馬 俊
(甘肅省天水建筑設(shè)計(jì)院工程咨詢監(jiān)理公司,甘肅 天水 741000)
在建筑當(dāng)中存在著較多類型的砌體墻面裂縫,并且其形態(tài)和特征都有所區(qū)別,這種現(xiàn)象是十分普遍的。在輕的層面來(lái)說(shuō)會(huì)對(duì)建筑的美觀程度造成影響,如果裂縫問(wèn)題較為嚴(yán)重,還會(huì)影響到建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性、剛度、承載力以及耐久性等指標(biāo),甚至造成建筑的坍塌。因此對(duì)于建筑砌墻體開(kāi)裂問(wèn)題,要對(duì)其原因進(jìn)行仔細(xì)分析,結(jié)合具體類型和情況采取科學(xué)合理的防治措施,這也是當(dāng)前建筑行業(yè)急需解決的問(wèn)題之一。筆者在多年的工作實(shí)踐基礎(chǔ)上提出了一定的解決措施。
外界溫度的變化會(huì)導(dǎo)致材料發(fā)生一定的熱脹和冷縮,而建筑會(huì)對(duì)其存在一定約束力,如果這種溫度的應(yīng)力變得足夠大,就會(huì)最終促使墻體形成裂縫。建筑砌體相面中,溫度裂縫最常見(jiàn)的位置是砼平屋蓋頂層兩端墻體。造成平屋頂產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因在于,在頂板和其下部分存在溫差,頂板溫度較高,相比于磚砌體,砼頂板的線脹系數(shù)要大很多,因此會(huì)在頂板和墻體之間產(chǎn)生一定的變形差,從而形成墻體中的較大剪力和拉力。通常來(lái)說(shuō),在墻體內(nèi)剪應(yīng)力分布為中間小、兩端附近較大、頂層部分較大、下部分較小。墻體在早期出現(xiàn)裂縫時(shí),主要為這種類型的裂縫。通常要經(jīng)過(guò)一個(gè)冬夏的時(shí)間才能使這些裂縫趨于穩(wěn)定,不再向外發(fā)展和蔓延。
通常來(lái)說(shuō),燒結(jié)粘土磚以及其他燒結(jié)制品的干縮變形較小,并且變形時(shí)間短。如果建筑中沒(méi)有采用新出窯的磚,那么就不必考慮由于砌體干縮而造成的附加應(yīng)力。但是當(dāng)處于潮濕情況下,這種砌體的濕脹情況則會(huì)較為嚴(yán)重,并且通常這種濕脹變形都是不可逆的。對(duì)于灰砂磚等砌體來(lái)說(shuō),隨著含水量的降低,其干縮變形情況也隨之加重。例如砼砌塊的干縮率為0.3~0.45mm/m,這就相當(dāng)于25~40℃的溫度變形,由此可見(jiàn),這種干縮變形的影響還是很大的。而輕骨料塊體砌體的干縮裂縫會(huì)更大。通常來(lái)說(shuō),干縮變形早期就會(huì)迅速發(fā)展,例如當(dāng)砌塊出窯后,28 天內(nèi)就能完成50%左右的變形,隨后速度逐漸變慢,經(jīng)過(guò)幾年后最終停止干縮變形。但是材料干縮完成后,一旦受濕便游湖發(fā)生膨脹,而脫水后會(huì)在此發(fā)生干縮變形,但是相比于前一次來(lái)說(shuō),其干縮率有所降低,大約為80%左右。
在建筑中,由于干縮變形而導(dǎo)致的裂縫具有數(shù)量多、分布廣、裂縫程度嚴(yán)重的特點(diǎn)。例如在大片墻面上時(shí)常有上部較輕、底部重的豎向裂縫產(chǎn)生。除此之外,由于材料和構(gòu)件不同的差異也會(huì)導(dǎo)致墻體出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。例如高低層連接處以及樓板錯(cuò)層處會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫,柱間墻或者框架填充墻由于材料差異問(wèn)題而出現(xiàn)裂縫,由于采用不同的材料或者是溫濕度原因,導(dǎo)致空腔墻內(nèi)外葉墻出現(xiàn)墻體裂縫,這種情況的裂縫通常外葉墻更為嚴(yán)重。
對(duì)于采用燒結(jié)類砌體的建筑來(lái)說(shuō),其最為常見(jiàn)的裂縫類型就是溫度裂縫,而非燒結(jié)類塊體為主要材料的建筑,通常會(huì)同時(shí)具有溫度裂縫和干縮裂縫,這兩種類型的裂縫相互組合和融合,或者是由于具體的條件和額情況不同而呈現(xiàn)出有所差異的裂縫,相比于單一因素造成的裂縫而言,這多種因素導(dǎo)致的裂縫后果更為嚴(yán)重。除此之外,在建筑施工過(guò)程中往往還存在著設(shè)計(jì)疏忽問(wèn)題、材料質(zhì)量問(wèn)題、不能嚴(yán)格遵守施工設(shè)計(jì)規(guī)程問(wèn)題、沒(méi)有進(jìn)行針對(duì)性的防裂措施,從而導(dǎo)致砌體無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。同時(shí)缺乏施工經(jīng)驗(yàn)也是裂縫形成的主要原因之一。例如在應(yīng)用灰砂磚、砼砌塊等墻體材料過(guò)程中,沒(méi)有充分考慮到不同材料的自身特殊性而采用相應(yīng)的砌筑砂漿、注芯材料和以及其他造措施,卻仍然采用粘土磚使用的砂漿以及相應(yīng)的抗裂措施,這樣必然會(huì)導(dǎo)致建筑墻體裂縫問(wèn)題的發(fā)生。
若在地基位置產(chǎn)生不均衡沉降,會(huì)致使墻體遭受到很大程度的剪切力,進(jìn)而致使建筑物外形產(chǎn)生變化。該類墻體裂縫一般產(chǎn)生在縱墻兩側(cè),尤其是軟土地基,該類問(wèn)題產(chǎn)生概率較高。窗臺(tái)墻橫向開(kāi)裂大多是沉降單元上端阻力因素導(dǎo)致的,進(jìn)而致使窗間墻橫向剪力突出,從而出現(xiàn)上下位置的橫向裂縫。而縱向裂縫大多產(chǎn)生在縱墻中心位置和底端的窗臺(tái)位置,該類裂縫的突出特征是上部寬下部窄。
一般建筑墻體材料包括添加劑、骨料、砂、水等物質(zhì),若不能確保建材的品質(zhì),比如砂石中水泥占比過(guò)高,會(huì)致使混凝土硬度、抗?jié)B性無(wú)法達(dá)到建筑要求,當(dāng)其凝結(jié)之后就會(huì)出現(xiàn)形狀不一的裂縫。若水中雜質(zhì)占比超標(biāo)會(huì)致使鋼筋生銹。若砂漿稠度與質(zhì)量要求不一致,會(huì)致使其強(qiáng)度減弱,而且其干縮量會(huì)出現(xiàn)一定程度地增大,致使灰縫處產(chǎn)生裂縫,亦或一次性攪拌量過(guò)多,儲(chǔ)存時(shí)間太長(zhǎng)之后,會(huì)致使砂漿在短時(shí)間內(nèi)凝結(jié),降低其強(qiáng)度。
依據(jù)砌墻裂縫的成因,采用科學(xué)、有效的解決舉措,詳細(xì)而言:
1) 設(shè)計(jì)科學(xué)的沉降縫。若建筑物比較長(zhǎng),而且分多個(gè)階段施工,平面形狀比較繁雜,負(fù)載不一樣,有一定空間的地下室,對(duì)于具有該種特征的建筑拉力而言應(yīng)當(dāng)聯(lián)系實(shí)際狀況設(shè)計(jì)科學(xué)的沉降縫,避免墻體產(chǎn)生開(kāi)裂問(wèn)題。
2) 提升建筑物上端架構(gòu)的剛度。為確保墻體抗剪力達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)當(dāng)在門窗口位置、基礎(chǔ)位置設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)倪^(guò)梁,更改砂漿和易性能,在一定程度上提升砂漿強(qiáng)度,從而提升粘結(jié)水平。
3) 開(kāi)展詳細(xì)、全面的地基勘察。通常狀況下,建筑地基狀況不一,為此應(yīng)當(dāng)高度重視地基勘察工作,基于勘察的有關(guān)結(jié)果明確地基的軟弱之處,進(jìn)而便于對(duì)其加以科學(xué)防治,比如采用有效、恰當(dāng)舉措對(duì)其進(jìn)行增固等,讓地基的負(fù)載水平提升,之后開(kāi)展地基作業(yè)。還可以基于地基的實(shí)際狀況,把其分部,分別針對(duì)各個(gè)部分采取科學(xué)的地基施工方式。
1) 設(shè)置隔熱層和保溫層。如果在建筑建設(shè)過(guò)程中采用了裝配式或者是整體式的鋼筋混凝土屋蓋,那么可以將隔熱層和保溫層設(shè)置在屋蓋上。
2) 合理設(shè)置分隔縫。如果在建筑過(guò)程中所使用的的現(xiàn)澆混凝土挑檐長(zhǎng)度大于12 米,可以設(shè)置一定的分隔縫,要保證分隔縫具有20mm 上的寬度,用彈性油膏嵌入到縫內(nèi)。
3) 合理設(shè)置控制縫??梢詫⒖刂瓶p設(shè)置在屋蓋的適當(dāng)位置處,保證控制縫的間距在30m 以上。
4) 合理設(shè)置圈梁。如果建筑物處于非地震區(qū)域,可以在房屋的頂層設(shè)置一定的鋼筋混凝土圈梁。如果在建筑中采用了這種鋼筋混凝土圈梁,那么一定要保證圈梁不能外露。如果不設(shè)置圈梁,可以在適當(dāng)?shù)膶⑥D(zhuǎn)角鋼筋配置在屋蓋四周檐口下的砌體中。
設(shè)計(jì)人員應(yīng)該樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)觀念,對(duì)于設(shè)計(jì)中的每一步都應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行,并且對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及構(gòu)造的設(shè)計(jì)都進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算,以防止出現(xiàn)墻體裂痕的現(xiàn)象。對(duì)于墻體的質(zhì)量問(wèn)題,首先需要做的是對(duì)地基進(jìn)行正確的處理,主要是對(duì)地基的基礎(chǔ)種類以及基礎(chǔ)尺寸的選擇,其次是墻體所用的材料,包括砌塊、砌筑砂漿等材料的強(qiáng)度、吸水率等必須保持在同一水平線上,如果樓板中的線管數(shù)量較多,可以適當(dāng)?shù)丶雍駱前?。最后,在外墻裝修方面,如果條件允許,盡量全部加設(shè)鋼絲網(wǎng)。增加隔熱層以及保溫層的厚度,可以有效地增加保溫性能。此外,選用樓板鋼筋時(shí),應(yīng)該選用雙層雙向鋼筋,可以有效地防止墻體裂縫。
1) 合理選擇材料。在對(duì)墻體的材料進(jìn)行選擇時(shí),需要注意的是對(duì)相應(yīng)的水泥、細(xì)骨料、粗骨料以及外摻劑的選用。在選用水泥時(shí),應(yīng)盡量選擇水熱化較低的。細(xì)骨料在此情況下通常選用顆粒較為粗糙、含沙量較小而且空隙較小的中砂,而粗骨料則選用表面粗糙而且質(zhì)地堅(jiān)硬的石料。對(duì)于外加劑來(lái)說(shuō),可以適當(dāng)?shù)靥砑右恍p水劑等,這樣可以減少收縮,并且還能夠減少用水量。
2) 配合比的確定。根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)確定各種材料的配合比,而且在水泥用量上不宜隨意增加,通常采用低水灰比的方式,盡量少用水,在拌制砂漿的工作中,要先進(jìn)行試配工作,并且采用專門的砂漿攪拌機(jī)將其攪拌均勻,以保證砂漿的保水性以及和易性都達(dá)到最佳的狀態(tài)。
在建筑工程中,受到多方面因素的影響,墻體裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生原因多種多樣,并且較為復(fù)雜,因此控制和防治起來(lái)有著較大的難度。對(duì)于建筑從業(yè)人員來(lái)說(shuō),要時(shí)刻從實(shí)際情況出發(fā),嚴(yán)格設(shè)計(jì)和施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)管理,遵守相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn),制定更加科學(xué)合理的防治措施,最大限度的提高墻體質(zhì)量。