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浅谈中非西部地区混凝土小型空心砌块墙体裂缝防治

2016-03-20权家余中铁四局集团有限公司安徽合肥230000

低碳世界 2016年26期
关键词:窗台砌块砌筑

权家余(中铁四局集团有限公司,安徽合肥230000)

浅谈中非西部地区混凝土小型空心砌块墙体裂缝防治

权家余(中铁四局集团有限公司,安徽合肥230000)

混凝土小型空心砌块在中非西部地区广泛应用,但由于材料自身的特性,以及生产、设计、施工方面的问题,在实际应用中,多数墙体出现了不同程度的裂缝,影响了房屋的使用和安全。本文在简要分析国内外砌体裂缝的性质及裂缝控制原则和措施的基础上,结合非洲中部尤其是大西洋沿海一带地区状况,针对性地提出了混凝土砌体结构裂缝防治措施与解决办法。

混凝土砌体;裂缝;防治措施

1 概述

近年来,随着越来越多的中国建筑企业走向海外市场,外界越来越多的环境渐渐被熟悉和了解,但在投石问路的过程中,有些国内已经能够避免掉的部分质量通病也随着施工环境变化再次出现。本文主要针对近年来中非西部大西洋沿海一带地区混凝土小型空心砌块在施工中遇到的一些问题做一阐述,并提出一些解决办法,以供参考。

本地区除砂、石以外的建筑材料的多数建筑材料均需要从国内海运过来,一些新技术新工艺的应用因材料的局限性在这里受到一定的限制,因此该地区墙体砌筑材料绝大多数为混凝土小型空心砌块。从本地多数已完成的混凝土小型空心砌块多层住宅的整体情况看,大部分工程质量是好的,但也有一些多层住宅建筑的墙体和国内一样出现裂缝。为了中国企业更好地立足于海外市场,树立中国形象,包括混凝土小型空心砌块住宅工程墙体裂缝在内的一些质量通病,必须进行有效控制,确保工程质量。

2 裂缝产生的部位及其特征

通过对多栋有裂缝楼的多层住宅墙体进行观察,并进行归纳统计,本地多层住宅中最常见到的裂缝有:在底层窗台下有竖向裂缝、底层的窗台两角有斜裂纹产生;各个楼层的窗台两角和顶层外墙窗口四角处有斜裂缝存在;在顶层纵横墙交接处有水平裂缝产生;在屋面与墙体交接处或梁底与墙体间有水平裂缝产生;在钢筋混凝土柱和混凝土小型空心砌块填充墙的相结处有竖向裂缝存在。

3 裂缝产生的原因

3.1混凝土小砌块自身的因素。

混凝土小型空心砌块均是由碎石(或卵石)为粗骨料制作的,它具有混凝土的脆性和一定的缺点:①对温度变化敏感性,因混凝土小型空心砌块自身的特性决定了砌块收缩率较砖大,在28d自然养护后,砌块的干燥收缩变形值可达0.35‰,砌成后约为0.2‰,其收缩应力可达0.3MPa,大大超过了砌体的抗拉强度。而且小砌块在28d以内的收缩率要比28d以后的收缩率大许多倍。养护28d时砌块的变形约完成60%左右,以后逐步放慢,砌块变形要完全稳定,需长达3~5年,所以容易出现干缩裂缝。在生产到施工过程中,有时砌块龄期不到即已出厂,且龄期很难检查控制,这就更容易造成墙体的开裂。②砌块受潮受雨淋后会出现二次收缩,干缩后的材料受潮后会发生膨胀,脱水后会再发生干缩变形,如果不等砌块再次收缩稳定以后就砌筑上墙,也易引起墙体发生裂缝。③砌块砌体的抗拉及抗剪切强度较低,只有粘土砖的50%。④砌块质量的不稳定,本地区材料紧缺,用于混凝土小型空心砌块和砌筑砂浆中的水泥、石灰、砂石等材料其性能不够稳定,水泥从国内经海运过来时间过长或见水结块,等等也都会影响砌块和砌筑砂浆的质量。这些都是材质问题所致。

3.2温度与雨水的影响。

在本地区,每年仅有两个季节:雨季和旱季,雨季从每年11月开始到第二年4月为旱季,每年5月到第二年10月为旱季;雨季时从中午11点到下午4点之间室外最高温度5、60℃,但背阳一侧,相对较为凉爽,温度30多摄氏度。

雨季到来时,中午的高温,使屋面与墙体之间的温差相对较大,顶层墙体产生裂缝的几率也相对增多。屋面的温度比墙体的温度高,则屋面的变形也比墙体的变形大,屋面的变形受到墙体的约束,导致在屋面和墙体的结合处产生剪拉力。在剪拉力和屋面荷载的共同作用下,墙体产生相应的主拉应力,当主拉应力超过墙体自身的抗剪、抗拉强度时,墙体势必会产生多种形状的裂缝。

但对正在砌筑的墙体来讲,雨水对混凝土小型空心砌块而言则带来了很不利的第二干缩的问题。这就是当砌块吸水后有弱胀、失水后干缩。对于干缩已趋于稳定的砌块,如再次被水浸湿后,会再次发生干缩,引起墙体出现裂缝,这也就是在混凝土小型砌块建筑技术规程中为什么要规定潮湿的小砌块不得进行砌筑的原因。

3.3地基因素

反压力和砖砌体的温度收缩应力共同作用引发的裂缝。窗台墙受基础和两窗间墙的约束,在地基反压力作用下起着反梁作用,特别是在较宽大的窗口或窗间墙承受较大的集中荷载的情况下,将向上弯曲,产生弯曲应力,在1/2跨度附近由于应力较大,导致裂缝。裂缝均出现在底层窗台墙的中部、窗洞口的两个角处,裂缝上宽下窄。

3.4设计方面存在的因素。

3.4.1设计人员重视强度设计而忽略抗裂构造措施

长期以来,人们对砌体结构的各种裂缝习以为常,再由于设计人员对砌体的选用不够重视,在强度方面作必要的计算后,针对构造措施,很少单独提出有关防裂要求和措施,尤其对本地区特殊的气候环境条件的改变,没做充分的重视,更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。

砌块对地基不均匀沉降非常敏感,在本地区地表土多数为黄褐色、红褐色、灰黑色或白色膨胀土,成份主要为粉土或细沙,部分土质含大量植物根茎,层厚0.60~1.50m,该土在干燥时异常坚硬,一旦见到水后就像稀泥一样、且没有粘性,一旦见到水后,承载力就受到很大影响,设计中如果对地基不均匀沉降估计不足或者经雨水浸泡易造成地基不均匀沉降,易在墙体中产生阶梯形裂缝及底层窗台墙体的竖向裂缝。

3.4.2设计者对新材料砌块的应用不熟悉

设计单位对新材料砌块的性能和新标准的应用尚在认识探索之中,对设计技巧、裂缝预防缺少经验,因此存在或多或少存在设计缺陷。具体有以下一些问题:

(1)当墙体的尺寸与砌块规格不配时,难以用砌块完全填满,造成砌体与混凝土框架结构的梁板柱连接部位孔隙过大容易开裂。设计时对材料调查不足,不得已使墙体采用不同材料混砌,收缩不一致,使得墙体造成裂纹。

(2)门窗洞及预留洞边等部位是应力集中区,无采取有效的拉结加强措施时,会由于撞击振动容易开裂。

(3)墙厚过小及砌筑砂浆强度过低,会使墙体刚度不足也容易开裂。

(4)设计与当地习惯不同,至于后期变更,不得已在墙面开洞安装管线或吊挂重物,造成人为墙体变形开裂。

(5)与水接触墙面未考虑防排水及泛水和滴水等构造措施使墙体渗漏。

3.5施工中存在的因素

本地居民缺少砌筑墙体的技术,即使国内过来的砌筑工人之间技术水平的差别造成砌筑质量不稳定,是造成墙体质量问题的重要因素。在施工中,所用砂浆强度低、砌块表面浮灰等污物未处理干净、砌筑时铺灰过大,高温时砌筑墙体,砂浆中水分蒸发过快,均会发生砂浆与砌块间粘结力差,导致裂缝的产生。砌块排列不合理,上下通缝;本地资源紧缺,没有在水平灰缝中按规定加拉结筋或钢筋网片,导致裂缝的产生。墙体、圈梁、楼板之间纵横墙相交处无可靠连接。其次,砌块出厂存放期不够,在砌块体积收缩尚未完成就上墙砌筑,产生收缩裂缝。施工现场对混凝土小型空心砌块的堆放场地、遮雨措施等未能按规范要求实施,上述这些都会造成墙体水平裂缝的产生。

4 砌块墙体裂缝控制的措施

控制裂缝以预防为主,以治理为辅,砖混结构的房屋,由于设计、施工和材料等方面的原因,常使砖砌体产生各种形式的裂缝,影响观感和使用,根据当地特点和国内成熟经验采取以下措施:

4.1设计构造的控制措施

(1)建筑设计平面布置时就应充分考虑到设计的构造要求,应规正、平直,纵横墙布置要均匀对称,应采用合理的结构措施,尽量避免同一墙体过长,加强地基圈梁的刚度,增强基础对建筑物沉降变形的协调能力,用以提高建筑物整体性和抗侧力能力。

(2)按照国内成熟的经验和最新的设计施工规范进行设计施工,按照国内新规范的要求,较大加强了砌体结构房屋抗裂措施,在墙体中设置伸缩缝,伸缩缝应设置在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌块产生裂缝最大的地方。

(3)控制顶层墙体裂缝的关键是减少屋面与墙体之间的温度差。因此,必须同时采用保温层和隔热层,在檐口处的保温层厚度必须满足允许温差的要求。同时,隔热层应满铺,不得在檐口处出现空档。在屋盖适当部位应设置分隔缝。

(4)提高顶层墙体的混凝土小型空心砌块和砌筑砂浆的强度等级,应不低于7.5级,并在外纵墙、内横墙沿高度每600mm设置令4钢筋点焊网片,用来增强顶层墙体的抗拉抗剪强度。

(5)在各层窗台处均设置钢筋混凝土窗台梁,以减少由于压力差引起的裂缝。同时提高底层窗台下砌筑砂浆的强度等级。在底层窗台通设一道圈梁。增加地圈梁的刚度,并在底层窗台一下第三皮、第六皮灰缝中各设置φ6钢筋网,用以控制竖向裂缝的产生。

4.2砌块质量的控制

墙体所使用混凝土小型空心砌块的生产厂家必须具有一定的资质能力。混凝土小型空心砌块的质量性能有抗压强度、收缩、抗碳性等指标,对于墙体裂缝的产生影响最大的是收缩性,而相对含水率是反映收缩性的重要指标。为此,要求混凝土小砌块必须经28d养护后方可出厂,且使用单位必须坚持产品验收,杜绝使用不合格产品。砌筑前,应将砌块表面的污物清除,断裂的小砌块或壁肋中有竖向凹形缝的小砌块不得在承重墙上砌筑。

4.3施工方面的控制措施

4.3.1确保砖在使用前达到稳定期

一般刚出厂的轻质砌块稳定性较差。由于砌体的干缩变形较大,干缩变形的特征是早期发展比较快,以后逐步变慢。因此,使用前应确保材料已达到使用龄期,体积已基本稳定,干缩变形较小的情况下。

4.3.2要严格控制含水率

混凝土空心砌块使用前对含水率有苛刻的要求,要严格按不同砌块控制上墙时含水率。要选用含水率符合标准的产品外,在砌块上墙前必须要做好防水措施,尤其是雨季到来时,尽量避免雨期施工淋湿砌块,造成墙体因收缩开裂。

4.3.3采用正确的施工方法

上岗前应做好技术交底,要求每一层的同部位墙体应由同一人施工。必须根据轻质砌块干缩变形相对较大特点,采取正确的施工方法和控制措施。重点是砌块的砌筑方法及洞口处理两方面,主要有以下一些要点:

(1)砌筑工人先培训后上岗,未通过培训者不得者不得上岗。

(2)施工现场的砌块应按规格堆放,堆放高度不宜过高(一般不超过1.6m),并应采取防雨措施以防雨淋,砌筑前,砌块不宜洒水淋湿,以防相对含水率超标。配制砂浆的原材料必须符合要求,设计配合比应有良好的和易性,砂浆稠度宜控制在50~70mm,施工配合比必须准确,保证砂浆强度达到设计要求。

(3)砌筑时应尽量采用主规格砌块,并应清除砌块表面污物及底部毛边,尽量对孔搭砌,砌体的灰缝应横平竖直,灰缝应饱满,以确保墙体质量。砌筑水平灰缝时用座浆法铺浆,砌筑竖缝时先将小砌块端面朝上铺满砂浆,然后上墙挤紧,并用泥刀在竖缝中插捣密实,做到随砌随勒缝,用以保证墙体有足够的抗拉、抗剪强度。若需要移动已砌好砌体的小砌块或被撞动的小砌块时,应重新铺浆砌筑,控制砌块周围裂缝的产生。

(4)对不同材料严格控制不同的日砌高度,墙顶3m高的砌体必须隔日顶紧砌筑,避免引起接合部位开裂。

(5)不能随意砍凿砌块,禁止采用不同材料混砌,否则容易造成墙体开裂。

(6)砌块与混凝土柱连接处及施工留洞后填塞部位增加拉结钢筋,锚固钢筋必须要展平砌入水平灰缝。外墙粉刷时,在混凝土柱与墙体连接的纵缝、墙体与混凝土梁连接的水平缝贴400宽的钢丝网片。

(7)严格控制墙体孔洞预留及开槽的处理,避免削弱了墙体强度,对洞边空心砌块应填实及加设边框等处理以确保墙体整体性。顶层的内粉应在屋面保温层、隔热层施工完毕后进行,以降低温差的影响。外墙的粉刷宜在结构封顶后,并在墙体干缩基本稳定后施工,防止以后粉刷开裂。

5 结束语

综上所述,混凝土空心砌块墙体开裂的原因较多,但是,只要和国内一样,严格执行有关砌体规范及当地已有的经验,从生产、设计、施工各方面层层把关,掌握好当地的地质条件和气候特征,在设计方案上进一步完善,采取有效的控制措施,在施工中应严格按照要求,精心施工,所出现的裂缝是完全可以控制并解决的。本文系根据笔者在中非西部地区多年来的工作经验而写,为国内一些工程技术人员提供一些参考。

[1]《砌体结构设计规范》(GB-50003-2001).

[2]《砌体工程施工质量验收规范》(GB-50203-2002).

[3]《多孔砖砌体结构技术规范》(JGJ-137-2001).

[4]《轻骨料混凝土结构设计规程》(JGJ-12-99).

TU754.1

A

2095-2066(2016)26-0161-03

2016-9-2

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