淺談非洲中部熱帶地區(qū)混凝土小型空心砌塊墻體裂縫防治
關(guān)鍵詞： 混凝土砌體, 裂縫,防治措施
一 .概述
隨著近年來越來越多的中國建筑企業(yè)走向海外，外界越來越多的環(huán)境漸漸被熟悉和了解，同時，國內(nèi)有些已經(jīng)能夠減少的部分質(zhì)量通病也隨著施工環(huán)境變化不免再次頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重的影響了中國建筑企業(yè)的現(xiàn)象。本文主要針對近年來非洲中部熱帶地區(qū)混凝土小型空心砌塊墻體施工中遇到的一些問題做一闡述，并提出一些解決辦法，以供參考。
本地區(qū)墻體砌筑材料絕大多數(shù)為混凝土小型空心砌塊，從大多數(shù)已完成的砼小型空心砌塊住宅的整體情況看，大部分工程質(zhì)量是好的，但也有一些多層住宅建筑的墻體和國內(nèi)一樣出現(xiàn)裂縫。為了中國企業(yè)更好地立足于海外市場，樹立中國形象，包括混凝土小型空心砌塊住宅工程墻體裂縫在內(nèi)的一些質(zhì)量通病，必須進(jìn)行有效控制，確保工程質(zhì)量。
二、裂縫產(chǎn)生的部位及其特征
通過對本地區(qū)多棟有裂縫樓的多層住宅墻體進(jìn)行觀察，并進(jìn)行歸納統(tǒng)計，最常見到的裂縫主要有：窗臺豎向或斜向裂縫、在頂層縱橫墻交接處有水平裂縫、在屋面與墻體交接處或梁底與墻體間有水平裂縫、在鋼筋混凝土柱和混凝土小型空心砌塊填充墻的相結(jié)處有豎向裂縫存在、墻面粉刷層不規(guī)則裂紋。本文主要針對墻體面層的裂紋預(yù)防與控制。
三、裂縫產(chǎn)生的原因
1、砼小砌塊自身的因素。
因材料限制，本地區(qū)混凝土小型空心砌塊均是由水泥和碎石(或卵石)作為骨料制作而成的，它具有混凝土的脆性和一定的缺點(diǎn)，一：對溫度變化敏感，收縮率較大，在28天自然養(yǎng)護(hù)后，砌塊的干燥收縮變形值可達(dá)0.35%。，砌成后約為0.2%。，其收縮應(yīng)力可達(dá)0.3MPa，大大超過了砌體的抗拉強(qiáng)度。而且小砌塊在28天以內(nèi)的收縮率要比28天以后的收縮率大好幾倍。養(yǎng)護(hù)28 d時砌塊的變形約完成60%左右，以后逐步放慢，砌塊變形要完全穩(wěn)定，需長達(dá)3～5年，所以容易出現(xiàn)干縮裂縫。在生產(chǎn)到施工過程中，有時砌塊齡期不到即已出廠，且齡期很難檢查控制，這就更容易造成墻體的開裂。二：砌塊受潮受雨淋后會出現(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，如果不等砌塊再次收縮穩(wěn)定以后就砌筑上墻，也易引起墻體發(fā)生裂縫。三：砌塊砌體的抗拉及抗剪切強(qiáng)度較低，只有粘土磚的50%。四：砌塊質(zhì)量的不穩(wěn)定，本地區(qū)材料緊缺，用于砼小型空心砌塊和砌筑砂漿中的水泥、石灰、砂石等材料其性能不夠穩(wěn)定，水泥從國內(nèi)經(jīng)海運(yùn)過來時間過長或見水結(jié)塊，等等也都會影響砌塊和砌筑砂漿的質(zhì)量。五：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(gòu)件的差異變形也會導(dǎo)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、溫度與雨水的影響。
在本地區(qū)，每年僅有兩個季節(jié)：雨季和旱季，雨季從每年11月開始到第二年4月為旱季，每年5月到第二年10月為旱季;雨季時從中午11點(diǎn)到下午4點(diǎn)之間室外最高溫度5、60攝氏度，但背陽一側(cè)，相對較為涼爽，溫度30多攝氏度，溫差較大。
對于已經(jīng)砌筑完成的建筑來講，雨季時，中午的高溫，使屋面與墻體之間的溫差相對加大，頂層墻體產(chǎn)生裂縫的幾率也相對增多。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(dǎo)致在屋面和墻體的結(jié)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(yīng)的主拉應(yīng)力，當(dāng)主拉應(yīng)力超過墻體自身的抗剪、抗拉強(qiáng)度時，墻體勢必會產(chǎn)生多種形狀的裂縫。
但對正在砌筑的墻體來講，雨水對混凝土小型空心砌塊而言則帶來了很不利的第二干縮的問題，這就是當(dāng)砌塊吸水后有弱脹、失水后干縮。對于干縮已趨于穩(wěn)定的砌塊，如再次被水浸濕后，會再次發(fā)生干縮，引起墻體出現(xiàn)裂縫，這也就是在混凝土小型砌塊建筑技術(shù)規(guī)程中為什么要規(guī)定潮濕的小砌塊不得進(jìn)行砌筑的原因。
3、地基因素
反壓力和磚砌體的溫度收縮應(yīng)力共同作用引發(fā)的裂縫，窗臺墻受基礎(chǔ)和兩窗間墻的約束，在地基反壓力作用下起著反梁作用，特別是在較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載的情況下，將向上彎曲，產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，在1/2跨度附近由于應(yīng)力較大，導(dǎo)致裂縫，裂縫均出現(xiàn)在底層窗臺墻的中部、窗洞口的兩個角處，裂縫上寬下窄。
4、設(shè)計方面存在的因素。
長期以來，人們對砌體結(jié)構(gòu)的各種裂縫習(xí)以為常，再由于設(shè)計人員對砌體的選用不夠重視，在強(qiáng)度方面作必要的計算后，針對構(gòu)造措施，很少單獨(dú)提出有關(guān)防裂要求和措施，尤其對本地區(qū)特殊的氣候環(huán)境條件的改變，沒做充分的重視，更沒有對這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。對施工中容易出現(xiàn)裂紋的部位沒有給予加強(qiáng)。
5、施工中存在的因素。
在施工中，所用砂漿強(qiáng)度低、砌塊表面浮灰等污物未處理干凈、砌筑時鋪灰過大，高溫時砌筑墻體，砂漿中水分蒸發(fā)過快，均會發(fā)生砂漿與砌塊間粘結(jié)力差，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。砌塊排列不合理，上下通縫;本地資源緊缺，沒有在水平灰縫中按規(guī)定加拉結(jié)筋或鋼筋網(wǎng)片，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。墻體、圈梁、樓板之間縱橫墻相交處無可靠連接。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(shí)施，上述這些都會造成墻體水平裂縫的產(chǎn)生。
四、砌塊墻體裂縫控制的措施
裂縫控制措施以預(yù)防為主，以治理為輔，由于設(shè)計、施工和材料等方面的原因，常使磚砌體產(chǎn)生各種形式的裂縫，影響觀感和使用，根據(jù)當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)和國內(nèi)成熟經(jīng)驗采取以下措施：
1. 設(shè)計構(gòu)造的控制措施
充分認(rèn)識當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)亓?xí)慣，采取妥善措施完善設(shè)計方案：
(1) 按照國內(nèi)成熟的經(jīng)驗和最新的設(shè)計施工規(guī)范進(jìn)行設(shè)計施工，按照國內(nèi)新規(guī)范的要求，較大加強(qiáng)了砌體結(jié)構(gòu)房屋抗裂措施，在墻體中設(shè)置伸縮縫，伸縮縫應(yīng)設(shè)置在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌塊產(chǎn)生裂縫最大的地方。
(2) 建筑設(shè)計平面布置時就應(yīng)充分考慮到設(shè)計的構(gòu)造要求，應(yīng)規(guī)正、平直，縱橫墻布置要均勻?qū)ΨQ，應(yīng)采用合理的結(jié)構(gòu)措施，盡量避免同一墻體過長，加強(qiáng)地基圈梁的剛度，增強(qiáng)基礎(chǔ)對建筑物沉降變形的協(xié)調(diào)能力，用以提高建筑物整體性和抗側(cè)力能力。
(3) 控制頂層墻體裂縫的關(guān)鍵是減少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(yīng)滿鋪，不得在檐口處出現(xiàn)空檔。在屋蓋適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置分隔縫。
(4)提高頂層墻體的混凝土小型空心砌塊和砌筑砂漿的強(qiáng)度等級，應(yīng)不低于7.5級，并在外縱墻、內(nèi)橫墻沿高度每600mm設(shè)置令4鋼筋點(diǎn)焊網(wǎng)片，用來增強(qiáng)頂層墻體的抗拉抗剪強(qiáng)度。
(5)在各層窗臺處均設(shè)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(qiáng)度等級。在底層窗臺通設(shè)一道圈梁。增加地圈梁的剛度，并在底層窗臺一下第三皮、第六皮灰縫中各設(shè)置φ6鋼筋網(wǎng)，用以控制豎向裂縫的產(chǎn)生。
2. 砌塊質(zhì)量的控制
砼小型空心砌塊的質(zhì)量性能有抗壓強(qiáng)度、收縮、抗碳性等指標(biāo)，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(biāo)。為此，要求混凝土小砌塊必須經(jīng)28d養(yǎng)護(hù)后方可出廠，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(yīng)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、施工方面的控制措施
(1)確保磚在使用前達(dá)到穩(wěn)定期
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(yīng)確保材料已達(dá)到使用齡期，體積已基本穩(wěn)定，干縮變形較小的情況下。
(2) 要嚴(yán)格控制含水率
混凝土空心砌塊使用前對含水率有苛刻的要求，要嚴(yán)格按不同砌塊控制上墻時含水率。要選用含水率符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品外，在砌塊上墻前必須要做好防水措施，尤其是雨季到來時，盡量避免雨期施工淋濕砌塊，造成墻體因收縮開裂。
(3)采用正確的施工方法
做好技術(shù)交底，要求每一層的同部位墻體應(yīng)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(diǎn)，采取正確的施工方法和控制措施，重點(diǎn)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(diǎn)：
�、倨鲋と讼扰嘤�(xùn)后上崗，未通過培訓(xùn)者不得者不得上崗。
②施工現(xiàn)場的砌塊應(yīng)按規(guī)格堆放，堆放高度不宜過高(一般不超過1.6m)，并應(yīng)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(biāo)。配制砂漿的原材料必須符合要求，設(shè)計配合比應(yīng)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(zhǔn)確，保證砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求。
�、� 砌筑時應(yīng)盡量采用主規(guī)格砌塊，并應(yīng)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(yīng)橫平豎直，灰縫應(yīng)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(shí)，做到隨砌隨勒縫，用以保證墻體有足夠的抗拉、抗剪強(qiáng)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(yīng)重新鋪漿砌筑，控制砌塊周圍裂縫的產(chǎn)生。
④對不同材料嚴(yán)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。
�、輫�(yán)格控制墻體孔洞預(yù)留及開槽的處理，避免削弱了墻體強(qiáng)度，對洞邊空心砌塊應(yīng)填實(shí)及加設(shè)邊框等處理以確保墻體整體性。頂層的內(nèi)粉應(yīng)在屋面保溫層、隔熱層施工完畢后進(jìn)行，以降低溫差的影響。外墻的粉刷宜在結(jié)構(gòu)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。 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。
�、� 砌塊與混凝土柱連接處及施工留洞后填塞部位增加拉結(jié)鋼筋，錨固鋼筋必須要展平砌入水平灰縫。 外墻粉刷時，在混凝土柱與墻體連接的縱縫、墻體與混凝土梁連接的水平縫貼400寬的鋼絲網(wǎng)片。
五 結(jié)束語
混凝土空心砌塊墻體開裂的原因較多，但是，只要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)砌體規(guī)范及當(dāng)?shù)匾延械慕?jīng)驗，從生產(chǎn)、設(shè)計、施工各方面層層把關(guān)，掌握好當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和氣候特征，在設(shè)計方案上進(jìn)一步采取有效的控制措施，在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照要求，精心施工，所出現(xiàn)的裂縫是完全可以控制并解決的。本文系根據(jù)筆者在非洲中部熱帶地區(qū)多年來的工作經(jīng)驗而寫，為國內(nèi)一些工程技術(shù)人員在海外施工提供一些參考。
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