鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻體裂縫的預(yù)防分析

黃 芳

（福建青隆建筑工程有限公司， 福建 福州 350000）

0 引言

由于我國(guó)目前推行的墻體改革政策，使得節(jié)能墻體大火，在建筑樓房時(shí)節(jié)能墻體得到大范圍應(yīng)用。砌塊材料由于本身較輕，可以減輕框架結(jié)構(gòu)建筑物的負(fù)荷，由此，砌塊建筑應(yīng)用得到推廣。不過(guò)使用砌塊材料建造的框架結(jié)構(gòu)填充墻體被發(fā)現(xiàn)容易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。裂縫問(wèn)題出現(xiàn)在房屋外墻上，會(huì)進(jìn)一步發(fā)生墻體滲水的問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致墻體脫落；裂縫問(wèn)題出現(xiàn)在房屋內(nèi)墻上，則房屋使用美觀度下降，甚至?xí)o居住者的心里帶來(lái)負(fù)面影響。所以說(shuō)，裂縫問(wèn)題是開(kāi)發(fā)商和購(gòu)房者高度關(guān)注的問(wèn)題，分析研究以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為主的填充墻體發(fā)生裂縫的原因具有重要意義。

1 常見(jiàn)裂縫分類

根據(jù)物理學(xué)原理可知，所有物體都存在熱脹冷縮的現(xiàn)象。所以鋼筋混凝土填充墻體也存在這種現(xiàn)象，這會(huì)引發(fā)墻體溫度收縮裂縫。當(dāng)填充墻體的溫度過(guò)低時(shí)，填充部分會(huì)發(fā)生收縮，填充物收縮致使墻體內(nèi)拉力的產(chǎn)生。拉結(jié)筋和鋼板網(wǎng)產(chǎn)生雙向作用力，進(jìn)而對(duì)填充墻體產(chǎn)生橫向拉力，鋼板網(wǎng)也會(huì)給墻體一個(gè)向上的拉力，兩個(gè)方向的拉力形成合力，這個(gè)合力大于填充墻體的臨界承受力時(shí)，裂縫即會(huì)出現(xiàn)。

在我國(guó)大量的建筑物中，裂縫現(xiàn)象普遍存在，根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將裂縫問(wèn)題分為幾種類型，見(jiàn)表1：

表1 裂縫種類表

2 產(chǎn)生裂縫的主要原因

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻體產(chǎn)生裂縫的原因有很多，因?yàn)閴w內(nèi)的填充材料是多種多樣的。除了填充體的材料會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫外，施工人員在施工過(guò)程中處理不當(dāng)、墻體的長(zhǎng)寬、砌塊材料等因素也是導(dǎo)致鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻體發(fā)生裂縫問(wèn)題的原因。下面對(duì)這些原因逐一分析。

2.1 墻體的設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題

墻體的設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題所導(dǎo)致的裂縫是可以盡量避免的。這類問(wèn)題主要體現(xiàn)為：建造框架結(jié)構(gòu)的房屋等建筑物時(shí)，要求建筑墻體和施工所用的磚塊大小的規(guī)格要一樣，否則就會(huì)出現(xiàn)填充墻體填充不完整，墻體和框架結(jié)構(gòu)中間存在空缺，這種空缺就是產(chǎn)生裂縫的原因。還有若墻體的建筑設(shè)計(jì)存在誤差和問(wèn)題，那么施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行的話，再加上若門窗或者墻體沒(méi)有加固措施時(shí)，比較大的撞擊力作用在填充墻體上時(shí)，墻體會(huì)因內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞出現(xiàn)裂縫。

2.2 填充體材料對(duì)砌體產(chǎn)生的影響造成裂縫

對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻體，眾所周知，混凝土梁構(gòu)造會(huì)因?yàn)楦鞣较虻膲毫Χa(chǎn)生一定程度的改變，即變形。變形程度和受力大小以及鋼筋混凝土梁的本身長(zhǎng)度有關(guān)。若鋼筋混凝土梁受到了一個(gè)較大的作用力，混凝土梁難以支撐這個(gè)作用力時(shí)，填充墻體會(huì)出現(xiàn)水平或垂直的裂縫。出現(xiàn)裂縫影響內(nèi)部構(gòu)造的完整性，使其安全性能下降。

2.3 砌塊的水分含量造成裂縫

自混凝土砌塊出廠起，它本身所含有的水分會(huì)逐漸下降，出廠時(shí)為最高，然后慢慢邊干邊收縮，水分含量下降的過(guò)程會(huì)引起砌塊自身形狀的不穩(wěn)定。所以砌塊應(yīng)該等干了以后再用來(lái)合理使用。如果出廠的砌塊在沒(méi)有變干就急于使用，或者由于雨水天氣等原因使砌塊水含量再度增加，都會(huì)導(dǎo)致砌塊的形狀不穩(wěn)定。除此之外，有的建筑隊(duì)會(huì)投機(jī)取巧，為了趕進(jìn)度把鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的填充墻體直接砌到梁的最下面，之后再填充梁的空隙，空隙填完后粉刷墻體。這樣的做法是能夠在一定程度上加快建筑進(jìn)度，但是這樣同時(shí)會(huì)導(dǎo)致砌塊的自身重量加大，那么在冬季等氣溫較低的時(shí)候，砌塊自身的熱脹冷縮導(dǎo)致體積變小，收縮裂縫就會(huì)產(chǎn)生。

2.4 砌塊的干密度和型號(hào)不同造成裂縫

不同型號(hào)的砌塊其相應(yīng)的干密度也是不一樣的。所以建筑填充墻體時(shí)和建造其他建筑物時(shí)都應(yīng)該按照規(guī)范選用同一型號(hào)符合標(biāo)準(zhǔn)的砌塊。在建造鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻體時(shí)，如果對(duì)一面墻而選用了不同型號(hào)和干密度的兩種或多種砌塊，則會(huì)出現(xiàn)有的砌塊水分含量高，有的砌塊水分含量低。一面墻上的水分高的砌塊會(huì)比水分含量低的砌塊收縮變形程度大，一面墻上的砌塊收縮變形程度不同，很容易造成填充墻體出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。

2.5 砌塊的材料因素引起填充墻體的裂縫

人類生產(chǎn)生活中所使用物品的組成材料是多種多樣的，材料的不同導(dǎo)致質(zhì)量好壞的不同，組成材料較好的物體質(zhì)量高、耐用性強(qiáng)，相反，材料較差的物體價(jià)格偏低，用處也不盡相同。填充墻體所使用的砌體材料屬于脆性材料的一種，所以砌體材料的硬度強(qiáng)度是比較低的，但是其吸水性較高，吸水性高的砌體材料所產(chǎn)生的收縮變形程度也會(huì)較大。尤其在不同的溫度環(huán)境下會(huì)呈現(xiàn)不同程度的收縮變形，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致墻體產(chǎn)生裂縫。砌塊的收縮變形主要表現(xiàn)在砌塊的兩頭，兩端一般情況下變形不明顯。鋼筋混凝土框架和用來(lái)填充的砌體連接黏合度較低時(shí)，再加上填充材料的抵抗拉伸能力較大時(shí)，框架結(jié)構(gòu)的填充墻體就會(huì)產(chǎn)生變化，即出現(xiàn)裂縫。

2.6 填充墻體高度、長(zhǎng)度過(guò)大產(chǎn)生裂縫

隨著近些年建筑物的大量增加，建筑可用地越來(lái)越少，所以大量的高層建筑涌現(xiàn)，一些較高大的公共建筑的墻體高度和長(zhǎng)度都偏大。當(dāng)墻體高度大于4m 時(shí)，就要求建筑方架設(shè)支撐梁增加填充墻體的穩(wěn)固性。而對(duì)于一些墻體長(zhǎng)度比高度大于二比一的填充墻體，為了增強(qiáng)墻體的支撐力，墻內(nèi)應(yīng)該建設(shè)支撐柱子。如果不按照此項(xiàng)規(guī)范建設(shè)填充墻體，則在一定的情況下，墻體面積較大加上溫度大幅降低時(shí)，填充墻體就會(huì)發(fā)生變形，當(dāng)墻體的抵抗壓力程度低于不斷變大的變形程度時(shí)，墻體裂縫就會(huì)產(chǎn)生。

3 預(yù)防框架結(jié)構(gòu)填充墻體裂縫的措施

上文分析了填充墻體出現(xiàn)裂縫的一些原因，針對(duì)問(wèn)題出現(xiàn)的原因制定相應(yīng)的預(yù)防性措施，盡量避免裂縫的產(chǎn)生。本小節(jié)給出了一些預(yù)防裂縫出現(xiàn)的措施。

3.1 嚴(yán)格把控砌塊的質(zhì)量安全

要想預(yù)防建造好的墻體出現(xiàn)裂縫，那么在材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)就應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)，尤其是對(duì)砌塊材料的質(zhì)量把控更應(yīng)該嚴(yán)格,選用的砌塊需要有合格證明、進(jìn)出廠檢測(cè)等。對(duì)砌塊質(zhì)量的要求包括出廠齡期和含水率。即便施工現(xiàn)場(chǎng)急需使用砌塊，只要砌塊的出廠齡期不過(guò)關(guān)（即沒(méi)有超過(guò)28d 的）堅(jiān)決不允許入場(chǎng)使用；若遇到雨水天氣，則被淋過(guò)的砌塊需要再次充分干燥后才可以拿來(lái)上墻，若施工期在炎熱的夏季，則可用少量水將砌塊潤(rùn)濕再上墻使用，這樣可以防止砂漿失水。表2 給出了砌塊的各項(xiàng)物理指標(biāo)。

表2 砌塊物理性能指標(biāo)

3.2 及時(shí)修復(fù)因溫度問(wèn)題出現(xiàn)的裂縫

由于季節(jié)更替，填充墻體會(huì)承受不同的溫度和溫度差，夏季的高溫和冬季的低溫會(huì)引起墻體的膨脹和收縮。在相應(yīng)的季節(jié)對(duì)膨脹和收縮所帶來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)修復(fù)可以降低再次產(chǎn)生裂縫的概率。高溫季節(jié)修復(fù)填充墻體的膨脹問(wèn)題，因?yàn)榕蛎泦?wèn)題是由于溫度升高導(dǎo)致的，在低溫時(shí)修復(fù)效果不明顯。同理，由于溫度降低所產(chǎn)生的收縮裂縫問(wèn)題，就應(yīng)該在冬季低溫環(huán)境下修復(fù)，若選擇夏季等高溫季節(jié)修復(fù)收縮問(wèn)題效果甚微。針對(duì)溫度問(wèn)題產(chǎn)生的裂縫所能用到的修補(bǔ)辦法有石灰修補(bǔ)法、彈性物質(zhì)修補(bǔ)法和石膏板覆蓋法等。施工人員可根據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)辦法。

3.3 保障砌筑的質(zhì)量

在填充墻體的施工過(guò)程中做好砌筑的質(zhì)量保障，也可以降低墻體出現(xiàn)裂縫的概率。在進(jìn)行砌筑之前，應(yīng)該做好充足的前期準(zhǔn)備，準(zhǔn)備充分才能保障砌筑的質(zhì)量。前期準(zhǔn)備工作中，首先需要嚴(yán)格把控填充墻體的用料；再者，也要保障砌塊的整潔度符合要求，必要時(shí)可以對(duì)砌塊進(jìn)行清洗處理；另一方面，要求建筑過(guò)程所使用的砂漿質(zhì)量和砌體的縫合度要達(dá)標(biāo)，這有利于提高砌塊的質(zhì)量。對(duì)于砂漿縫合度來(lái)說(shuō)，在砂漿中使用一定量的增強(qiáng)劑有利于提高砂漿的鎖水性能，而且填充墻體的抗水性能也會(huì)得到提高。在砌筑砌體時(shí)，非常需要重視的是所使用的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)砌塊是否規(guī)格型號(hào)一樣、干密度統(tǒng)一。無(wú)論是在大面積墻體中還是洞口和拐角處，都要使用規(guī)格統(tǒng)一的砌塊。在基本處理上能夠統(tǒng)一注意這些點(diǎn)，可以有效避免裂縫的出現(xiàn)。

3.4 按照規(guī)范程序開(kāi)展墻體抹灰工作

在砌塊砌筑工作完工后，需要等待大概25 個(gè)小時(shí)之后再進(jìn)行墻體的整體抹灰工作。在建造鋼筋混凝土框架填充墻體的過(guò)程中，抹灰工作也是很重要的一道程序。在開(kāi)始?jí)w抹灰工作前，要檢查保證砂漿已經(jīng)在墻體上凝固，并且填充墻體也已經(jīng)穩(wěn)定，然后需要將墻體的墻面進(jìn)行清刷，清潔灰塵、顆粒物等一些污物；再者，為了使墻面可以盡快濕潤(rùn)，以便達(dá)到墻面15%～20%的含水量，要對(duì)墻面進(jìn)行沖洗。工作人員應(yīng)該在施工過(guò)程中修補(bǔ)墻體比較低的地方，雙防之后填充墻體的開(kāi)裂鼓包現(xiàn)象。在抹灰之前，還要檢查墻體是否存在縫隙，檢查灰縫的飽滿度是否達(dá)標(biāo)等步驟。雖然這個(gè)過(guò)程細(xì)碎復(fù)雜，但是只要施工人員按照條理一步一步來(lái)，會(huì)大大減少墻體出現(xiàn)裂縫的情況。

3.5 減少各因素引起的沉降

由于地質(zhì)等原因?qū)е碌牟痪鶆虺两狄矔?huì)進(jìn)而導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。所以需要對(duì)會(huì)產(chǎn)生沉降的因素進(jìn)行合理控制。首先，土質(zhì)因素是造成沉降的重要因素，所以，地質(zhì)勘察工作人員在施工前要精準(zhǔn)、仔細(xì)勘察判斷地基所處地的土質(zhì)情況，不能使用膨脹土、濕陷土等特殊土質(zhì)。其次，要將基礎(chǔ)梁的防凍漲措施給予重視，因?yàn)榛A(chǔ)梁下方就是土質(zhì)層，而且梁下的土很難二次填補(bǔ)；另一方面，基礎(chǔ)梁的防凍漲工作較為復(fù)雜，一旦操作不當(dāng)，會(huì)起不到應(yīng)有的作用。所以應(yīng)該盡一切辦法避免基礎(chǔ)地基的凍漲。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大量涌現(xiàn)的各種建筑群中使用填充墻體的越來(lái)越多，而我國(guó)各地區(qū)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)填充墻體出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的情況普遍存在，而且原因各異，比如填充材料的影響、砌塊材料的影響、施工不當(dāng)?shù)挠绊懙榷加绊懼畛鋲w產(chǎn)生裂縫?；诖?，本文提出了一些預(yù)防措施，希望可以對(duì)建筑填充墻體工程提供借鑒。