浅谈北方地区砌体填充墙裂缝产生的原因及防治

2020-11-25乔飞

建材发展导向 2020年17期

乔飞

（山西八建集团有限公司，山西太原 030027）

随着行业的发展，越来越多的高层住宅成为了时代建筑的主流，作者在山西省太原市调研了三个交房两年内的高层住宅小区，走访将近2000户高层住宅，发现有一个共性问题，那就是填充墙的开裂问题非常严重，有将近1200户反映了填充墙裂缝出现，严重的甚至拉裂了墙面装饰砖。

1 裂缝产生的原因分析

1.1 裂缝形式

根据调研结果汇总，裂缝形式有多样性特点，其中只出现竖向裂缝的占60%，竖向裂缝和水平裂缝同时出现有35%，角部出现裂缝的占2%，竖向、水平、角部同时出现裂缝的占2%。

1.2 出现裂缝的填充墙特点

根据汇总，出现裂缝的填充墙多为三面围砌的卫生间，墙体厚度为100mm，砌体容重600kg/m3，抗压强度3MPa，未收集到抗拉、抗剪指标。依据《砌体结构设计规范》GB50003--2011，对应于M5混合砂浆，此类砌体的抗剪强度可取为0.06MPa，线膨胀系数10-6/℃，收缩率为 -0.3mm/m。工程采取了填充墙与主体结构不脱开的构造措施，并符合《砌体结构设计规范》GB50003--20116.3.4条第2款全部措施。

1.3 原因分析

1）首先考虑温度变化引起的变形，依据前一条参数及北方冬季未采暖时的最大温差，可取△t=30- （-10） =40℃。40×10×10-6=4×10-4mm/m，即每米的变形只有0.4mm，远远达不到实际裂缝的状态。

2）其次考虑砂浆收缩引起的拉力，应包括失水引起的体积变化和水泥硬化引起的收缩，M5砂浆配合比一般为水∶水泥∶砂=1∶1∶6，体积比对于1m3砂浆（未完全失水时）的原材料用量，大约为水泥260kg--砂1.1m3--水0.3m3。考虑到水泥与砂搅拌后填充孔隙且有夯实效应，故多体积原料拌合成个体积成品是符合常理的，作者查阅资料，同济大学马一平教授对砂浆收缩曾进行专业研究，认为施工自拌类水泥砂浆的收缩率应在5%左右，今按照5%来计算，填充墙灰缝宽度以mm计算，块体长度以300mm计算，则每块砌体要求至少有1mm的可变形量，才能保证砌体不被拉裂，对于2m长的墙体应有6块砌体，5道灰缝，两抱框，砂浆总的收缩量应为2.5mm，考虑到砌块有一定的弹性变形，最终体现出的裂缝会在1.5mm左右，且多条平行裂缝共同分担此宽度，这与实际统计到的竖向裂缝是相符的。3）水平裂缝和竖向裂缝同时出现，湖南大学砌体构件双向偏心受压实验表明，当eb＞0.3b和eh＞0.3h时，随着荷载的增加，砌体内水平裂缝和竖向裂缝几乎同时产生，甚至水平裂缝较竖向裂缝出现较早，我们可以认为平面外弯矩产生水平裂缝，平面内弯矩产生竖向裂缝。现我们针对此荷载来分析填充墙引起的偏心情况。

以 100mm×1000mm×3000mm 的填充墙为代表，1500mm处为计算点：

N1表示墙体自重。N1=600×10×0.1×1×1.5=900N；

N2表示瓷砖自重。N2=2000×10×0.01×3=600N；

M表示在1500mm处产生的弯矩，M=N2×100÷2=600×50=30000N·mm；

eb=M/N1+N2=30000/600+900=20mm；

0.3b=0.3×100=30mm；

eb＜0.3b.

由上式可知，理论偏心情况没有达到限值，但考虑到墙体两边的拉结作用及业主自供瓷砖的容重的不确定性，会有部分业主住宅内填充墙出现N1偏小，N2偏大的情况，这样总会有eb＞0.3b的情况出现，这也与实际水平裂缝的统计数据相符，由此可以判断水平裂缝的产生原因为单向偏心产生的。4）斜角裂缝的产生属于抗剪能力弱的问题，业主入住后，楼梯又有一部分加载，轻微变形量作用下，较弱砌体在角部有剪压作用，这部分情况很少，故不再深入研究。

2 防治措施

由原因分析可知，裂缝的产生和砂浆、容重关系较大，与砌体抗剪强度低也有一定关系，针对此我们采取以下措施：

1）采用预拌砂浆。及工业成品砂浆代替现场自拌砂浆，从预拌砂浆厂家提供的数据，砂浆收缩率可控制在1%以下，优秀品种可控制在0.15%以下。2）砌体容重控制在800kg/m3，此时 eb=M/N1+N2=30000/800+900=17mm，偏心影响富余量加大，同时力学指标也有所提高，预防水平裂缝和竖直裂缝的产生。