砼小型砌块墙体裂缝的分析与防治

(整期优先)网络出版时间:2015-08-18
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砼小型砌块墙体裂缝的分析与防治

阮仁林

上海市闵行区建筑建材业管理所上海201199

【摘要】本文简要分析了砼小型砌块墙体裂缝的性质及产生原因,并从工程设计、施工以及砌块产品质量等方面,提出了砼小型砌块墙体裂缝的防治措施。

【关键词】砼小型砌块;裂缝;原因;防治措施

近年来,随着我国保护耕地措施的实施,对建筑节能和环保的进一步重视,粘土砖的使用得到逐步控制。作为新型材料的砼小型砌块具有造价低、施工方便、自重轻、强度高、耐冻、耐腐蚀等多方面的优点,在住宅工程中已得到越来越多的应用。目前,从上海使用砼小型砌块住宅工程的情况看,大部分工程质量是好的,但整体而言墙体裂缝仍是工程的质量通病。

一、墙体裂缝的危害和防治的迫切性

一定程度上来说,建筑物的裂缝是不可避免的,墙体裂缝宽度的限值是一个宏观的标准,即肉眼明显可见的裂缝。对砌体结构来说,墙体的无害裂缝宽度是个比较复杂的问题,它还涉及到可接受的美学方面的问题(这实际上是直观判别裂缝宽度的安全标准),直接取决于观察人的目的和观察的距离。

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。随着我国住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,墙体裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个直观、敏感和首要的质量标准。因此,加强砼小型砌块住宅墙体裂缝的防治,已成为建设行政主管部门、施工单位、开发商共同关注的课题。

二、墙体裂缝产生的部位及其特征

1、在顶层纵横墙交接处,常见有阶梯形裂缝;

2、在屋面与墙体交接处,或梁底与墙体间有水平裂缝;

3、在底层窗台下有竖向裂缝产生;

4、各个楼层的窗台两角和顶层外墙窗口四角处有斜裂缝存在;

5、在钢筋混凝土柱和砼小型砌块填充墙相结处有竖向裂缝存在;

6、在砌块周边产生裂缝。

三、裂缝产生的原因

1、砼砌块自身的因素

首先,砼小型砌块是以水泥为胶凝材料,砂石为骨料,加水按一定配合比制作而成,其具有混凝土的脆性,在生产和运输过程中,因振动会产生不可见的细小裂缝,砌筑上墙后,会在外界因素作用下发展成为墙体上的宏观裂缝。

其次,砌块存在着干缩的特性,干缩变形的特征是早期发展比较快。自然养护28d后,砌块的干燥收缩变形值可达0.35‰,砌成后约为0.2‰,其收缩应力可达0.3MPa,大大超过了砌体的抗拉强度。而且,养护28d时砌块的变形约完成60%左右,以后逐步放慢,砌块变形要完全稳定,需长达3~5年,所以容易出现干缩裂缝。在生产到施工过程中,有时砌块龄期不到即已出厂,且龄期很难检查控制,这就更容易造成墙体的开裂。

再次,砌块生产厂家素质参差不齐,技术不完善,设备的质量、生产工艺、原材料质量不过关,管理不健全,生产出来的砌块强度低、密实度低,达不到质量要求。

2、温度的影响因素

温度的变化会引起材料的热胀冷缩,在约束条件下温度变形引起温度应力,使墙体结构产生变形。屋顶层裂缝最为常见,在夏季尤其明显,在平屋盖屋顶层两端的墙体上裂缝最为严重。由于太阳光的照射,顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的膨胀系数又比砌体大得多,顶板和墙体间的变形差在墙体中产生很大的拉力和剪力,墙体平行作用的剪应力在墙体内引起的主拉应力超过砌体抵抗能力时,便会引起斜裂缝,抗剪力不足时产生水平裂缝,加上顶层墙体正应力小,引起的摩擦力小,致使砌块建筑顶层极易出现水平或“八”字形裂缝。

3、设计方面存在的因素

砌块对地基不均匀沉降非常敏感,设计中如果对地基不均匀沉降估计不足,易在墙体中产生阶梯形裂缝及底层窗台墙体的竖向裂缝。设计人员片面追求立面效果,在进行建筑平、立面设计时,未考虑砌块结构的自身特点,把平面设计成“I”、“L”、“T”等复杂的几何图形,同一方向的外墙不在同一平面上,超长、超高建筑高低错落过大,而未考虑差异沉降的影响,致使墙体产生裂缝。

设计人员没有针对砼砌块的材料特性,任意降低砌筑砂浆强度等级,错误地采用了强度等级低于M5.0的砌筑砂浆。在混凝土柱和砼小型砌块的相接处,缺乏相应控制裂缝产生的措施。在地震区,对房屋总高、层数和高宽比的限值,简单的采用了对普通烧结粘土砖的结构限值。此外,对屋面保温材料的随意选择而不考虑减少温差的作用,也会导致裂缝的产生。

4、施工中存在的因素

砌筑工人技术水平的差别,致使砌筑质量不稳定,是造成墙体质量问题的重要因素。在施工中,所用砂浆强度低、砌块表面浮灰等污物未处理干净、砌筑时铺灰过长,均会造成砂浆与砌块间粘结力差,导致裂缝的产生。砌块错缝排列不规整(上下皮砌块竖缝搭砌小于砌块高度的1/3或150mm的),横竖向灰缝不饱满,灰缝密实度不均匀,没有在水平灰缝中按规定设拉结筋或钢筋网片,墙体、圈梁、楼板之间纵横墙相交处无可靠连接等,均会造成墙体水平裂缝的产生。

另外,砌块出厂存放期不够,在砌块体积收缩尚未完成就上墙砌筑,产生收缩裂缝。施工现场对砼砌块的堆放场地、遮雨措施等未能按规范要求实施,施工时浸水面未干燥,造成砌筑后墙体裂缝。

四、裂缝的防治措施

1、生产方面的防治措施

砌块生产要根据设计标号合理计算水泥用量和骨料颗粒级配,确定经济合理的配合比,避免水泥用量过剩,降低砌块收缩系数。养护期一定要达到28d,严禁龄期不足的砌块出厂

2、设计方面的防治措施

(1)建筑设计平面布置应规整、平直,纵横墙布置要均匀对称,应采用合理的结构措施,加强地基圈梁的刚度,增强基础对建筑物沉降变形的协调能力,用以提高建筑物整体性和抗侧能力。

(2)新规范要求加强了砌体结构房屋的抗裂措施,特别是新型墙材砌体,为防止或减轻墙体开裂,应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设置在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌块产生裂缝最大的地方。规范中,伸缩缝的最大间距主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。

(3)控制顶层墙体裂缝的关键是减少屋面与墙体之间的温度差。因此,必须同时采用保温层和隔热层,在檐口处的保温层厚度必须满足允许温差的要求。同时,隔热层应满铺,不得在檐口处出现空档。在屋盖适当部位应设置分隔缝,设置有隔热功能的坡屋顶是防止屋面结构与墙体结构因温差伸缩引起裂缝的有效的措施,是防止外墙温差裂缝的首选方案。

(4)顶层外墙交接处和纵横墙交接处的芯柱数由现在的5孔、4孔增加为8孔,其中在横墙或山墙上设5孔,在外纵墙上设3孔,以减少横墙斜向裂缝的产生。在顶层门窗洞口两侧均设置1孔芯柱,芯柱必须锚固于上下层的圈梁内,以增强墙体的抗剪强度。

(5)提高顶层墙体的砌块和砌筑砂浆的强度等级,应不低于7.5级,并在外纵墙、内横墙沿高度每600mm设置Φ4钢筋点焊网片,用来增强顶层墙体的抗拉、抗剪强度。

(6)在各层窗台处均设置钢筋混凝土窗台,以减少由于压力差引起的裂缝。同时提高底层窗台下砌筑砂浆的强度等级。若在不均匀地基的情况下,增加地圈梁的刚度,并在底层窗台墙体的第二与第四皮灰缝中各设置Φ4钢筋点焊网片,用以控制竖向裂缝的产生。

3、施工方面的防治措施

(1)砼小型砌块的生产厂家必须具有准用证,严格控制砌块28d后才能出厂和上墙砌筑,保证混凝土砌块的养护期。砼砌块的干缩裂缝对建筑物的影响很大,而其中一个重要的环节就是要控制好砌块本身原有的含水率。

(2)配制砂浆的原材料必须符合要求,设计配合比应有良好的和易性,砂浆稠度宜控制在50-70mm,施工配合比必须准确,保证砂浆强度达到设计要求。因空心砌块壁薄,水平灰缝接触面小,故应选用能保证设计强度,且塑性好的砂浆砌筑。砌筑时,砌块底面朝上,灰缝要饱满,挤压严密,搭接合理。

(3)保证砌筑用砂浆强度和饱满度,增加砌体灰缝接触面,墙体水平灰缝和竖向缝必须饱满,做到随砌随勒缝,用以保证墙体有足够的抗拉、抗剪强度。若需要移动已砌好的砌块或被撞动的砌块时,应重新铺浆砌筑,控制砌块周围裂缝的产生。

(4)严格按照砌筑方法,上下错缝要注意水平方向互相搭接,增加结构的强度和刚度。为了避免新砌体压缩变形过大,严格控制日砌高度,外墙在1.8m左右为宜。

(5)外墙内侧设有暗管暗线时,应使用带槽的异型辅助砌块,施工时要密切和水电施工人员配合,砌墙时确保预留管、线槽位置的正确,禁止在外墙砌好后凿墙、凿孔等。

(6)可在窗台下砌体中增加配筋或砌筑反拱,以抵抗基础的反作用。

(7)混凝土芯柱应在砌筑砂浆强度大于1.0MPa时方可浇灌。浇注时应清除孔洞内的砂浆等杂物,应先注入适量与芯柱混凝土相同的去石水泥砂浆,再浇灌混凝土。

(8)顶层的内粉刷应在屋面保温层、隔热层施工完毕后进行,以降低温差的影响。外墙的粉刷宜在结构封顶后,并在墙体干缩基本稳定后施工,防止以后粉刷开裂。

(9)严格控制砌块的搬运及堆放环节。严禁下雨时砌筑墙体,浸水、受潮的砌块不能上墙砌筑。雨季施工应有防水措施,砌体被雨淋湿应待其干燥,或拆除最上一皮砌块后再砌。

(10)砌筑工人应持证上岗,无上岗证者不得上岗。上岗前应做好技术交底,要求每一层的同部位墙体应由同一人施工。

五、结束语

综上所述,砼小型砌块墙体裂缝的防治是一个系统工程,不仅要设计到位,而且在施工中应严格按照规范和设计要求进行,在生产、设计、科研、施工及政府管理等部门的协同努力下,墙体裂缝的问题是能够得到有效控制的。

参考文献:

[1]GB50003-2011.砌体结构设计规范[s].

[2]GB50203-2011.砌体结构工程施工质量验收规范[s].

[3]顾陆忠,陈仰曾.混凝土模卡砌块[D].上海:上海市房屋建筑设计院,2004.

[4]苑振芳,刘斌.关于砌体结构裂缝控制措施的建议[R].99全国砌体结构学术会议论文集,1999.