【摘 要】針對磚混結構住宅墻面開裂的現(xiàn)象,從地基不均勻沉降、溫度變化、內(nèi)外墻面粉刷等方面分析了住宅墻面開裂的原因,介紹了防止墻面開裂應采用的一系列措施,以保證磚混結構住宅墻面的質量。
【關鍵詞】磚混結構;墻面開裂;溫度變化
采用鋼筋混凝土平屋頂與磚砌體承重墻的混合結構,在民用建筑中占有很大的比重。近些年來,這類住宅建筑的某種工程曾出現(xiàn)過結構的變形、變化(溫度、收縮、不均勻沉降)所產(chǎn)生的裂縫、裂縫一般為正、倒八字形,這些裂縫在工程實踐中經(jīng)常見到,在我國南部地區(qū)尤為突出。
混合結構建筑物所產(chǎn)生裂縫的原因,國內(nèi)各方面建筑專家進行定性分析,有的認為超趕開期(不按國家對各種建筑物所規(guī)定的施工工期進行施工)。建設單位盲目確定施工工期,為了需要往往會把施工工期提前到整修工期的1/3。如某大學,為了保證招生的需要,四~五個月就完成教學樓、學生宿舍等工程。這樣就會出現(xiàn)一系列的弊病,如沉降不均勻。另外,由于工期提前,內(nèi)外粉刷僅把剛粉刷好的墻面尚未干透就進入下一道工序批膩子刷內(nèi)外墻乳膠漆,這樣施工就會埋下無窮隱患,一般情況下這種現(xiàn)象半年內(nèi)會形成大面積的收縮開裂。有的認為,在正常工期下完成的墻面開裂是基礎處理不得當,建筑物整體與局部沒有達到設計時所要求的沉降效果,也有的認為是溫度變化收縮引起的墻面開裂。
1、磚混結構住宅墻面開裂的現(xiàn)象及原因
1.1 地基不均勻沉降引起的墻體裂縫
由于地基不均勻沉降使磚墻表面產(chǎn)生一些不同性質的裂縫。磚混結構住宅一般性裂縫(除嚴重開裂外)不危及結構安全和使用,往往容易被人們忽視,致使這類裂縫屢有發(fā)生,形成隱患。在地震及其他荷載作用下,容易引起提前破壞。應引起高度重視,采取措施,養(yǎng)活和防止裂縫產(chǎn)生。
地基不均勻下沉引起的裂縫有三種類型:
。1)斜裂縫一般發(fā)生在縱墻的兩端,多數(shù)裂縫通過窗口的兩個對角,裂縫向沉降較大的方向傾斜,并由下向上發(fā)展。由于橫墻剛度較大(門窗洞口亦少),一般不會發(fā)生大的相對變形,故很少出現(xiàn)這類裂縫。出現(xiàn)裂縫往往在墻體下部,常常在房屋建成后不久就出現(xiàn),其數(shù)量及密度隨時間而逐漸發(fā)展。
。2)窗間墻水平裂縫,一般在窗間墻的上下對角處成對出現(xiàn),沉降大的一邊裂縫在下,沉降小的一邊裂縫在上。
。3)豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。當縱墻頂層有鋼筋混凝土圈梁時,頂層中央頂部豎直裂縫較少。
除此之外,磚砌擋土墻,由于地基回填不實,沒有按施工規(guī)范上所規(guī)定的要求去施工(要求回填土必須每次回填厚度25cm~30cm后一夯壓半夯,二遍夯實),以及擋土墻上無預埋淌水管,造成雨水無處去,使土的側壓力增大,導致墻面下沉開裂。
1.2 溫度變化引起的墻體開裂
上面所提到的八字裂縫一般出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端(在1開間~2開間的范圍內(nèi)),嚴重時可發(fā)展為房屋1/3長度內(nèi),有時在橫墻上也可能發(fā)生。裂縫寬度為中間大,兩端小。當外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向開裂。
當屋面結構承受反復的溫差作用或激烈的脹縮變形時,使在各組合體之間引起相對運動。由于層面組合體這間(包括圈梁、磚墻與屋面各構造層等)嵌固比較好,因此由屋面的變形變化產(chǎn)生外束作用時,使在各組合體內(nèi)儲存了彈性應變;當這種能量積累到足夠大的時候,便能突破連接阻車和摩擦力,瞬時釋放出彈性應變能,并在結構之間產(chǎn)生相對滑動,使粉刷層結面突然破裂。
由于氣溫的年溫差是周期性的,所以在每年夏季最熱和入冬最冷的日子里(溫度變化劇烈的日子),有些結構在日溫并較大時,由于溫差的疊加作用,會引起響聲。但并不是任何建筑物都有這種現(xiàn)象,只在屋面隔熱性能很差,溫度梯度很大的組合結構中才會有這種現(xiàn)象。
溫度變化引起的墻體裂縫也會出現(xiàn)水平裂縫,一般發(fā)生在平屋頂層檐下或頂層圈梁2皮~3皮磚的灰縫位置,裂縫沿外墻頂部斷續(xù)分布,兩端較中間嚴重,在轉角處,縱、橫墻水平裂縫相交而形成包角裂縫。八字裂縫與水平裂縫的產(chǎn)生,往往是在夏季屋頂圈梁,挑檐混凝土澆筑后,保溫層未施工前,由于混凝土和磚砌體兩種材料膨脹系數(shù)不同(前者比后者約大一倍),在較大溫差情況下,縱墻因不能自由縮短,以及無保溫屋蓋的房屋,經(jīng)過冬、夏季節(jié)氣溫的變化而產(chǎn)生裂縫。
1.3 混凝土大梁處的墻體開裂
鋼筋混凝土大梁下面墻體由于未設梁墊或梁墊面積不足,磚墻局部承受荷載過大,及該部位墻體磚和砂漿強度偏低,施工質量差而引起局部豎直裂縫。
1.4 內(nèi)外墻面粉刷引起的裂縫
建筑物內(nèi)外粉刷裝飾的一個重要環(huán)節(jié)是抹灰工程,抹灰工程是建筑工程中的一個薄弱五一節(jié),其主要表現(xiàn)是:施工仍以手工操作為主,濕作業(yè),質量不夠穩(wěn)定。目前,抹灰工程普遍存在開裂、空鼓、起泡等質量問題。墻面抹灰后,過一段時間往往在門窗框與墻面交接處、木基層與磚面、混凝土基層相交處、基層平整偏差較大的部位,以及墻裙、踢腳板上口等處出現(xiàn)空鼓、裂縫情況。究其原因:
。1)基層處理不好,清掃不干凈,墻面澆水不透或不勻,影響底層砂漿與基層的粘結性能。
(2)一次性抹灰太厚或各層抹灰跟得太緊。
(3)夏季施工砂漿失水過快或砂漿停放時間過長,強度降低,抹灰后沒有適當澆水養(yǎng)護,砂漿過早脫水影響強度和粘結力。
(4)冬季施工無防護措施,抹灰后由于砂漿在硬化前受晝夜氣溫的變化,凍融循環(huán)失去粘結力,造成空鼓或出現(xiàn)裂縫。
2、磚混結構墻面開裂防治措施
磚混結構由于地基不均勻沉降產(chǎn)生變形、變化出現(xiàn)的墻面開裂,雖然不一定直接導致屋面滲漏,但多數(shù)屋面的滲漏,確定與墻面的開裂有關。為了減少墻面的開裂,可以從結構設計、防水材料、施工工藝等方面進行綜合治理,一般采取下列措施:
。1)加強地基探槽工作,對于較復雜的地基,在基槽開挖后應進行普遍釬探,待探出的軟弱部位進行加固處理后,方可進行基礎施工。合理設置沉降縫,長度過大,平面形狀較為復雜,都應從基礎開始分成若干部分,設置沉降縫使其各自沉降,同時,加強上部結構剛度,提高墻體抗剪強度,以減少或防止裂縫產(chǎn)生。
。2)在炎熱地區(qū),磚混結構建筑可在屋頂設置良好的保溫隔熱層,如做好通風隔熱層或反輻射層(可涂刷鋁基反光材料)等。從上述事例中可以看出,凡是設置隔熱層的屋面,墻面均未開裂,屋面防水層亦無滲漏,相反,未設置隔熱層的屋面,均出現(xiàn)了開裂。
。3)從材料強度分析,磚砌體的抗剪,抗拉強度最低,所以容易引起墻體開裂。而鋼筋混凝土的抗剪,抗拉強度較高,出現(xiàn)裂縫的可能性較少。因此在砌磚體中,宜將頂層圈梁與屋面板直接接觸,且為了減少屋面板與墻體間的約束作用,控制圈梁與屋面板之間的可能微動,可在連接處設置滑動層,如采用瀝青油氈、白鐵皮等。這樣既解決了墻面的開裂問題,又提高了磚混結構的抗震能力。當然,也可在磚墻中配置一部分細鋼筋網(wǎng)片和提高砌體砂漿的強度等級,對減少墻面的開裂有一定的作用。
。4)目前紙?zhí)ビ蜌盅由炻瘦^差,不能適應巨大溫度應力引起的變形。為此屋面防水宜積極選用拉伸強度高,延伸率較大的新型防水材料,如三元乙丙、SBS等。
。5)抹灰前應將基層表面清掃干凈,基層墻面應在施工前1d澆水,要澆透澆勻。室外抹灰為了防止抹灰砂漿收縮開裂,應設置分格縫。在表面較光滑的磚墻面抹灰前應刷一道107膠素水泥砂漿結合層,以增加砂漿與光滑基層的粘結力。另外夏季應避免在日光曝曬下進行抹灰,砂漿應隨拌隨用,停放時間不宜超過3h,抹灰24h后應澆水養(yǎng)護,并堅持養(yǎng)護7d以上。外墻抹灰施工的環(huán)境溫度不低于0℃,如必須冬季施工,涂抹時砂漿溫度不宜低于5℃,并在砂漿中摻入能降低凍結溫度的外加劑。
綜上所述,磚混結構墻面開裂是一門綜合性學科,它涉及到設計、材料、施工工藝等多面因素,只有掌握建筑、結構、材料、施工技術等多方面專業(yè)知識,并有豐富的實踐經(jīng)驗,才能正確制定設計與施工方案,并通過精心操作和全面質量管理,才能確保磚混結構墻面不出現(xiàn)裂縫。