現(xiàn)澆磚混結(jié)構(gòu)溫度裂縫分析及預(yù)防措施

石峰

【摘要】磚混結(jié)構(gòu)有較好保溫、隔熱、隔音、防止墻面浸水、方便打膨脹螺栓，施工技術(shù)簡單，磚生產(chǎn)成本低，民間大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是一種常用結(jié)構(gòu)形式。不足之處：制磚要取土、干燥、燒制等，占用土地，消耗燃料、污染環(huán)境，磚砌體自重大不利于抗震。墻體、混凝土板常出現(xiàn)裂縫。下面對溫度裂縫進(jìn)行分析，提出預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆磚混結(jié)構(gòu) 溫度裂縫 分析 預(yù)防措施 修補(bǔ)

一、溫度變化時(shí)材料性質(zhì)差異產(chǎn)生的裂縫

作為承重墻材料，粘土實(shí)心磚（禁實(shí)后用頁巖磚替代）砌體線膨脹系數(shù)為5×10-6/℃，混凝土線膨脹系數(shù)為10×10-6/℃是燒結(jié)磚砌體的2倍，鋼筋混凝土線膨脹系數(shù)是燒結(jié)磚砌體的2.4倍。這兩種材料建成的房屋，磚砌體抗拉抗剪強(qiáng)度比現(xiàn)澆板溫度應(yīng)力小得多，溫度變化時(shí)，現(xiàn)澆板變形受到磚砌體約束，較薄弱部位會(huì)出現(xiàn)裂縫來釋放現(xiàn)澆板溫度應(yīng)力。

二、磚砌體溫度差異產(chǎn)生的裂縫

房屋因朝向、各外表面日照強(qiáng)度不同，產(chǎn)生裂縫數(shù)量、寬度是不同的，溫差變化大的表面裂縫要多于變化小的表面。屋面板受日照最多溫度很高，夏季溫度達(dá)40℃～65℃，黑色無隔熱層屋面溫度可達(dá)70℃，遇大雨又是降溫最快的地方，屋面板溫差和變形也是最大的。外墻西曬面裂縫多于其它外墻面，多出現(xiàn)在窗臺(tái)角部八字形斜裂縫，較小窗間墻的窗臺(tái)、窗頂部位水平裂縫。

屋面板溫度變形引起墻體產(chǎn)生裂縫變化規(guī)律是：裂縫從頂層開始，越往下層越輕，一般影響一至二層。條式房屋中間單元墻體裂縫較輕，兩端部單元裂縫較重，縱墻裂縫重，橫墻裂縫輕。裂縫寬度隨溫度變化而變化，細(xì)小裂縫在溫度下降混凝土板收縮時(shí)會(huì)閉合，大的裂縫溫度下降時(shí)不能自行閉合。經(jīng)過一～二年后裂縫寬度會(huì)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，寬度較大的可達(dá)到3mm以上?？v墻上的裂縫多呈45°角，沿砌體齒縫剪切破壞。屋面隔熱層質(zhì)量越差或未做，屋面與墻體相對位移就越大，墻體裂縫越多，縫寬越大。

三、現(xiàn)澆鋼筋混凝土板收縮、溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫

現(xiàn)澆板因板塊面積差異，板厚、配筋不同，有洞口、穿線管，板不連續(xù)等，使得板在混凝土收縮，溫度變化時(shí)應(yīng)力分布不均勻，截面消弱較多的地方出現(xiàn)應(yīng)力集中。當(dāng)現(xiàn)澆混凝土板收縮及溫度變化產(chǎn)生的收縮應(yīng)力大于混凝土拉應(yīng)力時(shí)，較薄弱部位將產(chǎn)生收縮裂縫。

混凝土裂縫產(chǎn)生是比較復(fù)雜的問題，因素很多，這里主要討論現(xiàn)澆鋼筋混凝土板收縮、溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫。研究證明鋼筋混凝上構(gòu)件在未加荷載時(shí)就已經(jīng)存在微觀裂縫：骨料與水泥石粘接面上的裂縫，水泥石裂縫，骨料裂縫?；炷廖⒘芽p主要指前兩種，微裂縫的存在對混凝土基本物理力學(xué)性質(zhì)如強(qiáng)塑性，徐變、變形、強(qiáng)度、剛度等有重要影響?；炷廖⒘芽p產(chǎn)生的原因?yàn)楣橇?、水泥石、氣體、水分等所組成的非均質(zhì)材料、在溫度、濕度變化條件下，混凝土逐步硬化，同時(shí)產(chǎn)生體積變形，這種變形是不均勻的，水泥石收縮較大，骨料收縮很小，水泥石的熱膨脹系數(shù)大，骨料較小，它們之間的變形不是自由的，產(chǎn)生相互約束應(yīng)力，這種應(yīng)力可引起粘著微裂縫和水泥石變形微裂縫?？梢哉J(rèn)為，混凝土有裂縫是絕對的，無裂縫之相對的。

民用建筑中，寬度小于0.05mm的裂縫對結(jié)構(gòu)安全使用無影響，混凝構(gòu)件是帶裂縫工作的。根據(jù)多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，與大板塊（如客廳板）周邊相連接的小板塊中部（無上部筋范圍）易出現(xiàn)平行于大板塊邊的直裂縫，有些裂縫會(huì)上下貫通，板四角出現(xiàn)八字形裂縫、沿穿線管走向裂縫等等。

四、溫度裂縫的預(yù)防措施

1、伸縮縫設(shè)置：嚴(yán)格按照《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求設(shè)置，如果超過伸縮縫設(shè)置最大間距，應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算，并采用有效抗裂措施，伸縮縫寬度不小于30mm。

2、屋面上做保溫隔熱層。

3、對于較長鋼筋混凝土女兒墻應(yīng)設(shè)置伸縮縫，設(shè)縫后每段女兒墻長不宜超過12m。

4、屋面保溫隔熱層或屋面剛性面層及砂漿找平層設(shè)置分隔縫，分隔縫間距不大于6m，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于 30mm。

5、頂層磚女兒墻砌筑砂漿強(qiáng)度等級不低于M5。

6、頂層圈梁沿墻體滿布，房屋端部兩個(gè)開間圈梁下的墻體內(nèi)宜設(shè)置通長水平鋼筋。

7、磚砌女兒墻內(nèi)設(shè)構(gòu)造柱，間距不大于4m ，構(gòu)造柱主筋伸至女兒墻壓頂梁內(nèi)，與壓頂梁整澆在一起。

8、房屋頂層端部墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱。

9、在長高比較大房屋外縱墻窗臺(tái)下二皮磚灰縫中配3φ6 縱向鋼筋，提高磚砌體的抗剪強(qiáng)度，防止窗臺(tái)角部的八字形砌體裂縫。

10、混凝土現(xiàn)澆板施工過程中應(yīng)對砂、石、水泥的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，不使用不合格產(chǎn)品，水泥選擇安定性好，質(zhì)量穩(wěn)定的水泥廠產(chǎn)品。施工中嚴(yán)格控制混凝土配合比，水灰比，不能隨意加大水灰比，造成混凝土在硬化過程中收縮量增加，強(qiáng)度降低。澆灌整塊板時(shí)順序連續(xù)澆灌，振搗適度，不漏振及振搗過度，不產(chǎn)生冷縫。

11、混凝土板中布有穿線管處，宜垂直于穿線管在混凝土上下層布置附加鋼筋，配φ4 @120冷拔絲長500（穿線管居中），架立筋可根據(jù)需要布置，保護(hù)層厚度取15mm，可控制穿線管處混凝上板開裂。

12、對于混凝土板較薄弱處及實(shí)際工程中易開裂部位曾設(shè)附加鋼筋加強(qiáng)抗裂性，如；板的四角，板上開有洞口處、樓梯間處、較大板面上部沒有負(fù)筋處等。

13、混凝土拌制過程中加入高性能混凝土膨脹劑，減少現(xiàn)澆混凝土硬化過程中收縮量，使混凝土板出現(xiàn)裂縫數(shù)量大大減少。

14 、嚴(yán)禁野蠻施工，混凝土澆灌后三天內(nèi)禁止在板面上堆放重物、砌筑用磚，三天后上磚也應(yīng)手工堆放，不能用手推車等將一車磚倒在板上，產(chǎn)生大動(dòng)荷載，堆磚重量也不能過大，應(yīng)嚴(yán)格遵守《建筑施工規(guī)范的要求》。樓板支承應(yīng)穩(wěn)定不變形，以保證澆灌質(zhì)量。

五、出現(xiàn)溫度裂縫后修補(bǔ)方法

溫度裂縫出現(xiàn)一般是在主體結(jié)構(gòu)完工后，墻面裂縫出現(xiàn)在溫差變化較大的時(shí)候，混凝土板面裂縫一般在三個(gè)月至一年內(nèi)出現(xiàn)較多，裂縫出現(xiàn)不要過早修補(bǔ)，要分析裂縫產(chǎn)生的原因，確定是溫度裂縫后，至少觀察一個(gè)熱脹冷縮周期，在裂縫寬度變化穩(wěn)定后，再采取措施進(jìn)行修補(bǔ)。

1、出現(xiàn)在墻面上不影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的小裂縫，可將縫處抹灰打掉，釘200mm寬大孔師網(wǎng)，用 1：2.5 水泥砂漿（加801膠）進(jìn)行修補(bǔ)。

2、出現(xiàn)在墻面上影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的較大，貫通裂縫，將縫處兩邊抹灰打掉，縫內(nèi)注入801膠與水泥拌合膠液，外墻滲水裂縫注膠應(yīng)盡量飽滿，在裂縫兩側(cè)用雙向φ6@ 150寬800鋼筋焊接網(wǎng)片加固，兩側(cè)網(wǎng)片用φ6@ 300拉筋（墻上打孔）在網(wǎng)片交叉點(diǎn)處焊接，網(wǎng)片固定牢固后用 1：2.5 水泥砂漿厚25mm（加801膠）抹面。

3、出現(xiàn)在混凝土板面上不影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的小裂縫，可將板面裂縫處水泥砂漿面層，鑿成V形槽，槽內(nèi)801膠加少量水泥拌勻后的膠液灌縫，之后用 1：2 水泥砂漿（加801膠）抹面壓光，裂縫修補(bǔ)后板面不應(yīng)滲水以保證房屋的正常使用及美觀。

4、出現(xiàn)在混凝土板面對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性有影響上下貫穿裂縫（大于0.3mm），可用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行灌縫補(bǔ)強(qiáng)。此方法修補(bǔ)板面裂縫比較理想，不會(huì)滲水，但費(fèi)用比較高，更大裂縫如寬度在1.0mm以上，直接影響板承載力時(shí)，可采用結(jié)構(gòu)膠灌縫、粘貼碳纖維布的方法進(jìn)行加固處理，恢復(fù)結(jié)構(gòu)承載力，保證房屋安全使用。

參考文獻(xiàn)

[1]砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50003—2011） 中國建筑工業(yè)出版社 2011

[2]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010—2010 ） 中國建筑工業(yè)出版社2010

[3]工程結(jié)構(gòu)裂縫控制 王鐵夢著 中國建筑工業(yè)出版社 1997