一、溫差變形引發的磚砌體裂縫
這類裂縫較典型和普遍的是建筑物頂層兩端內外縱墻上的斜裂縫,其形態呈“八”字或“X”型,且顯對稱性,但有時僅一端有,輕微者僅在兩端1-2個開間內出現,嚴重者會發展至房屋兩端1/3縱長范圍內,并由頂層向下幾層發展。此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設變形縫、隔熱層的房屋,更易發生。其原因是混凝土結構屋面的伸縮變形牽引其不磚砌體超過其材料抗拉強度的結果。具體的機理是:在陽光照射下(特別南方地區)屋面板溫度可高達60-70℃,而在下面的磚砌體僅為30-35℃,如此大的溫差,加上混凝土線膨脹系數比磚砌體近似大一倍,根據王鐵夢《建筑物的裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式,可計算出砌體中的主拉應力。設砂漿強度M5.0、磚強度Mu7.5時,則其沿灰縫截面破壞時的軸心抗拉、抗剪強度設計值僅為0.14Mpa和0.12Mpa,而沿齒縫通縫的彎曲抗拉強度僅為0.25Mpa和0.12Mpa。當屋面向兩端熱脹時,致使下部砌體出現正“八”字縫,當冷縮時,就出現倒“八”字縫,一脹一縮則易出現“X”字縫。
其防治的主要方法有減緩消除熱脹冷縮動力源,如設隔熱層、變形縫;增強相關砌體抗力,如提高砂漿強度,提高飽滿度,空斗改實砌,加筋砌體,加設構造柱;提高抹灰的抗裂能力(對于不影響結構安全的縫)。
溫差裂縫還有屋面結構與其下相應切體之間的水平縫、包角水平縫、沿窗上下角水平縫、女兒墻根部水平縫以及出現在靠近外縱墻的橫墻上的內高外低斜裂縫等等。出現這類斜裂縫一般上幾層多于下幾層,輕微者僅在靠外墻端約0.5-1.0m位置有1-2條縫而已,嚴重者可達橫墻1/3跨度及各層都有,尤其是層層設混凝土梁和縱橫墻交角設混凝土柱的房屋,產生機理是外墻柱及橫墻上下梁均勻混凝土結構線膨脹系數大于磚砌體近一倍,再加上溫差效應,受熱膨脹時,柱向上伸長(下有地基約束),梁向外墻伸長(內約束大于外端),于是在橫墻部產生豎、橫向拉應力。防治這類縫的有效措施是加設混凝土窗臺盤,它不僅可以防裂縫,還可有效地解決鋁合金等窗框安裝配合問題,防止窗周滲漏水。
二、地基基礎不均勻沉降引起的裂縫
一般在建筑物下部,由下往上發展,呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。當長條形的建筑物中部沉降過大,則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫,且首先在窗對角突破;反之,當兩端沉降過大,則形成的兩端由下往上的裂縫。
對于不均勻沉降導致的裂縫應以預防為主,即無地質勘察資料嚴禁做施工圖設計,嚴格按圖施工,不得擅自更改、任意處理。如能在那些開大窗洞的教學樓底層窗臺下設置構造圈梁與地梁構成剛度較大的復合墻梁結構,對防止所述裂縫有明顯效果。治理的原則是觀測裂縫發展的速度、部位、程度來決定是表面處理還是上部加固或基礎加固處理。
三、特殊砌體材料產生的裂縫
如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體,前者致裂的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構造要求未能跟上。后者一般使用溫州地區蒸壓灰砂磚,由于其本身對溫差敏感,表面光滑等特殊性,雖然外觀、尺寸指標均較好,但在實際使用中對嚴格的灰砂磚砌體施工規程不熟悉,缺少使用經驗,導致除存在粘土磚常見裂縫外,還常見在較長墻段中及外墻窗臺下的豎斜裂縫。其機理可以認為:剛出廠的灰砂磚穩定性差。灰砂磚主要由細砂和石灰組成,蒸壓養護后,一般不到一周即已出廠,但根據生產經驗,灰砂砂在出廠的一月內其釋放的熱量較大,存在著反復的化學反應過程,而且實際上一時難以完全反應,因此,體積極不穩定。對含水率有苛刻的要求,據有關試驗資料和使用經驗表明,含水率控制在7%-10%之間砌體可獲得較好的粘結力和抗剪強度,否則影響明顯。磚體表面太光滑,粘結性能差,特別是當含水率不當致使砌體砂漿強度低劣粘結不良后,直接地導致了在縫間抗拉剪強度低下。
預防方法主要有確保使用前的穩定期;嚴格控制含水率;嚴格有關灰砂磚操作規程和機造要求施工,如在較長墻段中部及窗臺下設統長構造筋等;改善磚面造型(如生產糙面灰砂磚)。
如能切實落實這四類措施,在目前大力推廣使用墻改材料的今天,灰砂磚還是有廣泛的生產和應用潛力的。
四、其它裂縫
混凝土構件變形導致的砌體裂縫,如當挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大,其上砌體產生內低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現的豎縫;砌體構造要求不良如施工洞留置和拉結筋放置不當造成的洞邊縫;施工質量差造成的縫,如砌體通縫,灰縫砂漿不飽滿,含水率掌握不當,腳手眼設置不當,組砌不當等。這些裂縫形態各異,必須對癥防治。
砌體裂縫因溫差和磚的材質因素產生的較普遍,而以沉降、超載致裂的危害較大,但其危害性和處理方法也不能一概而論,在具體處理時務須正確區分,對癥防治,且以防為主。治理的原則是凡已涉及結構安全且變化劇烈的,應當機立斷,迅速采取相應對策,排除動力源,加固補強或作拆除返工處理;反之,如變化趨緩、穩定、僅與外觀和評定有關、修復后不影響使用,則重點放在表面處理上。總之,只要堅持對國家和人民極端負責的態度,認真切實查明原因,大磚砌體裂縫問題也是不難處理的。
(作者單位:黑龍江省雙鴨山市北冠監理有限責任公司)