連云港市海州區市政工程養護管理處 江蘇連云港 222000
摘要:混凝土小型空心砌塊在工程運用出現了許多問題,其中墻體的開裂具有代表性,其原因是多方面的,也是很復雜的。本文就混凝土小型空心砌塊建筑墻體的開裂進行了研究、分析,并針對形成和特點提出了針對性的控制措施,提出了控制混凝土小型空心砌塊墻體開裂的施工措施及具體建議。
關鍵詞:空心砌塊;裂縫控制;施工措施
從已完成的混凝土小型空心砌塊建筑物的整體情況看,有許多建筑物的墻體中有裂縫的存在。由此帶來一系列的問題,如墻體滲漏、墻皮脫落、影響使用、危及安全及影響美觀等。因此必須對墻體裂縫進行有效的控制。
1混凝土小型空心砌塊的物理性能
混凝土小型空心砌塊砌體的線膨脹系數約為1×10-5/ ℃,磚砌體的線膨脹系數約為5×10-6/ ℃,同樣的溫度變化下,砌塊建筑的脹縮量將是磚建筑的2倍,因此混凝土小型空心砌塊更容易出現溫度裂縫。
粘土磚是通過燒結制成,干縮性極小,但混凝土在硬化過程中會逐漸失水而干縮,混凝土小型空心砌塊成型28d后收縮趨于穩定,其干縮率為2.3×10-4~4.3×10–4,其大小與骨料、水泥用量、水灰比有關。值得注意的是干縮完成以后再上墻砌筑,這以前的干縮對墻體開裂沒有什么影響,但干縮尚未完成的砌塊,如果提前上墻砌筑,則干縮受已凝固的砂漿的約束,砌體內部將出現收縮應力,當該應力大于砌體的抗拉強度時,砌體就會產生裂縫。
混凝土的收縮的原因主要是水泥和水進行化學反應時形成的化合物體積比原始物質要少,即收縮不能恢復。其次是由于混凝土中水分的逸出使體積減小,這個過程是可逆的,例如加強養護及澆水保持潮濕,可以使部分收縮恢復。但是對混凝土小型空心砌塊而言則帶來了很不利的第二干縮的問題。就是當砌塊吸水后有弱脹、失水后干縮。對于干縮已趨于穩定的砌塊,如再次被水浸濕后,會再次發生干縮,引起墻體出現裂縫。
2裂縫產生的機理分析
⑴小型砌塊自身的因素。混凝土小型空心砌塊是一種復合材料,其變形完全穩定要長達數年,而在生產到施工過程中,有時砌塊不到齡期就出廠,且齡期很難檢查,因而這樣的混凝土小型空心砌塊用在墻體中就難免會產生裂縫;同時,骨料與砂漿的熱膨脹系數是不相同的,因而它們之間的變形會產生相互約束應力,當約束應力達到界面粘接強度時,界面上的某些薄弱環節將首先開裂,因而造成材料內部的開裂損傷。其次,混凝土小型空心砌塊的材料來源很廣,它們的各項性能不一致,也會影響砌塊和砌筑砂漿的質量。
⑵溫度的影響。砌塊墻體對溫度的敏感性比磚砌體高,很容易受溫度變化引起變形導致墻體開裂,是造成墻體早期裂縫的主要原因。
⑶設計的影響。部分設計人員對砌塊材料性質了解不夠,在設計過程中往往參照舊規范的設計方法或他人做法,[1]且在構造上不采取防裂、抗裂措施,這樣難免會使砌塊墻體出現開裂。
砌塊對地基不均勻沉降比較敏感,設計中如對地基不均勻沉降估計不足,易在墻體中產生階梯形裂縫及底層窗臺墻體的豎向裂縫。另外,目前大部分屋面在檐口處沒有隔熱措施,導致頂層橫墻處產生階梯性裂縫。對屋面保溫材料不考慮溫差作用的隨意選擇,也會導致裂縫的產生。在混凝土柱和混凝土小型空心砌塊的結合處,缺乏相應控制裂縫產生的措施。
⑷施工的影響。砌筑工人技術水平的不同造成砌筑質量不穩定,是造成墻體質量問題的重要因素。在施工中,所用砂漿強度低、砌塊表面浮灰等污物未處理干凈、鋪灰過長等,均會發生砂漿與砌塊間粘結力差,導致裂縫的產生。
3砌塊墻體裂縫控制的措施
(1)砌塊生產環節的控制措施
在砌塊的生產環節要加大管理力度。目前針對生產環節,應采取以下控制措施:
①引進高品質的生產設備,從生產環節保證砌塊質量。
②把好出廠關,砌塊的齡期必須達到28d以上,砌塊的規格、強度等級、含水率等應經嚴格檢驗,符合規范要求的可進入施工現場,材料采購嚴格控制。砌塊的運輸和堆放要注意防止雨淋,保持堆放場地干凈整潔,沒有積水,運輸過程嚴禁隨意傾卸。
(2)設計環節的控制措施
《砌體結構設計規范》GB50003-2011加強了砌體結構房屋抗裂措施的要求,特別是對新型墻材砌體結構的防裂、抗裂構造措施。為防止或減輕墻體開裂,根據規范并結合實際情況,應采取系列措施:
為了防止由溫差和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫,應在墻體中設置部分伸縮縫。伸縮縫設在因溫度和收縮變形可能引起應力集中、砌體中產生裂縫可能性最大的地方。[2]
降低屋面與墻體之間的溫差,設置有效的保溫層或隔熱層,[3]在檐口處的保溫層厚度必須滿足允許溫差的要求。同時隔熱層應滿鋪,不得在檐口處出現空檔或減少。
在各層窗臺處均設置鋼筋混凝土窗臺梁,以減少由于壓力差引起的裂縫。同時提高底層窗臺下砌筑砂漿的強度等級。若在不均勻地基的情況下,增加地圈梁的剛度,并在底層窗臺墻體灰縫中設置φ4鋼筋點焊網片,用以控制豎向裂縫的產生。
(3)砌筑方面的控制措施
砌筑工人應持證上崗,上崗前應做好技術交底,要求有施工方案。
墻體所使用混凝土小型空心砌塊的生產廠家必須具有準用證。砌筑前,應將砌塊表面的污物清除,未到28天齡期的嚴禁使用。斷裂的小砌塊或壁肋中有豎向凹形縫的小砌塊不得在承重墻上砌筑。
砂漿的原材料應符合規范要求,設計配合比應有良好的和易性,稠度控制在50 mm ~70mm,施工配合比必須準確,保證砂漿強度達到設計要求。
(4)抹灰環節的控制措施
砌塊墻體要改變傳統的抹面做法,按照逐層漸變、柔性抗裂的原理進行抹灰。
①牢固的基層是抹灰層能有效防裂漏的基礎,也應予以重視。
②做面層時宜采用抗裂柔性耐水膩子,底層用高分子乳液彈性涂料,柔性耐水膩子與彈性底層涂料兩者的配套使用,不僅滿足面層的變形的要求,而且還具有良好的防水、透氣、耐凍融、裝飾作用。
③外墻抹灰宜待結構封頂15d后進行,使墻體有一個干縮穩定的過程,避免以后粉刷開裂;頂層內抹灰應待屋面施工完后再進行,以減少溫差效應;外墻抹面宜從次頂層開始往下,最后抹頂層,這對防止干縮裂縫的產生有效果。實踐證明,采用這種抹灰工藝,對于防止墻體開裂有非常好的效果。
4結語
混凝土小型空心砌塊墻體裂縫的防治是多方面的,只有各環節、多部門協同工作,共同努力,嚴格控制,并且在施工中嚴格按照相關規范和設計要求進行,所出現的裂縫問題才能夠得到有效控制。
參考文獻:
[1]黃標,許莉莉.小型空心砌塊墻體的質量控制[J].房地產導刊,2014,(第13期).
[2]盧相.混凝土空心砌塊墻體的裂縫控制[J].消費導刊,2013,(第3期).
[3]路杰.正確設置變形縫是防止砌塊墻體開裂的有效措施[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(第13期).
作者簡介:
張瑩瑩(1987.11—)助理工程師 工科學士 國家注冊二級建造師 連云港市海州區市政工程養護管理處 主要從事施工項目管理并參與項目施工。