摘要:住宅磚砌體裂縫不僅種類繁多,形態(tài)各異,而且較普遍,輕微者影響建筑物美觀,造成滲漏水,嚴重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和耐久性。本文講述常見住宅磚砌體裂縫的發(fā)生原因并提出防治措施。
關(guān)鍵詞:砌體裂縫 發(fā)生原因 防治措施
隨著社會的發(fā)展,建筑業(yè)施工技術(shù)也在飛速發(fā)展,各種新材料、新技術(shù)、新設(shè)備紛紛應(yīng)用在工程中。隨著墻體材料改革的深入,住宅工程的墻體材料采用混凝土小型砌塊、輕集料砌塊、加氣砼等新型墻材也越來越普遍,然而在施工中由于種種原因,導(dǎo)致住宅工程竣工后砌體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。特別是近幾年來,人們對建筑物的質(zhì)量意識不斷提高,關(guān)于住宅工程的質(zhì)量問題投訴現(xiàn)象較普遍,而住宅關(guān)于住宅墻體裂縫的投訴所占的比例是最多的。因此,正確分析原因,切實加以防治十分必要。下面根據(jù)本人多年的工作實踐,談幾點本地常見住宅磚砌體裂縫的發(fā)生原因及處理的方法。
一、 砌體材料干縮產(chǎn)生的裂縫
對于燒結(jié)粘土磚及其它材料的燒結(jié)制品,其干縮變形很小,且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚,一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。對于砌塊、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會產(chǎn)生較大的干縮變形。如砼砌塊的干縮率為0.3mm/m~0.45mm/m,它相當于25℃~40℃的溫度變形,可見干縮變形的影響很大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快,如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發(fā)生膨脹,脫水后材料會再次發(fā)生干縮變形,但其干縮率有所減小,約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴重。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砌體與砼梁柱間不同材料的差異變形容易出現(xiàn)柱邊垂直或梁下水平的裂縫。
對于框架結(jié)構(gòu)的住宅工程,其填充墻普遍采用砼小型空心砌塊或加氣塊,由于砌塊與實心粘土磚相比較,其收縮率比實心粘土磚大得多,而其膨脹系數(shù)為10×10-6,也比磚的膨脹系數(shù)5×10-6要大一倍。砼砌塊墻體的抗壓強度比磚砌體高,約為磚砌體的1.3倍至1.5倍,但其抗剪、抗拉強度比磚砌體差,大約只是磚砌體55%至58%,正是由于砼砌塊的這些特點,使它比磚砌體建筑更易產(chǎn)生裂縫。
二、溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫
溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮,當約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力而導(dǎo)致裂縫。此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋,更易發(fā)生。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度的結(jié)果。具體的機理可認為是:在陽光照射下(特別是南方地區(qū))屋面板溫度可高達60~70℃,而在其下的磚砌體僅為30~35℃,如此大的溫差,加上混凝土線膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍,又加上房屋兩端為“自由端”,水平約束力小,上部砌體垂直壓力較小,如無相應(yīng)措施上述裂縫在所難免。
同理,溫差裂縫尚有屋面結(jié)構(gòu)與其下相應(yīng)砌體之間的水平縫,包角水平縫,沿窗上下角水平縫,女兒墻根部水平縫以及出現(xiàn)在靠近外縱墻的橫墻上的內(nèi)高外低斜裂縫等等。 對于出現(xiàn)這類斜裂縫一般為上幾層多于下幾層,輕微者僅在靠外墻端約0.5m~1.0位置上,有1~2條縫而已,嚴重者可達橫墻1/3跨度及各層都有,其產(chǎn)生裂縫的機理可以認為是:由于外墻柱及橫墻 (包括填充墻)上下梁均為混凝土結(jié)構(gòu),其線膨脹系數(shù)大于磚砌體近一倍,再加上溫差效應(yīng),受熱脹時,柱向上伸長(下有地基約束),梁向外墻伸長(內(nèi)約束大于外端),于是在橫墻端部 產(chǎn)生豎、橫向的拉應(yīng)力σy和σx合力為主拉應(yīng)力σr,當σr超過砌體抵抗強度時,裂縫就出現(xiàn)了。
三、其它裂縫
對于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫,面對非燒結(jié)類塊體,如砌塊、加氣塊等砌體,也同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫,其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合,或因具體條件不同而呈現(xiàn)出不同的裂縫現(xiàn)象,而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴重。另外設(shè)計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計施工規(guī)程、砌體強度達不到設(shè)計要求,以及缺乏經(jīng)驗也是造成墻體裂縫的重要原因之一。這些裂縫形態(tài)各異,必須具體分析、對癥防治。
四、砌體裂縫的防治
防止砌體開裂的具體構(gòu)造措施主要有“防”、“疏”、“抗”三種方法,這些措施可根據(jù)具體條件選擇或綜合應(yīng)用。
。ㄒ唬┢鲶w材料干縮產(chǎn)生的裂縫防治措施
1、設(shè)置灰縫鋼筋。在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600mm;在樓蓋標高以上,屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂?shù)牟课;灰縫鋼筋的間距不大于600mm;灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片,網(wǎng)片的縱向鋼筋不小于25,橫筋間距不宜大于200mm;對均勻配筋時含鋼率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、頂層窗洞上下不小于38;灰縫鋼筋宜通長設(shè)置,當不便通長設(shè)置時,允許搭接,搭接長度不應(yīng)小于300mm;灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中,錨固長度不應(yīng)小于300mm;灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中,灰縫鋼筋砂漿保護層,上下不小于3mm,外側(cè)小于15mm,灰縫鋼筋宜進行防腐處理。
2、在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶 。在樓蓋處和屋蓋處;墻體的頂部;窗臺處;配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm,也不宜小于800mm;配筋帶的鋼筋,對190mm厚墻,不應(yīng)小于2Φ12,對250~300mm厚墻不應(yīng)小于2Φ16,當配筋帶作為過梁時,其配筋應(yīng)按計算確定;配筋帶鋼筋宜通長設(shè)置,當不能通長設(shè)置時,允許搭接,搭接長度不應(yīng)小于45d和600mm;配筋帶鋼筋應(yīng)彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固,錨固長度不應(yīng)小于35d和400mm。
。ǘ夭钭冃我l(fā)的磚砌體裂縫防治措施
防止混凝土屋蓋的溫度變化引起的墻體開裂,宜采取下列措施 :屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;在屋蓋的適當部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不大于30m;當采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設(shè)置分隔縫,分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;房屋設(shè)計時嚴格按規(guī)范設(shè)置變形縫;且建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。
(三)對于框架填充墻柱邊和梁底裂縫防治措施
框架填充墻在施工時,頂部的斜磚要提前定制,且要等下部墻體施工完成后暫停一段時間后再砌筑頂部的斜磚(下部為多孔磚時,宜在2周后再砌斜磚;當下部為砌塊類時宜在4周后再砌斜磚),斜磚要實砌且砂漿飽滿。填充墻柱邊砌筑時,嚴格按要求設(shè)置拉結(jié)筋,且拉結(jié)筋全長部位要用C25細石砼澆筑密實,細石砼厚宜大于60MM。粉刷時,要柱邊及梁底設(shè)350MM寬的纖維網(wǎng),這樣可有效減少砌體在柱邊及梁底處的裂縫。
五、結(jié)語
綜上分析,砌體裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍,但其危害性和處理方法也不能一概而論,在具體處理時務(wù)必正確區(qū)分,對癥防治,且以防為主。 總之,只要堅持對住宅工程認真負責(zé)的態(tài)度、切實查明原因,住宅磚砌體裂縫問題也是不難處理的。