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浅谈砌块结构墙体裂缝的产生成因及防治措施

2014-08-08曹海波

建材发展导向 2014年4期
关键词:收缩率砌块防治

曹海波

摘要:文章主要针对由轻集料混凝土小型空心砌块墙体裂缝进行浅显的探讨,通过对裂缝产生的原因进行分析,并结合大连市建材产品质量监督检验站在产品质量监督检验工作中积累的一些经验与砌块生产企业运营实际中遇到的问题,提出了有针对性的预防措施及使用中注意事项,希望使读者针对砌块墙体裂缝问题能够产生一个正确而客观的认识。

关键词:砌块;裂缝;温度变化;膨胀系数;收缩率;防治

由轻集料混凝土小型砌块砌筑成的墙体处于建筑结构与自然环境中,抛开因墙体受力变化情况不谈,也会因各种材料自身物性的原因产生裂缝。砌体由于各种组成材料因膨胀系数不同,在环境温度变化过程中引起的热胀冷缩程度不同,进而产生裂缝。另外材料自身的干燥收缩率不同,在环境湿度变化中引起的干燥收缩程度不一而产生墙体裂缝。这些由材料自身性质受环境因素影响引起的裂缝虽然程度上往往比之受外力破坏裂缝小,但是发生的几率较大。对此,为了让我们更加了解砌体非受力裂缝,本文重点讨论由温度和干燥收缩变形所引起的两类墙体裂缝。

1产生裂缝的常见原因

1.1因材料膨胀系数不同,在温度变化中所产生的裂缝

混凝土小型砌块砌体的线胀系数为砖砌体的大,因此,由于温度变化引起的墙体裂缝外观上与砖砌体裂缝基本一致,并带有其显著特点。

平屋面保温隔热层性能差,或是屋面隔热层放到最后施工,屋顶温度高(夏日可高达60℃以上),而屋面下墙体温度低,上下温度差大到20~30℃,使屋面系统产生了剧烈的温度变形,加上屋顶墙体轻、墙体自重产生的正应力小,使之引起的砌块间的摩擦力也就小。而在门窗口的四角又会出现应力集中现象,所以在产生较大的屋面温度变形推力作用下,剪应力、推拉力超过墙体抗剪或抗拉强度时,就会在建筑物内约束力小的部位如接近房屋顶端1~2个开间的屋檐下墙面或在窗口角出现斜裂缝,或在屋顶圈梁底与墙体界面处出现水平裂缝。这类屋盖温度应力所产生的砌体裂缝同主要因建筑物不均匀沉降产生墙体开裂的情况不同。前者发生顶层或最上二层,且房屋的钢筋混凝土的承重结构梁、板一般不会发生开裂,而后者则首先在底层墙体开裂,不均匀沉降达一定的影响程度,会伴随产生梁或楼地面的开裂。

在实际工程中保温找平层在受温度变化产生的变形也能把外墙推裂。现有的建筑构造找平层铺到压檐墙底部,且为了便于做泛水在边端还要加厚,其表面防水卷材层基本不具备隔热效果,阳光直射下伸缩,挤推外墙导致墙体开裂。在混凝土屋顶外墙之间必然存在温差,温度上升时混凝土屋顶变形大而墙体变形相对较小,两方温度变形不一致产生裂缝。在建筑顶层两端受力最大,大多沿窗口对角方向呈现人字形裂缝,还会在顶层墙体标高处产生水平裂缝,还会导致压檐墙开裂甚至外倾。

温度裂缝具有端重间轻、顶重下轻、阳重面轻的规律。混凝土顶盖的温度伸缩也将引起与外纵墙相连的横墙开裂,大棚下外墙处出现倾斜裂缝。顶层墙体裂缝形式与圈梁设计方式有突出的关系,但是单单靠圈梁的设计是不能完全避免墙体裂缝的发生。在顶层屋面板坐混凝土与圈梁结合较好时圈梁下部仍有可能产生倾斜裂缝,但结合较差时是有可能出现水平裂缝的。

1.2轻集料混凝土空心砌块自身干燥收缩也能够促使墙体表面产生裂缝

砌块在养护硬化过程中失水而发生干燥收缩,其变化程度因各种因素不同而异,随龄期增加而减小。在28天龄期后干燥收缩趋于稳定,干缩率一般在0.03%~0.06%之间,相对含水率一般在20%~40%左右。正常条件下相对含水率会继续的下降,在8%~12%左右,干缩率应在0.02%~0.08%之间,因此墙体中的砌块干缩率的大小使用时的相对含水率有关,当然与温度有很大关系。

干缩已近于稳定的砌块浸湿后会出现第二次干缩,但趋于稳定时间比第一干缩时间要短,一般为10~15天,干缩率大约是第一干缩的60%左右。第二次干缩在砌体内部产生收缩应力,超过砌体能抵抗的收缩应力时就会产生裂缝。砌块第二次干缩而引起的裂缝在小型砌体中比较常见的。干缩裂缝一般有以下几种形态,一是在砌体中间部位的梯裂缝,二是砌块周边灰缝裂缝,三是外墙窗下墙纵向裂缝,四是大墙面纵向或横向裂缝。在下部几层砌体的收缩变形受基础约束因等素较多,干缩裂缝出现较频。

若果砌筑时砂浆的强度等级不足,灰缝填充不足,干缩裂缝会以丝状分布在灰缝中,当墙体粉刷抹面后便显露出来,干缩裂缝宽度小且均匀。当砌块上墙时含水率较小,墙体未产生干缩裂缝,但当环境湿度较大吸水或外因浸湿后,由于第二次干缩,砌体仍然会产生裂缝。

2防治措施

砌体温度、收缩裂缝的产生受生产、设计、施工等多方因素影响,裂缝的防治也必须从各个环节采取相应措施才能见效:

2.1温度变化引起的裂缝的防治

温差产生裂缝主要在房屋顶层,因此要着力减少屋面温度变形的影响。应着重屋面隔热层的制做,增加顶层保温隔热性能,在一定层度上降低温差,也达到建筑节能大方向要求。要加强屋面圈梁设计,用配筋合理设计的方法来抵抗温度应力。并在条件许可的情况下在温差较大的部位做隔离滑动或缓冲设计。必要时也要考虑设计预留缝,必能大大缓解温差作用。

2.2干燥收缩引起的裂缝的防治

干燥收缩引起的裂缝因为基础的约束比较强所以主要出现在建筑下层。收缩产生的应力相当于温差20~25℃左右产生的温度应力,因此干燥收缩比温变化对裂缝的产生影响还要严重。

可以采用胶凝材料较多的砂浆或其它粘接砂浆,提高砂浆的粘结强度和弹性模量,降低砂浆的干缩性,通过提高砂浆的粘结性能,提高砌体的抗剪力能力。

另外要严格要求砌体材料与施工质量。砌块生产后养护龄期不足28d的、受潮的不得使用。施工时砌块严禁浇水砌筑或先湿润再砌筑。当天气干燥炎热时,可稍喷水润湿,不得使用含饱和水的砌块。已砌墙体应做好相应的放水工作,避免砌块受潮发生二次干缩。

3结语

由上述可知,砌块砌体结构受外部环境、材料本身特性以及砌造工艺水平的影响极大,因此才会大量频繁地出现墙体裂缝的现象。我们必须去分析墙体裂缝的产生原因,掌握相应的避免措施,并在使用中着重加以防治,着眼从根本上合理有效地去避免和减少裂缝的出现,使砌体质量得到最大的保障。

参考文献

[1] 肖四喜.混合结构房屋屋顶墙体裂缝原因分析[J].焦作工学院学报,2000(02).

[2] 赵从会等.常见的墙体裂缝原因及预防[J].山西建筑,2004(3).

[3] 建筑施工手册(第四版)[M].北京:建筑工业出版社,2003.

[4] 中国建筑工业出版社编.现行建筑施工规范大全[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

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