磚混墻體開裂預(yù)防措施之我見

高永新

（唐山市城市建筑工程總公司，河北 唐山 063000）

一、磚混的定義

19世紀(jì)中葉以后，隨著水泥、混凝土和鋼筋混凝土的應(yīng)用，磚混結(jié)構(gòu)建筑迅速興起。高強(qiáng)度磚和砂漿的應(yīng)用，推動(dòng)了高層磚承重建筑的發(fā)展。19世紀(jì)末葉美國(guó)芝加哥建成16層的磚承重墻大樓。磚混結(jié)構(gòu)是指建筑物中豎向承重結(jié)構(gòu)的墻、柱等采用磚或者砌塊砌筑，橫向承重的梁、樓板、屋面板等采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。也就是說磚混結(jié)構(gòu)是以小部分鋼筋混凝土及大部分磚墻承重的結(jié)構(gòu)。在一般的建筑中，磚混結(jié)構(gòu)以其造價(jià)低、隔熱、隔音效果好，仍被廣泛采用。

二、溫度變化引起墻體開裂

大體積混凝土在施工階段，它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降，會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差，這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形而造成的，溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí)，在高溫條件下，大體積混凝土不易散熱，混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60℃～65℃，并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此，應(yīng)采取溫度控制措施，防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。混凝土收縮的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態(tài)，還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土的裂縫。影響混凝土收縮，主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝、養(yǎng)護(hù)條件等。

三、砌體材料自身特性引起墻體開裂

當(dāng)下住宅建筑的填充墻多采用加氣混凝土砌塊或混凝土小型空心砌塊和砂漿砌筑，混凝土砌塊材料的孔隙率較高，吸水率也高，混凝土砌塊材料的干縮值變化受實(shí)際含水率影響較大，干縮變化時(shí)間長(zhǎng)；砂漿在凝固前會(huì)有較大的塑性變形，受重力作用，墻體會(huì)不斷下沉引起收縮；砌筑砂漿凝結(jié)硬化時(shí)也產(chǎn)生收縮，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，在砌筑完成一個(gè)月左右才能趨于穩(wěn)定。砌體材料干縮、收縮變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力會(huì)集中于墻體某一部位并逐漸累積，當(dāng)應(yīng)力積累到超過該部位砌體和砂漿材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起開裂。這種裂縫多發(fā)于框架柱或剪力墻與墻體交接部位及框架梁或現(xiàn)澆板與墻體交接部位。砌體材料受溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮，混凝土的膨脹系數(shù)和砌體的膨脹系數(shù)差異較大，當(dāng)溫度變化時(shí)，混凝土與砌體的變形不一致，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)作用于構(gòu)件的溫度應(yīng)力超過混凝土與砌體的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將出現(xiàn)開裂。在樓梯間圈梁與墻體交接處、混凝土屋蓋與墻體交接處出現(xiàn)水平裂縫比較多。

四、變力引起墻體開裂

混凝土與地基澆在一起，早期混凝土溫度上升時(shí)，混凝土膨脹受到地基約束會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力；當(dāng)后期溫度下降時(shí)，混凝土收縮受到地基約束便會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。由于混凝土的抗壓性能優(yōu)于抗拉性能，所以在受壓時(shí)一般不會(huì)出現(xiàn)裂縫，而在受拉時(shí)，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在混凝土中出現(xiàn)垂直裂縫。

五、開裂的預(yù)防

為了防止溫度變化引起墻體開裂，可根據(jù)具體情況采取下列措施：

1 施工前工地現(xiàn)場(chǎng)使用的水泥、黃沙、砌塊、外加劑等原材料要報(bào)送當(dāng)?shù)鼐哂邢鄳?yīng)資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可使用。

2 嚴(yán)格控制施工前砌塊的含水率，要提前1～2天進(jìn)行澆水潤(rùn)濕，一般檢查砌塊斷面以吃水1cm為宜。

3 嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室出具的數(shù)據(jù)控制配合比，如遇氣溫較高，可適當(dāng)增加砂漿用水量，控制好砂漿的和易性，根據(jù)氣溫合理控制鋪灰長(zhǎng)度，砌墻施工完畢后要適當(dāng)澆水潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù)，既起到灌縫的作用，又保證砌塊與砂漿緊密結(jié)合，

4 做好材料計(jì)劃編制，備料要有提前量，加氣混凝土砌塊進(jìn)場(chǎng)要有出廠合格證和明確的生產(chǎn)日期；加氣混凝土砌塊出釜停放期不小于28天且不宜小于45天；混凝土小型空心砌塊的齡期不小于28天。若加氣混凝土砌塊出廠后直接運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，上墻施工，此時(shí)的加氣混凝土砌塊內(nèi)部尚有一定的內(nèi)部能量沒有完全釋放完畢，所以在填充墻施工完畢后加氣混凝土砌塊還有一段釋能時(shí)間，這段時(shí)間一般要在一個(gè)半月左右。如果在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行抹灰施工，往往就會(huì)產(chǎn)生墻面空鼓開裂。

5 減少水泥用量。選用水化熱較低的32.5號(hào)礦渣硅酸鹽水泥。其早期的水化與同齡期的普通硅酸鹽水泥相比，3天的水化熱約低30%。大體積混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土早期升溫和后期降溫產(chǎn)生內(nèi)部和表面溫差。合理地選用水泥是控制溫度裂縫的有效措施。

6 當(dāng)房屋的屋蓋和樓板不在同一標(biāo)高時(shí)，如錯(cuò)層房屋，應(yīng)在錯(cuò)層處縱橫墻相交點(diǎn)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱并設(shè)雙道圈梁與構(gòu)造柱相連，以幫助墻體抵抗拉剪應(yīng)力。

7 在建筑物的兩端的1～2個(gè)開間內(nèi)或總長(zhǎng)1/4范圍內(nèi)的屋面板底設(shè)置滑動(dòng)支座，讓其自由伸縮。

8 做好屋面保溫隔熱層，這是最關(guān)鍵的一點(diǎn)。傳統(tǒng)的做法是設(shè)一道架空隔熱板，但效果不理想，筆者建議采用種植屋面和儲(chǔ)水屋面，或者使屋面做成太陽(yáng)能集熱器，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能或其他能量，這樣既符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，又能取得非常理想的隔熱效果。

9 加強(qiáng)門窗洞口外的剛度，將門窗洞口上的鋼筋混凝土過梁與內(nèi)墻鋼筋連接起來，形成一個(gè)連續(xù)過梁，以增強(qiáng)房屋整體剛度。

10 設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，必要時(shí)可增加圈梁道數(shù)，以增加上部結(jié)構(gòu)的剛度，當(dāng)建筑物屋層較高且大時(shí)，在窗頂增設(shè)一道圈梁，效果更好。

11 加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)是一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作，養(yǎng)護(hù)主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內(nèi)表溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)盡可能多養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間。

結(jié)語

總之，雖然學(xué)術(shù)界對(duì)于混凝土裂縫的成因和計(jì)算方法有不同的理論，但對(duì)于具體的預(yù)防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一，同時(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié)，結(jié)合多種預(yù)防處理措施，同時(shí)應(yīng)做好充分的施工準(zhǔn)備、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)與組織管理，混凝土的裂縫是完全可以避免的。

[1]GB50203-2002，砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]GB50003-2001，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].