摘要:從多角度分析了寒冷地區(qū)磚混住宅裂縫產(chǎn)生的原因,并針對性的提出了裂縫防治措施。
關(guān)鍵詞:磚混;裂縫;分析
引 言
在北方寒冷地區(qū)由于冬季氣溫較低,因此一般在冬季來臨前已停止施工,此時很多工程已經(jīng)基本竣工或主體已經(jīng)完工,但往往經(jīng)過一個沒有供暖的冬季后其磚混墻體往往會產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重時產(chǎn)生裂縫的房間可以達(dá)到50%,雖許多施工單位采取了系列防止裂縫發(fā)生的施工措施,并且施工過程也基本符合規(guī)范要求,但裂縫現(xiàn)象仍不能控制,因此導(dǎo)致施工單位在裂縫處理時倍加困惑,在與業(yè)主糾紛處理中處于被動局面。
裂縫即固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象,其可以分為微觀裂縫和宏觀裂縫,寬度大于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫,反之則為微觀裂縫,由于磚混結(jié)構(gòu)的組成材料和微觀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,因此產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣,主要可分為物理原因、化學(xué)原因、溫度原因及結(jié)構(gòu)性原因等。裂縫的形狀與結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有直接關(guān)系,按其發(fā)生形狀形式可分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、棗核形的以及斜角形的等等,但一般砌塊結(jié)構(gòu)中和結(jié)構(gòu)物的變截面處剪應(yīng)力同裂縫平行。
1、裂縫原因分析
1.1 內(nèi)部原因。混凝土的塑性收縮;炷亮芽p一般分為因荷載和因變形引起兩種。在磚混結(jié)構(gòu)中裂縫經(jīng)常出現(xiàn)在用戶裝修及使用前,因此可以排除荷載原因,而混凝土的非荷載裂縫包括結(jié)構(gòu)因外界溫度以及濕度變化,混凝土本身收縮等原因造成,其原理是因上述原因?qū)е伦冃螘r其受到約束和限制而產(chǎn)生內(nèi)拉應(yīng)力,當(dāng)局部拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度后產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土由流態(tài)硬化為固態(tài)時,由于水泥的水化和混凝土內(nèi)水分蒸發(fā)導(dǎo)致混凝土的塑性逐步喪失,硬化后的混凝土體積產(chǎn)生收縮變形即塑性收縮,當(dāng)產(chǎn)生該種收縮導(dǎo)致開裂后若不及時進(jìn)行表面搓麻或二次振搗則其開裂將向內(nèi)部延伸,最終導(dǎo)致混凝土部分全部開裂。該種裂縫一般雜亂無章,寬度較小,若進(jìn)行后期澆水則可以形成混凝土的自愈,但該種自愈往往強(qiáng)度較小并不穩(wěn)定。
砌體干燥收縮。由于組成磚混結(jié)構(gòu)的砌體主要由砌塊和水泥砂漿構(gòu)成,砌塊和水泥砂漿的收縮系數(shù)相差很大,當(dāng)砌筑完成后尤其是在高溫季節(jié)完成砌筑后由于水分蒸發(fā)較快導(dǎo)致砌塊和水泥砂漿不能同步收縮體積而導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫。同時資料顯示砌體過濕其收縮量可達(dá)0.1mm,該數(shù)值相當(dāng)于溫差20℃時的作用。而當(dāng)墻體收縮過程中受到相鄰構(gòu)件的約束則可產(chǎn)生拉應(yīng)力而加重裂縫擴(kuò)展。
1.2 外部原因。溫差變形。由于寒冷地區(qū)冬季和夏季溫差較大,磚混結(jié)構(gòu)在夏季施工時吸收太陽光熱較嚴(yán)重,陽光直射下的混凝土在整個硬化階段都處于比氣溫更高的狀態(tài)下水化和硬化,現(xiàn)場測試資料顯示其可高出大氣溫度10-15℃,導(dǎo)致混凝土骨料、水泥石都在膨脹狀態(tài)下硬化,當(dāng)?shù)竭_(dá)冬季時混凝土則降至大氣溫度,其可達(dá)到-25℃,由于較大的溫差導(dǎo)致較大的溫度收縮值,而在相同條件下的砌體的收縮值比混凝土的收縮值要小一倍,因此該種情況下磚混結(jié)構(gòu)的磚墻將對混凝土的收縮產(chǎn)生約束而在混凝土內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力導(dǎo)致混凝土與砌塊間產(chǎn)生裂縫,該種裂縫一般為倒八字裂縫和水平裂縫,在外墻剛度薄弱部位也可產(chǎn)生垂直裂縫。
1.3 其它方面。地基不均勻沉降。由于地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫一般出現(xiàn)在首層窗下,由于磚混結(jié)構(gòu)的縱橫交接處的沉降大于窗下部沉降。該種沉降可使窗下墻產(chǎn)生反拱現(xiàn)象而引起墻體上寬下窄的受拉裂縫,且其局部相對彎曲越大則裂縫越寬,尤其是當(dāng)基礎(chǔ)為毛石基礎(chǔ)且其有探頭石或凍土在基墻內(nèi),或回填土為凍脹土?xí)r最容易發(fā)生,該種局部相對彎曲與窗下墻及基礎(chǔ)的剛度有關(guān),其剛度越大則相對彎曲越小,裂縫寬度也越;而當(dāng)?shù)鼗艿缴喜拷Y(jié)構(gòu)的壓力導(dǎo)致產(chǎn)生下凹的沉降曲線,即“盆形沉降曲面”,該種沉降可使建筑物形成中部沉降大,端部沉降小的彎曲,因此其一般集中在建筑物中部和兩端,同時建筑長高比越大則越容易形成寬裂縫;由于窗間墻垂直壓力較大,灰縫壓縮多,而窗臺上部為自由面壓縮小,因此兩側(cè)的壓縮差異在相交的窗角處產(chǎn)生集中應(yīng)力而往往導(dǎo)致裂縫,尤其是在冬季到來前主體砌筑完成但未能交付使用,當(dāng)氣溫下降砌體收縮,而地下部分溫度較高,該兩部分則可產(chǎn)生不同的收縮而導(dǎo)致首層窗下裂縫產(chǎn)生。
2、裂縫防治措施
2.1 混凝土材質(zhì)。通過調(diào)整混凝土的配合比和組材材質(zhì)可在一定程度上降低混凝土的塑性收縮值。在混凝土集料的選用中應(yīng)盡量選用粒經(jīng)較大的骨料,并優(yōu)先選用天然連續(xù)級配的粗集料;細(xì)集料應(yīng)選用級配良好的中粗砂,并應(yīng)合理控制砂率;盡量采用強(qiáng)度較低的水泥及干燥收縮值較小的品種并盡量減少水泥用量,由于不同品種的水泥其干燥收縮值不同因此應(yīng)盡量選用同種水泥施工;在同一水泥用量的條件下由于水灰比越大則其干燥收縮值也越大因此應(yīng)盡量減少用水量;應(yīng)盡量采用內(nèi)比表面積小、需水量少的高質(zhì)量、含有大量球形顆粒的粉煤灰以降低混凝土的干燥收縮值。
2.2 施工工藝。在攪拌過程中應(yīng)盡量采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝;混凝土澆筑過程中澆筑速度不應(yīng)過快以防止其堆積導(dǎo)致振搗不充分,其振搗時間以10-15s/次為宜,以避免時間過長或過短造成拌和物均勻性變壞而增大沉陷;混凝土振搗應(yīng)在其初凝后終凝前采用二次平板振搗器振搗,以便排除混凝土內(nèi)沁水以及在石子或鋼筋下面形成的空隙及水分以便于彌合其塑性收縮裂縫和氣孔。
2.3 養(yǎng)護(hù);炷琉B(yǎng)護(hù)期間可通過澆水降溫措施來降低其硬化期間的溫度上升而保證其在一個較為平穩(wěn)的溫度中硬化,同時減小混凝土硬化溫度和冬季溫度的差值,其降溫周期應(yīng)在整個硬化周期內(nèi)進(jìn)行,由于養(yǎng)護(hù)降溫的澆水時間延長而使混凝土強(qiáng)度和松弛作用得到充分發(fā)展,以防止貫穿裂縫的產(chǎn)生;同時剛剛澆筑的混凝土由于其處于凝結(jié)、硬化過程中,該時段水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生塑性收縮裂縫;在夏季進(jìn)行混凝土澆筑時可用水將碎石冷卻、搭設(shè)遮陽蓬或摻加冰塊等措施以降低其拌和溫度來盡量保證其處于一個較低的溫度中硬化的狀態(tài)。
2.4 合理使用。在混凝土澆筑終凝后應(yīng)盡量保證其處于正常的工作條件下使用,對于進(jìn)人冬季但不能交付使用的建筑應(yīng)采取措施提供一定量的供暖以保證室內(nèi)溫度不低于O℃,以減小混凝土的溫差來防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。