淺析砼小型空心砌塊墻體裂縫的防治

  一、前言   

  近幾年來,建設部大力推廣新型墻體材料,加上新型砌體材料比粘土磚有許多優(yōu)點(自重輕、節(jié)能、造價低),使得各種輕質(zhì)砌塊得到廣泛使用,而大量使用輕質(zhì)砌塊后,由于設計與施工對砌塊性能的掌握不夠以及生產(chǎn)監(jiān)管力度不到位,致使建筑物建成后墻體開裂滲漏問題較多,工程質(zhì)量投訴很多。為此,有必要對砼小型空心砌塊的特性進行研究分析,并采取合適的設計和施工方法,避免墻體開裂質(zhì)量通病的繼續(xù)擴大,確保工程質(zhì)量。 

  二、裂縫產(chǎn)生的部位及其特征   

  在房屋建筑中最常看到的裂縫是頂層縱橫墻交接處有階梯形裂縫產(chǎn)生;在屋面與墻體交接處或梁底與墻體間有水平裂縫產(chǎn)生;在底層窗臺下有豎向裂縫產(chǎn)生,各個樓層的窗臺兩角和頂層外墻窗口四角處有斜裂縫存在;在鋼筋混凝土柱和砼小型空心砌塊填充墻的相結處有豎向裂縫存在;在砌塊周邊產(chǎn)生裂縫。 

  三、 產(chǎn)生裂縫的原因分析   

  1、 砌塊材質(zhì)的問題   

  非承重砼小砌塊主要是由碎石或卵石為粗骨料制作的輕骨料砼,它具有混凝土的脆性。由于輕質(zhì)砌塊容重輕,用作非承重墻體時較紅磚有較大優(yōu)越性。但也應看到它的缺點,一是收縮率比粘土磚大,在28天自然養(yǎng)護后,其干縮約完成60%左右,隨著含水量的降低,材料會產(chǎn)生較大的干縮變形,這類干縮變形建筑引起不同程度的裂縫。二是砌塊受潮后會出現(xiàn)二次收縮,干縮后的材料受潮后會發(fā)生膨脹,脫水后會再發(fā)生干縮變形,引起墻體發(fā)生裂縫。三是砌塊砌體的抗拉及抗剪切強度只有粘土磚的50%。四是砌塊質(zhì)量的不穩(wěn)定,用于砼小型空心砌塊和砌筑砂漿中的水泥、石灰、砂石等材料來源很廣,其性能不夠穩(wěn)定,因此也會影響砌塊和砌筑砂漿的質(zhì)量。由于砌塊自身的一些缺陷,引起一些裂縫,如房屋內(nèi)外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構件的差異變形也會導致墻體開裂。如樓板錯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。這些都是材質(zhì)問題所致。  

  2、溫度的影響   

  屋面與墻體之間的溫差也會使頂層墻體產(chǎn)生裂縫,在夏季尤其明顯。屋面的溫度比墻體的溫度高,則屋面的變形也比墻體的變形大,屋面的變形受到墻體的約束,導致在屋面和墻體的結合處產(chǎn)生剪拉力。在剪拉力和屋面荷載的共同作用下,墻體產(chǎn)生相應的主拉應力,當主拉應力超過墻體自身的抗剪、抗拉強度時,墻體勢必會產(chǎn)生多種形狀的裂縫。 

  3、構造設計的問題   

  (1)設計者重視強度設計而忽略抗裂構造措施   

  長期以來,人們對砌體結構的各種裂縫習以為常,設計者一般認為砌體的選用比較簡單,在強度方面作必要的計算后,針對構造措施,絕大部分引用國家標準或標準圖集,很少單獨提出有關防裂要求和措施,更沒有對這些措施的可行性進行調(diào)查或總結。砌塊對地基不均勻沉降非常敏感,設計中如果對地基不均勻沉降估計不足,易在墻體中產(chǎn)生階梯形裂縫及底層窗臺墻體的豎向裂縫。因為裂縫的危險僅為潛在的,不影響結構的安全,沒有涉及到責任問題。 

 ?。?) 設計者對新材料砌塊的應用不熟悉   

  設計單位對新材料砌塊的性能和新標準的應用尚在認識探索之中,對設計技巧、裂縫預防缺少經(jīng)驗,因此存在或多或少存在設計缺陷。主要有以下一些問題:  

 ?、俜浅兄仨牌鰤K墻是后砌填充圍護結構。當墻體的尺寸與砌塊規(guī)格不配時,難以用砌塊完全填滿,造成砌體與砼框架結構的梁板柱連接部位孔隙過大容易開裂。 
 ?、?nbsp;門窗洞及預留洞邊等部位是應力集中區(qū),無采取有效的拉結加強措施時,會由于撞擊振動容易開裂。   
  ③ 墻厚過小及砌筑砂漿強度過低,會使墻體剛度不足也容易開裂。   
 ?、?nbsp;墻面開洞安裝管線或吊掛重物均引起墻體變形開裂。   
 ?、?nbsp;與水接觸墻面未考慮防排水及泛水和滴水等構造措施使墻體滲漏。   

  此外,目前大部分屋面在檐口處沒有隔熱措施,導致頂層橫墻產(chǎn)生階梯性裂縫。對屋面保溫材料的隨意選擇而不考慮減少溫差的作用,也會導致裂縫的產(chǎn)生。在混凝土柱和砼小型空心砌塊的相結處,缺乏相應控制裂縫產(chǎn)生的措施。 

  4、砌筑和抹灰施工的問題   

  由于以往施工單位一直以砌筑粘土磚墻為主,對采用新型輕質(zhì)磚砌塊后砌筑和抹灰施工方法沒有掌握,又缺少培訓和實踐,施工方法、工具、砂漿等都沿用了粘土燒結磚的一貫做法,對日砌筑高度、濕度控制都缺乏經(jīng)驗,加上施工過程中所用砂漿強度低、砌塊表面浮灰等污物未處理干凈、砌筑時鋪灰過大,均會發(fā)生砂漿與砌塊間粘結力差,導致裂縫的產(chǎn)生。水平灰縫、豎向灰縫不飽滿,砌塊排列不合理,上下二皮砌塊豎縫搭砌小于砌塊高的三分之一或150mm的,沒有在水平灰縫中按規(guī)定加拉結筋或鋼筋網(wǎng)片,墻體、圈梁、樓板之間縱橫墻相交處無可靠連接,減弱了墻體的抗拉抗剪的能力以及工人砌筑水平的不穩(wěn)定都導致墻體出現(xiàn)裂縫。其次,砌塊出廠存放期不夠,在砌塊體積收縮尚未完成就上墻砌筑,產(chǎn)生收縮裂縫。施工現(xiàn)場對砼小型空心砌塊的堆放場地、遮雨措施等未能按規(guī)范要求實施,上述這些都會造成墻體水平裂縫的產(chǎn)生。 

  四、裂縫的控制和防治措施   

  1. 控制裂縫的原則   
  防止輕質(zhì)材料墻體裂縫的產(chǎn)生,要在材料生產(chǎn)、設計、施工三方面著眼,根據(jù)不同材質(zhì)的砌塊執(zhí)行相應的砌體規(guī)范、標準,并制定具體的措施。 

  2. 砌塊質(zhì)量的控制   
  墻體所使用砼小型空心砌塊的生產(chǎn)廠家必須具有準用證。砼小型空心砌塊的質(zhì)量性能有抗壓強度、收縮、抗凍、抗碳性等指標,對于墻體裂縫的產(chǎn)生影響最大的是收縮性,而相對含水率是反映收縮性的重要指標。為此,要求砼小型空心砌塊特別是輕集料混凝土小砌塊必須經(jīng)28d養(yǎng)護方可出廠,且使用單位必須堅持產(chǎn)品驗收,杜絕使用不合格產(chǎn)品。砌筑前,應將砌塊表面的污物清除,斷裂的小砌塊或壁肋中有豎向凹形縫的小砌塊不得在承重墻上砌筑。 

  3. 設計構造的控制措施   
  預防砼小型空心砌塊墻體裂縫,必須以建筑設計為重點。如果沒有針對材料的特殊性,采用適合的砌筑砂漿和相應的構造措施,仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應的抗裂措施,必然造成墻體出現(xiàn)較嚴重的裂縫。設計者可根據(jù)《非承重砼小型砌塊砌體工程技術規(guī)程》、《非承重砼小型砌塊砌構造》及有關規(guī)范的要求,結合建筑使用功能,各種材料的特性,采取有效的構造措施,方可避免墻體開裂滲漏。 

  控制頂層墻體裂縫的關鍵是降低屋面與墻體之間的溫度差。因此必須同時采用保溫層和隔熱層,在檐口處的保溫層厚度必須滿足允許溫差的要求。同時,隔熱層應滿鋪,不得在檐口處出現(xiàn)空檔。在屋蓋適當部位應設置分隔縫。 

  頂層外墻交接處和縱橫墻交接處的芯柱數(shù)由現(xiàn)在的5孔、4孔增加為8孔,其中在橫墻或山墻上設5孔,在外縱墻上設3孔,以減少橫墻斜向裂縫的產(chǎn)生。在頂層門窗洞口兩側均設置1孔芯柱,芯柱必須錨固于上下層的圈梁內(nèi),以增強墻體的抗剪強度。頂層兩端第-開間的房間隔墻厚度若為190則應與山墻同時砌筑,在T字接頭處設置4孔芯柱和φ4鋼筋點焊網(wǎng)片,沿高度每600mm設置。后砌墻和填充墻用鋼筋網(wǎng)片與山墻連接,墻頂離開屋面板底20mm,并用彈性材料嵌縫。上述兩種墻體須沿墻通長設置φ4鋼筋點焊網(wǎng)片與芯柱網(wǎng)片、山墻拉結網(wǎng)片相連。 

  提高頂層墻體的小砌塊和砌筑砂漿的強度等級,應不低于7.5級,并在外縱墻、內(nèi)橫墻沿高度每600mm設置φ4鋼筋點焊網(wǎng)片,用來增強頂層墻體的抗拉、抗剪強度。  在各層窗臺處均設置鋼筋混凝土窗臺梁,以減少由于壓力差引起的裂縫。同時提高底層窗臺下砌筑砂漿的強度等級。若在不均勻地基的情況下,增加地圈梁的剛度,并在底層窗臺墻體的第二與第四皮灰縫中各設置φ4鋼筋點焊網(wǎng)片,用以控制豎向裂縫的產(chǎn)生。 

  4. 施工的控制措施   

  (1)確保磚在使用前達到穩(wěn)定期    
  一般剛出廠的輕質(zhì)砌塊穩(wěn)定性較差。由于砌體的干縮變形較大,干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快,以后逐步變慢。因此,使用前應確保材料已達到使用齡期,體積已基本穩(wěn)定,干縮變形較小的情況下。 

 ?。?) 要嚴格控制含水率   
  輕質(zhì)砌塊使用前對含水率有苛刻的要求,要嚴格按不同砌塊控制上墻時含水率。要選用含水率符合標準的產(chǎn)品外,在砌塊上墻前必須要做好防水措施,盡量避免雨期施工淋濕砌塊,造成墻體因收縮開裂。 

 ?。?)采用正確的施工方法   
  上崗前應做好技術交底,要求每一層的同部位墻體應由同一人施工。必須根據(jù)輕質(zhì)砌塊干縮變形相對較大特點,采取正確的施工方法和控制措施。重點是砌塊的砌筑方法及洞口處理兩方面,主要有以下一些要點: 

  ①施工現(xiàn)場的砌塊應按規(guī)格堆放,堆放高度不宜過高(一般不超過1.6m),并應采取防雨措施以防雨淋,砌筑前,砌塊不宜灑水淋濕,以防相對含水率超標。配制砂漿的原材料必須符合要求,設計配合比應有良好的和易性,砂漿稠度宜控制在50-70mm,施工配合比必須準確,保證砂漿強度達到設計要求。 

 ?、谄鲋r應盡量采用主規(guī)格砌塊,并應清除砌塊表面污物及底部毛邊,盡量對孔搭砌,砌體的灰縫應橫平豎直,灰縫應飽滿,以確保墻體質(zhì)量。砌筑水平灰縫時用座漿法鋪漿,砌筑豎縫時先將小砌塊端面朝上鋪滿砂漿,然后上墻擠緊,并用泥刀在豎縫中插搗密實,做到隨砌隨勒縫,用以保證墻體有足夠的抗拉、抗剪強度。若需要移動已砌好砌體的小砌塊或被撞動的小砌塊時,應重新鋪漿砌筑,控制砌塊周圍裂縫的產(chǎn)生。 

 ?、?nbsp;對不同材料嚴格控制不同的日砌高度,墻頂3m高的砌體必須隔日頂緊砌筑,避免引起接合部位開裂。   

 ?、?nbsp;不能隨意砍鑿砌塊,禁止采用不同材料混砌,否則容易造成墻體開裂。   

 ?、?nbsp;砌塊與混凝土柱連接處及施工留洞后填塞部位增加拉結鋼筋,錨固鋼筋必須要展平砌入水平灰縫。 

 ?、迖栏窨刂茐w孔洞預留及開槽的處理,避免削弱了墻體強度,對洞邊空心砌塊應填實及加設邊框等處理以確保墻體整體性。頂層的內(nèi)粉應在屋面保溫層、隔熱層施工完畢后進行,以降低溫差的影響。外墻的粉刷宜在結構封頂后,并在墻體干縮基本穩(wěn)定后施工,防止以后粉刷開裂。 

  五、結語   

  綜上所述,各種輕質(zhì)磚墻體開裂的原因較多,但是,只有嚴格執(zhí)行有關砌體規(guī)范,從生產(chǎn)、設計、施工各方面層層把關,采取有效的控制措施,針對砌體開裂精心施工,才能消除砼小型空心砌塊墻體開裂的質(zhì)量通病。 

  參考文獻:   
  [1] GB-50003-2001,《砌體結構設計規(guī)范》 
  [2] GB-50203-2002,《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 
  [3] JGJ-137-2001,《多孔磚砌體結構技術規(guī)范》 
  [4] JGJ-12-99,《輕骨料混凝土結構設計規(guī)程

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