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浅谈砌块墙体裂缝的防治

2015-10-29田静琪梁海睿

建材发展导向 2015年6期
关键词:应力裂缝

田静琪 梁海睿

摘 要:文章对当前国家墙改政策,大力发展墙体材料改革,保护土地资源和生态环境,是我国的基本国情,由于砌块建筑的特殊性,在推广使用中,发现了墙体裂缝现象较为普遍,而裂缝的存在又直接影响了墙体的安全性。为防止墙体开裂,除在设计和施工中应认真执行国家有关规定外,还要从设计、构造和施工上全面考虑,采取如“防”、“放”为主,抗为辅的综合措施。

关键词:砌块墙体;裂缝;应力;通缝

因资源和生态环境保护需要,目前已逐渐采用砌块替代粘土砖。大力发展砌块建筑体系不仅适合我国国情,而且符合我国当前改革墙体材料的基本国策。在推广过程中发现砌块建筑的墙体裂缝现象比较普遍,而裂缝的存在,又直接影响着墙体的安全性、整体性、耐久性、抗震性,降低结构强度。

1 墙体裂缝的特点和原因

1.1 钢筋混凝土平屋顶与墙体之间的温差和砌块的收缩引起的墙体裂缝

因为顶板墙体受太阳照射的时间长,接受的辐射热多,温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,钢筋混凝土的温度线膨胀系数为砌体温度线膨胀系数的两倍。当温度变化时,钢筋混凝土与砌体的变形不同步,由于建筑物是超静定结构,约束条件下温度变化引起足够大的变形时,建筑物将产生温度应力,即在“整体墙”产生内应力。内应力的大小与温度的变化成正比,这种温度应力在红砖墙体中同样会形成,所以顶板较墙体的温度高、变形大,因而在墙体内产生拉力和剪力。当砌体收缩时会增加内部的拉力和剪力。墙体内的应力分布为:两端较大,中间渐小;顶层大,向下变小,因此,在建筑物上部两端的外纵墙窗下角和内纵墙门上角常出现裂缝,加之门窗角处的应力集中,主拉应力是斜向的,所以产生正八字斜裂缝。当墙体内的剪应力大于砌块水平灰缝的极限应力时,在房屋两端的窗上角出现水平裂缝。内应力的大小与实际干缩值成正比,而实际干缩值的大小则与新墙材的标态干缩值、实际含水率是同方向变化,与产品的龄期是反方向变化。

1.2 砌块的收缩和温度引起的墙体裂缝

由于砌块材料的特殊性,它的干缩性较大。当墙体收缩时会受到相邻构件的约束而产生收缩拉应力。在温度降低时,墙体也要收缩。对于外墙因室内外的温差在墙体内产生弯曲应力,低温侧受拉,高温侧受压,从而进一步加剧了墙体内的收缩拉应力,引起外墙产生竖向裂缝。不在水平方向出现裂缝,是因为砌体在砌筑过程及砌筑完成后都会形成沉降收缩,它包括砌体在自重作用下产生的砂浆塑性变形而下沉,也包括墙体材料和砂浆的干燥收缩,其内应力的大小与砌体的沉缩量成正,抵消了竖直方向的拉应力。有些房屋还在外墙的窗下角出现倒八字斜裂缝,内墙的门上角也有类似裂缝,常出现在房屋中下部。

1.3 砌块的空心率较大引起的墙体裂缝

由于砌块的空心率较大(约50%),内壁及中肋较薄,与砌筑砂浆粘结面积小,水平灰缝不易饱满,竖缝较高,砂浆也不容易灌实。另外在砌筑时,如果不注意砌块的排列,往往就造成上下皮砌块裂缝对齐而成通缝,有的通缝甚至达3-4皮砌块。这都降低了砌块的整体性,致使砌块砌体的抗拉和抗剪强度降低,约为砖砌体的40-50%。所以在相同条件下砌块房屋墙体裂缝要比砖房严重,裂缝情况也较复杂。

由于建筑物的裂缝是多种因素共同作用的结果,它产生的原因很复杂,有些裂缝是一些偶然因素引起的。另外,设计不合理、构造措施不当、材料质量和施工质量差也会导致产生裂缝。因此对于各种裂缝要认真分析,根据其形状和特点,搞清楚产生裂缝的原因。

2 防止墙体开裂的措施

2.1 降低顶板墙体之间的温差,减少墙体内的温度收缩应力

2.1.1 在顶层设置隔热层或保温层,如采用混凝土小平板隔热层,应铺至檐口,采用装配式钢筋混凝土有檩屋盖、瓦材屋盖或双层屋盖。

2.1.2 刚性防水屋面应做分格缝,横向缝每开间或两开间设一道,在屋脊处设纵向通长的分格缝。

2.1.3 在顶板下设“滑动层”,局部释放温度应力。在顶板与圈梁的接触面上铺两层油毡中间加滑石粉或镀锌铁皮。

2.1.4 设置温度伸缩缝。有隔热层的建筑最大间距不得超过50米,无隔热层时不得超过40米。

2.2 增强结构的整体性,提高砌块墙体的抗拉抗剪强度和变形能力

2.2.1 在建筑物外墙转角、楼梯间的四角纵横墙交接处、每隔2-3开间在外纵墙与横墙相交处利用砌块的孔设置芯柱,可加强砌体的整体性及抗震性能。芯柱按规范要求施工,并应保证芯柱与圈梁整体现浇。

2.2.2 当房屋较长和隔热效果不佳时,在顶层开间门窗洞和次顶层门窗洞两侧各设一道芯柱,在窗台下设水平现浇钢筋混凝土带(配2φ8水平通长钢筋,并用分布筋与之拉结)。

2.2.3 为加强砌体的整体性,砌体中设置拉接筋,一般为φ4冷拔丝,应与砂浆粘结紧密。拉接筋应放置正确,埋设长度及部位要准确,不能漏放和错放。

2.2.4 砌块的强度等级不应低于MU5,砂浆标号不应低于M5,顶层应适当提高墙体的砂浆标号,以增加墙体的抗拉抗剪能力,确保墙体的整体刚度。

2.3 降低砌块的含水率,以减少砌块的收缩

2.3.1 砌块是一种强度增长型材料,其早期收缩变形变化大,应严禁使用龄期不足28天的砌块,最好养护两个月以后再使用。在施工现场堆放砌块时,要注意排水和防潮,用塑料布覆盖,防止雨水淋湿,潮湿的砌块不得进行砌筑。

2.3.2 混凝土空心砌块吸水率小,吸水速度迟缓。进入施工现场后需进行抽样复试,必须检测其相对含水率,不合格严禁上墙使用。

2.3.3 砌筑前,砌块一般不宜浇水,否则易产生“走浆”现象,影响砌筑砂浆的饱满度及砌体的抗拉抗剪强度。但在气候干燥炎热时,可稍加喷水湿润。

2.4 注意施工工艺,保证施工质量

2.4.1 按图纸设计编制排块图,先排主规格砌块,再根据错缝要求使用辅助规格砌块,保证孔对孔,肋对肋,搭接正确。

2.4.2 由于砌块壁薄,应选用和易性好的且能保证设计强度的砂浆砌筑,使水平灰缝和竖缝饱满密实。砌筑时应按排块图要求,自轴线向两边预排,保证轴线尺寸正确,竖缝均匀。

2.4.3 为避免砌体干缩变形过大,应控制日砌筑高度,一般砌块日砌筑高度应控制在1.8米内。当框架填充墙砌至顶面最后一皮,与上部结构接触处用实心砌块斜砌楔紧,砂浆饱满。

2.4.4 不得随意留置施工洞口。在设置施工洞口处要做好砌块错孔搭接工作,并按规范设置拉接筋。

2.4.5 冬期施工除按国家有关规定外,不得使用被水浸后受冻的砌块,在砌筑前要清除砌块上的冰雪等冻结物。砌好的墙体应覆盖保温材料避免受冻。

由于砌块墙体的抗拉和抗剪强度较低,难以保证墙体不出现裂缝。但只要采取适当的措施,结合本地区气候环境和结构的形式,进行综合调查分析,做到设计周到,严格按操作规程精心施工,是可以将裂缝控制在允许范围之内。

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