田靜琪 梁海睿
摘 要:文章對當(dāng)前國家墻改政策,大力發(fā)展墻體材料改革,保護(hù)土地資源和生態(tài)環(huán)境,是我國的基本國情,由于砌塊建筑的特殊性,在推廣使用中,發(fā)現(xiàn)了墻體裂縫現(xiàn)象較為普遍,而裂縫的存在又直接影響了墻體的安全性。為防止墻體開裂,除在設(shè)計和施工中應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行國家有關(guān)規(guī)定外,還要從設(shè)計、構(gòu)造和施工上全面考慮,采取如“防”、“放”為主,抗為輔的綜合措施。
關(guān)鍵詞:砌塊墻體;裂縫;應(yīng)力;通縫
因資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)需要,目前已逐漸采用砌塊替代粘土磚。大力發(fā)展砌塊建筑體系不僅適合我國國情,而且符合我國當(dāng)前改革墻體材料的基本國策。在推廣過程中發(fā)現(xiàn)砌塊建筑的墻體裂縫現(xiàn)象比較普遍,而裂縫的存在,又直接影響著墻體的安全性、整體性、耐久性、抗震性,降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
1 墻體裂縫的特點和原因
1.1 鋼筋混凝土平屋頂與墻體之間的溫差和砌塊的收縮引起的墻體裂縫
因為頂板墻體受太陽照射的時間長,接受的輻射熱多,溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮,鋼筋混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為砌體溫度線膨脹系數(shù)的兩倍。當(dāng)溫度變化時,鋼筋混凝土與砌體的變形不同步,由于建筑物是超靜定結(jié)構(gòu),約束條件下溫度變化引起足夠大的變形時,建筑物將產(chǎn)生溫度應(yīng)力,即在“整體墻”產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的大小與溫度的變化成正比,這種溫度應(yīng)力在紅磚墻體中同樣會形成,所以頂板較墻體的溫度高、變形大,因而在墻體內(nèi)產(chǎn)生拉力和剪力。當(dāng)砌體收縮時會增加內(nèi)部的拉力和剪力。墻體內(nèi)的應(yīng)力分布為:兩端較大,中間漸小;頂層大,向下變小,因此,在建筑物上部兩端的外縱墻窗下角和內(nèi)縱墻門上角常出現(xiàn)裂縫,加之門窗角處的應(yīng)力集中,主拉應(yīng)力是斜向的,所以產(chǎn)生正八字斜裂縫。當(dāng)墻體內(nèi)的剪應(yīng)力大于砌塊水平灰縫的極限應(yīng)力時,在房屋兩端的窗上角出現(xiàn)水平裂縫。內(nèi)應(yīng)力的大小與實際干縮值成正比,而實際干縮值的大小則與新墻材的標(biāo)態(tài)干縮值、實際含水率是同方向變化,與產(chǎn)品的齡期是反方向變化。
1.2 砌塊的收縮和溫度引起的墻體裂縫
由于砌塊材料的特殊性,它的干縮性較大。當(dāng)墻體收縮時會受到相鄰構(gòu)件的約束而產(chǎn)生收縮拉應(yīng)力。在溫度降低時,墻體也要收縮。對于外墻因室內(nèi)外的溫差在墻體內(nèi)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力,低溫側(cè)受拉,高溫側(cè)受壓,從而進(jìn)一步加劇了墻體內(nèi)的收縮拉應(yīng)力,引起外墻產(chǎn)生豎向裂縫。不在水平方向出現(xiàn)裂縫,是因為砌體在砌筑過程及砌筑完成后都會形成沉降收縮,它包括砌體在自重作用下產(chǎn)生的砂漿塑性變形而下沉,也包括墻體材料和砂漿的干燥收縮,其內(nèi)應(yīng)力的大小與砌體的沉縮量成正,抵消了豎直方向的拉應(yīng)力。有些房屋還在外墻的窗下角出現(xiàn)倒八字斜裂縫,內(nèi)墻的門上角也有類似裂縫,常出現(xiàn)在房屋中下部。
1.3 砌塊的空心率較大引起的墻體裂縫
由于砌塊的空心率較大(約50%),內(nèi)壁及中肋較薄,與砌筑砂漿粘結(jié)面積小,水平灰縫不易飽滿,豎縫較高,砂漿也不容易灌實。另外在砌筑時,如果不注意砌塊的排列,往往就造成上下皮砌塊裂縫對齊而成通縫,有的通縫甚至達(dá)3-4皮砌塊。這都降低了砌塊的整體性,致使砌塊砌體的抗拉和抗剪強(qiáng)度降低,約為磚砌體的40-50%。所以在相同條件下砌塊房屋墻體裂縫要比磚房嚴(yán)重,裂縫情況也較復(fù)雜。
由于建筑物的裂縫是多種因素共同作用的結(jié)果,它產(chǎn)生的原因很復(fù)雜,有些裂縫是一些偶然因素引起的。另外,設(shè)計不合理、構(gòu)造措施不當(dāng)、材料質(zhì)量和施工質(zhì)量差也會導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。因此對于各種裂縫要認(rèn)真分析,根據(jù)其形狀和特點,搞清楚產(chǎn)生裂縫的原因。
2 防止墻體開裂的措施
2.1 降低頂板墻體之間的溫差,減少墻體內(nèi)的溫度收縮應(yīng)力
2.1.1 在頂層設(shè)置隔熱層或保溫層,如采用混凝土小平板隔熱層,應(yīng)鋪至檐口,采用裝配式鋼筋混凝土有檁屋蓋、瓦材屋蓋或雙層屋蓋。
2.1.2 剛性防水屋面應(yīng)做分格縫,橫向縫每開間或兩開間設(shè)一道,在屋脊處設(shè)縱向通長的分格縫。
2.1.3 在頂板下設(shè)“滑動層”,局部釋放溫度應(yīng)力。在頂板與圈梁的接觸面上鋪兩層油氈中間加滑石粉或鍍鋅鐵皮。
2.1.4 設(shè)置溫度伸縮縫。有隔熱層的建筑最大間距不得超過50米,無隔熱層時不得超過40米。
2.2 增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性,提高砌塊墻體的抗拉抗剪強(qiáng)度和變形能力
2.2.1 在建筑物外墻轉(zhuǎn)角、樓梯間的四角縱橫墻交接處、每隔2-3開間在外縱墻與橫墻相交處利用砌塊的孔設(shè)置芯柱,可加強(qiáng)砌體的整體性及抗震性能。芯柱按規(guī)范要求施工,并應(yīng)保證芯柱與圈梁整體現(xiàn)澆。
2.2.2 當(dāng)房屋較長和隔熱效果不佳時,在頂層開間門窗洞和次頂層門窗洞兩側(cè)各設(shè)一道芯柱,在窗臺下設(shè)水平現(xiàn)澆鋼筋混凝土帶(配2φ8水平通長鋼筋,并用分布筋與之拉結(jié))。
2.2.3 為加強(qiáng)砌體的整體性,砌體中設(shè)置拉接筋,一般為φ4冷拔絲,應(yīng)與砂漿粘結(jié)緊密。拉接筋應(yīng)放置正確,埋設(shè)長度及部位要準(zhǔn)確,不能漏放和錯放。
2.2.4 砌塊的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于MU5,砂漿標(biāo)號不應(yīng)低于M5,頂層應(yīng)適當(dāng)提高墻體的砂漿標(biāo)號,以增加墻體的抗拉抗剪能力,確保墻體的整體剛度。
2.3 降低砌塊的含水率,以減少砌塊的收縮
2.3.1 砌塊是一種強(qiáng)度增長型材料,其早期收縮變形變化大,應(yīng)嚴(yán)禁使用齡期不足28天的砌塊,最好養(yǎng)護(hù)兩個月以后再使用。在施工現(xiàn)場堆放砌塊時,要注意排水和防潮,用塑料布覆蓋,防止雨水淋濕,潮濕的砌塊不得進(jìn)行砌筑。
2.3.2 混凝土空心砌塊吸水率小,吸水速度遲緩。進(jìn)入施工現(xiàn)場后需進(jìn)行抽樣復(fù)試,必須檢測其相對含水率,不合格嚴(yán)禁上墻使用。
2.3.3 砌筑前,砌塊一般不宜澆水,否則易產(chǎn)生“走漿”現(xiàn)象,影響砌筑砂漿的飽滿度及砌體的抗拉抗剪強(qiáng)度。但在氣候干燥炎熱時,可稍加噴水濕潤。
2.4 注意施工工藝,保證施工質(zhì)量
2.4.1 按圖紙設(shè)計編制排塊圖,先排主規(guī)格砌塊,再根據(jù)錯縫要求使用輔助規(guī)格砌塊,保證孔對孔,肋對肋,搭接正確。
2.4.2 由于砌塊壁薄,應(yīng)選用和易性好的且能保證設(shè)計強(qiáng)度的砂漿砌筑,使水平灰縫和豎縫飽滿密實。砌筑時應(yīng)按排塊圖要求,自軸線向兩邊預(yù)排,保證軸線尺寸正確,豎縫均勻。
2.4.3 為避免砌體干縮變形過大,應(yīng)控制日砌筑高度,一般砌塊日砌筑高度應(yīng)控制在1.8米內(nèi)。當(dāng)框架填充墻砌至頂面最后一皮,與上部結(jié)構(gòu)接觸處用實心砌塊斜砌楔緊,砂漿飽滿。
2.4.4 不得隨意留置施工洞口。在設(shè)置施工洞口處要做好砌塊錯孔搭接工作,并按規(guī)范設(shè)置拉接筋。
2.4.5 冬期施工除按國家有關(guān)規(guī)定外,不得使用被水浸后受凍的砌塊,在砌筑前要清除砌塊上的冰雪等凍結(jié)物。砌好的墻體應(yīng)覆蓋保溫材料避免受凍。
由于砌塊墻體的抗拉和抗剪強(qiáng)度較低,難以保證墻體不出現(xiàn)裂縫。但只要采取適當(dāng)?shù)拇胧Y(jié)合本地區(qū)氣候環(huán)境和結(jié)構(gòu)的形式,進(jìn)行綜合調(diào)查分析,做到設(shè)計周到,嚴(yán)格按操作規(guī)程精心施工,是可以將裂縫控制在允許范圍之內(nèi)。
建材發(fā)展導(dǎo)向2015年6期