zhì)量通病。