【摘要】通過材料、施工、地基不均勻沉降、環境溫度和設計疏忽的影響對多層磚混結構裂縫的原因進行分析與防治。
【關鍵詞】磚混結構;墻體裂縫;原因分析;防治措施
【中圖分類號】TU-023【文獻標識碼】B【文章編號】1005-1074(2008)07-0260-01
多層磚混結構由于材料因素、施工因素、地基不均勻沉降因素、環境溫度因素和設計疏忽的影響,常使磚墻表面產生一些不同性質的裂縫,特別是南疆地區,氣候干燥,年溫差大(達50℃以上)夏季日溫差也較大(達20℃左右)。房屋在建成后1~3年,甚至更長一段時間后,墻體產生裂縫。裂縫的形態有斜縫、豎向裂縫,水平裂縫和八字裂縫等。這些裂縫,影響了建筑功能和美觀,嚴重的導致結構安全降低,抗震性能降低。因此,必須采取措施,減少和防止裂縫的產生。
1產生裂縫的原因
1.1材料原因①普通燒結多孔磚用的土質較差,土中含砂量過大,有較大的離散性,新疆特別是南疆地區屬于嚴重風化區,抗凍性難以滿足要求,經2~3個冬季后產生裂縫;②磚砌體是脆性材料,其干縮變形很小,且變形完成較快。磚砌體的抗拉強度只有混凝土的十分之一,配筋砌體(局部拉結鋼筋僅為構造設計),抗裂性極差,且砌體內部應力分布很不均勻,薄弱區域易產生裂縫。裂縫的存在降低了墻體的整體性、耐久性和抗震性,同時,裂縫給居住者在感觀上和心里上造成了不良影響;③砂中含泥量過大,不但會增加砂漿中水泥的用量,也會增加施工成本,還會使砂漿的收縮性增大,離散性增大,耐久性降低;④由于砌體工程均在露天干燥的自然環境下作業,受太陽直接暴曬和風吹,其收縮變形較大,導致墻體干燥收縮裂縫。
1.2施工原因①磚未提前充分澆水濕潤,砂漿中水分過早被磚吸收,水泥水化作用反應不足;②砂漿配合比計量不準,未充分攪拌,和易性、保水性差,稠度不符合要求,操作時,水平灰縫厚度不均勻,飽滿度不達標,造成砌體強度降低;③施工速度過快,一般一周一層,此時砌體的強度尚未達到設計強度,導致在砌體內部已產生過大的初始應力和應變,形成潛在的裂縫因子,主體完成裝修,居民入住后,進一步加載,裂縫因子發生作用,導致墻體開裂;④水平灰縫砂漿飽滿度過低抗壓強度降低,豎向灰縫砂漿飽滿度過低,抗剪強度降低;⑤施工工藝錯誤,砌體施工縫處留直槎,甚至陰槎。澆注構造柱時,外側墻無支頂或支頂不堅固,由于混凝土的側壓力造成外墻向外傾斜,形成窗洞口下角部位水平開縫。
1.3地基不均勻下沉產生裂縫的原因①在軟土地基上,由于地基不均勻下沉,使墻體承受較大的剪切力,當結構剛度較差時,導致墻體產生斜向裂縫;②由于地基沉降量較大,沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,而發生上下位置的水平裂縫;③房屋長高比較長,中間沉降一般較多,使房屋產生縱向整體彎曲,在前后檐墻交接處產生裂縫,有時,兩端沉降過大,產生倒八字形裂縫;④由于窗間墻承受荷載后,窗臺墻起著反梁作用,特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載下,造成房屋底層窗臺下豎直裂縫;⑤基礎施工不當,基槽泡水,擾動持力層,造成地基不均勻沉降。
1.4溫度變化產生的裂縫原因①在干燥、炎熱的夏季屋頂圈梁、挑檐混凝土澆筑后,保溫層未施工前,由于混凝土(10×10-6)和磚砌體(5×10-6)兩種材料線膨脹系數差異大,縱墻因不能自由伸縮而在頂層縱墻兩端(一般在1~2個開間范圍內),產生八字裂縫。裂縫寬度一般南墻比北墻嚴重,縱墻比橫墻嚴重;②鋼筋混凝土挑檐在南疆地區一般不做保溫層,由于夏季晝夜溫差達20℃左右,致使磚砌體及鋼筋混凝土挑檐、圈梁的粘接應力破壞,在檐口下產生水平裂縫、包角裂縫,在較長的多層房屋樓梯間處,樓梯休息平臺與樓板鄰接部位,縱墻上產生豎直裂縫。當屋頂檐口采用女兒墻時,在轉角處出現裂縫,嚴重時局部女兒墻向外位移變形裂縫。
2裂縫的防治措施
2.1材料因素①砌筑磚砌體時,選擇MU10以上強度等級的合格磚;②根據國家標準《砌體工程施工質量驗收規范》(GB50203~2002)規定:有凍脹環境和條件的地區,地面一下或防潮層一下的砌體,不宜采用多孔磚。應選用燒結普通磚。新疆屬于嚴重風化區用磚必須進行凍融試驗;③砌筑砂漿應符合設計規定的種類和強度等級。配合比采用重量比。材料計量允許偏差:水泥、外加劑應控制在±2%以內。生石灰熟化時間不少于7天,嚴禁使用脫水硬化的石灰膏。(即不能起塑化作用,又影響砂漿強度)砂的含泥量對于水泥砂漿和強度等級不小于M5的水泥混合砂漿,不超過5%;對于強度等級小于M5的水泥混合砂漿,不應超過10%。
2.2施工因素①砌磚前1~2天應澆水濕潤,并浸至1cm左右為宜,(多孔磚含水率宜為10%~15%),以確保磚和砂漿粘結,并保證有充足的水分進行水化反應;②控制砂的含泥量(翻洗或選用水洗砂),準確配比,嚴格計量,充分拌勻;③合理科學的制定施工方案和施工進度,遵守自然科學規律;④磚砌體的轉角處和交接處應同時砌筑,對不能同時砌筑而又必須留槎的臨時間斷處應砌成斜槎,斜槎水平投影長度不應小于高度的2/3,多孔磚為1/2。對構造柱、施工洞口處應設拉結鋼筋,拉結筋數量為每12㎝墻厚設置1Ф6拉結鋼筋,間距沿墻高不應超過50㎝,埋入長度從留槎處算起每邊均不應小于100㎝(抗震區),末端應有90°彎鉤;⑤構造柱與墻體連接處應砌成馬牙槎(先退后進6㎝為宜,高度不大于30㎝),拉結鋼筋的設置同上。澆筑構造柱混凝土時,外側墻應按要
求設置支撐和柱箍;⑥磚砌體水平灰縫飽滿度不少于80%,豎縫不少于60%。
2.3地基不均勻沉降裂縫的防治①采用夯(壓)實處理,仍不能滿足設計要求時,應經過設計部門同意進行換土處理;②合理設置沉降縫。施工時應防止澆筑圈梁時將斷開處澆在一起,或碎磚、砂漿等雜物落入縫內,以免房屋不能自由沉降而發生墻體拉裂現象;③在基礎頂面處及各樓層門窗口上部設置圈梁,減少建筑物端部門窗數量,寬大窗口下應設混凝土梁或砌反磚,以此加強上部結構的剛度,提高墻體抗剪強度。設計時,應控制長高比不要過大;④加強教育培訓和管理,嚴格控制施工用水,合理安排地基基礎施工工序。
2.4溫度裂縫防治①屋面施工應盡量避開高溫季節,同時應盡量縮短間隔時間;②按規定設置伸縮縫,以減少溫度變化對墻體產生的影響。伸縮縫內應清理干凈,避免碎磚或砂漿等雜物填入縫內。