多層磚混墻體收縮裂縫的防治

黃慧敏 黃寶民

墻體裂縫的原因是多方面的,有地基、結(jié)構(gòu)、施工、溫度等方面的因素。因房屋基礎(chǔ)的不均勻沉降造成墻體開裂占有一定的比例;因建筑物環(huán)境溫差大構(gòu)件收縮,不同構(gòu)件的收縮量不同,不能協(xié)調(diào)變形而產(chǎn)生的墻體開裂是另一個重要原因。

一、裂縫產(chǎn)生的原因

房屋的墻體不論是磚砌體還是混凝土砌體都是脆性材料,其抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度都很低,且極限應(yīng)變很小。紅磚或混凝土砌塊與砂漿的黏結(jié)力較弱,且灰縫的厚度和密實(shí)性也不均勻,砌體強(qiáng)度的離散性較大。砌磚體的線膨脹系數(shù)為0.5×10-5。與墻體相連接的鋼筋混凝土構(gòu)件其混凝土的線膨脹系數(shù)為1.0×10-5,兩者相差一倍。

北方地區(qū)的年度氣溫差已超過60℃,冬季的室內(nèi)外溫差也達(dá)50℃左右。溫度變化時由于混凝土和磚砌體的變形量相差一倍,且相互約束,不能協(xié)調(diào)變形兩者之間就產(chǎn)生了剪力,剪力與溫差成正比,溫差越大剪力也就越大。墻體還承受上部結(jié)構(gòu)傳來的壓力,在砌體中存在著剪應(yīng)力和壓應(yīng)力,其合成的主應(yīng)力大于砌體的抗拉強(qiáng)度時砌體就發(fā)生開裂。

近年來由于外墻保溫技術(shù)的推廣應(yīng)用,復(fù)合墻體把承載和保溫兩種功能分開,砌體的厚度已減薄,其保溫功能由在墻外部粘貼的保溫層來承擔(dān)。外墻保溫技術(shù)有效地減少了墻體受環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的變形量。同時由于墻體的厚度減小,其抵抗外力的能力也相應(yīng)減小。由于墻體變形開裂導(dǎo)致保溫板空鼓、開裂,外墻飾面開裂,室內(nèi)局部墻體結(jié)露、發(fā)霉問題的發(fā)生。

二、裂縫的形態(tài)和部位

在房屋頂層兩端的窗口角上出現(xiàn)的八字形斜裂縫,在房屋頂層兩端圈梁底部的水平裂縫和外墻轉(zhuǎn)角處的包角裂縫是由于相同溫度變化的情況下,鋼筋混凝土板和磚墻的變形量不一致。在墻體和樓板界面上產(chǎn)生了剪力。墻體還承受著屋蓋的壓力,使砌體中的主拉應(yīng)力大于砌體的抗拉強(qiáng)度,墻體就產(chǎn)生斜裂縫。剪力在建筑物的兩端最大,而兩端墻體的壓力最小,其主拉應(yīng)力值接近于剪力值。在剪力值最大的房屋兩端,由于剪力的作用就在墻體與圈梁的界面處產(chǎn)生了水平裂縫和包角裂縫,嚴(yán)重時向第二或第三開間發(fā)展并出現(xiàn)貫通性裂縫。

女兒墻的斜裂縫和環(huán)向水平裂縫,由于女兒墻處在建筑物的頂部,全部外露,受溫度的影響會產(chǎn)生很大的脹縮變形,且其上部沒有約束。下部的樓蓋混凝土板上有保溫層,下部有室內(nèi)采暖溫度的影響,其溫差變化幅度較小。冬季女兒墻的收縮量大于樓板的收縮量, 女兒墻的膨脹量大于樓板的膨脹量,導(dǎo)致女兒墻的開裂,嚴(yán)重者有女兒墻向外推出的現(xiàn)象。

在房屋的錯層或高差處由于混凝土樓板的收縮量大,在錯層或高差處的外縱墻上容易產(chǎn)生垂直裂縫。這些裂縫一般在竣工后的第一個冬季開始出現(xiàn),經(jīng)過1～2年后逐步穩(wěn)定,但其寬度隨溫度變化而有所改變。

三、防止措施

砌體結(jié)構(gòu)裂縫在實(shí)際工程中存在比較普遍,應(yīng)采取必要的措施進(jìn)行預(yù)防和控制以適應(yīng)人們對居住環(huán)境和建筑工程質(zhì)量不斷提高的要求。

在工程設(shè)計(jì)時,要根據(jù)房屋的平面形狀、尺寸和立面形體的實(shí)際設(shè)置的伸縮縫的間距符合《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,在樓(屋)蓋不在同一標(biāo)高處,較低樓板不要伸入較高部分的墻體中。要在建筑物外墻和樓蓋的長度不大于30m的適當(dāng)部位設(shè)控制縫。

在頂層外縱墻端部起10m范圍內(nèi)和山墻上設(shè)構(gòu)造柱,構(gòu)造柱的間距以不大于4m為宜。其可與抗震構(gòu)造柱統(tǒng)一考慮,且應(yīng)從下一層從圈梁起上延并伸入女兒墻的壓頂梁中以提高頂層的整體性,抵抗屋蓋的水平力和墻體的剪力。

適當(dāng)提高頂層墻體和女兒墻的砌筑砂漿的強(qiáng)度等級。紅磚不低于Mu10,砂漿以不低于M7.5為宜。在頂層兩端的第一第二開間的窗過梁上的外縱墻和山墻上設(shè)兩層灰縫鋼筋,按每b/2/φ6設(shè)豎向間距3皮磚,且要伸入構(gòu)造柱中。

按建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)屋面和墻體的保溫層,施工中要保證使用材料、施工工序、方法工藝符合《規(guī)范》要求,提高屋面的防水工程的施工質(zhì)量以確保屋面保溫層的保溫性能?！?/p>

(編輯/丹桔)