混凝土小型空心砌塊和蒸壓灰砂磚墻體裂損的防治

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簡(jiǎn)介： 自溫州地區(qū)進(jìn)行墻體材料改革以來(lái)，混凝土小型空心砌塊和蒸壓灰砂磚 (以下簡(jiǎn)稱小型砌塊和灰砂磚)得到了廣泛的應(yīng)用。但這兩種墻體材料砌筑的墻體普遍發(fā)生開裂現(xiàn)象，再加上外墻面滲水和隔熱效果差，一度社會(huì)反響很大，也影響到這些墻體材料的應(yīng)用。本文歸納各種裂縫狀態(tài)，分析其產(chǎn)生原因，提出幾項(xiàng)主要的防裂措施與大家討論。 
關(guān)鍵字：空心砌塊 事故處理 結(jié)構(gòu)材料

1 墻體裂縫狀態(tài) 

　　采用小型砌塊或灰砂磚的房屋墻體，其裂縫寬度一般0.1～2mm，經(jīng)調(diào)查裂縫主要發(fā)生在以下部位：①在建筑物頂層或最上二層外縱墻兩端1～2個(gè)開間的窗角，沿著砌體灰縫產(chǎn)生呈階梯形的斜裂縫；②一般在平屋頂檐口下或頂層圈梁下與砌體交接處的灰縫位置，裂縫呈水平方向斷續(xù)的水平縫，房屋兩端比中間嚴(yán)重；有的在屋頂挑梁根部下的橫隔墻上呈向外下斜階梯形裂縫；③在門窗口部位，以外縱墻尤為突出，且洞口的斜裂，多種多樣，有上角上斜，也有下角下斜；有些在底層窗臺(tái)下產(chǎn)生垂直裂縫，也有階梯形的，特別是在窗的寬度大，或靠窗間墻處設(shè)置承重梁承受較大集中荷載，或房屋基礎(chǔ)剛度較差的情況下，窗間墻窗口的一邊或兩邊開裂，長(zhǎng)短不一，一般上寬下窄；還有的在門窗安裝時(shí)打洞或拆除一皮磚將木門窗走頭埋入然后用磚填塞，時(shí)間不久就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的齒形裂縫；④框架結(jié)構(gòu)的填充墻，比較常見的是在梁和柱與砌體交接處出現(xiàn)水平和垂直的裂縫，而在磚混結(jié)構(gòu)橫隔承重墻上，個(gè)別會(huì)有呈正八字上斜裂縫。 

2 裂縫的原因 

裂縫產(chǎn)生的原因很多，但主要有以下幾方面： 

　　(1)屋面溫差應(yīng)力問題。平屋面保溫隔熱層性能差，或是屋面隔熱層放到最后施工，屋頂溫度高(夏日可高達(dá)60℃以上)，而屋面下墻體溫度低，上下溫度差大到20～30℃，使屋面系統(tǒng)產(chǎn)生了劇烈的溫度變形，加上屋頂墻體輕、墻體自重產(chǎn)生的正應(yīng)力小，使之引起的砌塊間的摩擦力也就??；而在門窗口的四角又會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，所以在產(chǎn)生較大的屋面溫度變形推力作用下，剪應(yīng)力、推拉力超過墻體抗剪或抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在建筑物內(nèi)約束力小的部位如接近房屋頂端1～2個(gè)開間的屋檐下墻面或在窗口角出現(xiàn)斜裂縫，或在屋頂圈梁底與墻體界面處出現(xiàn)水平裂縫。這類屋蓋溫度應(yīng)力所產(chǎn)生的砌體裂縫同主要因建筑物不均勻沉降產(chǎn)生墻體開裂的情況不同。前者發(fā)生頂層或最上二層，且房屋的鋼筋混凝土的承重結(jié)構(gòu)梁、板一般不會(huì)發(fā)生開裂，而后者則首先在底層墻體開裂，不均勻沉降達(dá)一定的影響程度，會(huì)伴隨產(chǎn)生梁或樓地面的開裂。 

　　(2)砌塊的干縮變形問題。我市生產(chǎn)小型砌塊和灰砂磚的廠家，規(guī)模小，管理不健全，雖存在產(chǎn)品強(qiáng)度偏低的質(zhì)量問題，但墻體開裂很少發(fā)生在砌塊本身。為了加快砌塊堆放的周轉(zhuǎn)場(chǎng)地、提高產(chǎn)量，砌塊在廠內(nèi)僅靜置幾天就售出，施工單位又缺乏材料管理把關(guān)，使砌塊砌筑后易發(fā)生很大的干縮變形。小型砌塊和灰砂磚的材料線性膨脹系數(shù)為1.0×10-5而粘土磚的線性膨脹系數(shù)為0.5×10-5，即在相同溫差情況下，小型砌塊和灰砂磚的砌體的變形要比粘土磚的大一倍。小型砌塊應(yīng)自然養(yǎng)護(hù)28d，灰砂磚應(yīng)靜置30d，方可上墻砌筑。自然養(yǎng)護(hù)后砌塊的干燥收縮變形值可達(dá)0.35‰，砌筑后受水浸濕再干燥收縮變形也可達(dá)0.25‰以上。砌塊在28d靜置期以內(nèi)的收縮率要比28d以后的收縮率大好幾倍。小型砌塊和灰砂磚即便在足夠靜置時(shí)間以后用來(lái)砌筑，由于收縮應(yīng)力的作用，還是比粘土磚墻體 易出現(xiàn)裂縫。 

　　(3)建筑物不均勻沉降的問題。溫州地區(qū)是沿海軟土地基，如果房屋長(zhǎng)度過長(zhǎng)，建筑平面設(shè)計(jì)錯(cuò)位、縱墻貫通性差，影響了建筑物整體剛度，削弱了基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的共同作用能力，使房屋出現(xiàn)不均勻沉降，墻體在撓曲作用下產(chǎn)生了過大的剪力或主拉應(yīng)力，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

　　(4)施工的問題。砌筑施工時(shí)，砌筑砂漿飽滿度不夠、厚度不足，砌筑接搓不合要求，墻面不平整、垂直度差等問題，也是墻體開裂的因素。 

　　(5)砌體的構(gòu)造措施問題。如房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中，沒有按相應(yīng)規(guī)范要求采取必要的構(gòu)造措施，就會(huì)削弱小型砌塊和灰砂磚砌體的抗裂性，易造成裂縫。 

3 防裂做法及效果 

對(duì)照有關(guān)技術(shù)要求，提出如下幾項(xiàng)治理措施。 

　　(1)設(shè)計(jì)和施工應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。建筑設(shè)計(jì)平面布置應(yīng)規(guī)正、平直，縱橫墻布置要均勻?qū)ΨQ，應(yīng)采用合理的結(jié)構(gòu)措施，加強(qiáng)地基圈梁的剛度，增強(qiáng)基礎(chǔ)對(duì)建筑物沉降變形的協(xié)調(diào)能力，用以提高建筑物整體性和抗側(cè)力能力。 

　　灰砂磚表面細(xì)密，對(duì)砂漿的粘結(jié)力差，而小型砌塊是空心的薄壁構(gòu)件，灰縫的砂漿結(jié)合面小 。這兩種墻體材料砌體灰縫的抗剪能力與粘土磚砌體相對(duì)比(表1)，是粘土磚砌體的60%～70%，所以其抗裂和抗震性能均比粘土磚墻體差，但如果設(shè)計(jì)和施工能認(rèn)真按《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程(JG/T 14-95)》和《溫州市蒸壓灰砂磚砌體施工技術(shù)規(guī)定(暫行)》( 1995.12）等有關(guān)技術(shù)措施去做，能顯著提高砌體的抗裂性。

表1 砌體沿灰縫截面破壞時(shí)抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)

砌體類別

砌漿強(qiáng)度等級(jí)

M10

M7.5

M5

M2.5

小型砌塊

0.10

0.08

0.07

0.05

灰砂磚

0.12

0.10

0.08

0.06

粘土磚

0.18

0.15

0.10

0.05

　　例如采取以下技術(shù)措施：①小型砌塊砌體中，在窗洞邊設(shè)置鋼筋混凝土芯柱，并使芯柱與圈梁、 現(xiàn)澆的窗臺(tái)配筋板帶連接，形成加強(qiáng)了的混凝土框架；②在外墻轉(zhuǎn)角、樓梯間四角的縱橫墻交接處的三個(gè)砌塊孔洞設(shè)置素混凝土芯柱；對(duì)五層及五層以上的房屋應(yīng)在上述部位設(shè)置內(nèi)插不少于1φ10的豎筋、灌C15細(xì)石混凝土芯柱；③設(shè)置的混凝土芯柱沿房屋全高貫通，底部應(yīng)伸入室內(nèi)地面以下50cm或與基礎(chǔ)圈梁錨固，其頂部與屋蓋圈梁錨固，同時(shí)鋼筋混凝土芯柱沿墻高度，每隔60cm設(shè)φ4鋼筋網(wǎng)片拉結(jié)，一邊伸入墻體不小于60cm；④對(duì)灰砂磚墻體應(yīng)按暫行技術(shù)規(guī)定設(shè)置必要的鋼筋混凝土構(gòu)造柱并使外縱墻的構(gòu)造柱通至屋面壓頂；⑤構(gòu)造柱與墻體連接處做馬牙搓和設(shè)置拉結(jié)筋；⑥為了防止房屋底層墻開裂，可采用鋼筋混凝土窗臺(tái)板，并嵌入窗間墻內(nèi)，每邊不少于25cm或在底層窗下設(shè)置水平鋼筋網(wǎng)片，磚配筋2φ6或用C15混凝土灌實(shí)砌體孔洞；⑦在施工中一定要確保芯柱澆搗的質(zhì)量，塌落度控制10cm，每隔高50cm搗實(shí)一次。有關(guān)其他構(gòu)造措施，在此不贅述，可參照有關(guān)技術(shù)規(guī)定。 

　　(2)減少屋面溫度變形的影響。在屋面板施工完畢后，應(yīng)抓緊做好屋面保溫隔熱層。對(duì)現(xiàn)澆屋面，要加強(qiáng)頂層屋面圈梁，并在屋面板或圈梁與支承墻體之間采用隔離滑動(dòng)層或緩沖層做法。對(duì)預(yù)應(yīng)力多孔板屋面，要注意做好屋面板與女兒墻之間的溫度伸縮縫。在平屋面的適當(dāng)部位，要設(shè)置分格縫。 

　　(3)提高砂漿的粘結(jié)性能。宜采用較大灰膏比的混合砂漿，可優(yōu)先采用聚合物砂漿(砂漿中滲入水泥用量10%的聚乙烯醇縮甲醛—107膠)或其他高粘結(jié)性的改良性砂漿，提高砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度，增長(zhǎng)其彈性模量，降低砂漿的收縮性，提高砌體的抗剪強(qiáng)度。如條件限制應(yīng)提高頂二層和底屋窗臺(tái)下砌筑砂漿的粘結(jié)性。 

　　(4)要嚴(yán)格把住材料關(guān)。小型砌塊生產(chǎn)后靜置養(yǎng)護(hù)齡期不足28d的不得使用，灰砂磚出釜后也要靜置30d后才可上墻砌筑。使用小型砌塊嚴(yán)禁澆水砌筑或先濕潤(rùn)再砌筑，當(dāng)天氣干燥炎熱時(shí)，可稍噴水潤(rùn)濕；灰砂磚在砌筑前24h澆水后才可使用，嚴(yán)禁使用干磚砌筑。不得使用含飽和水的小型砌塊和灰砂磚，雨天砌塊和已砌墻體應(yīng)遮蓋防雨。砌體施工中應(yīng)采用合理的砌筑工藝、做到灰縫飽滿、錯(cuò)縫搭接、小型砌塊孔肋相對(duì)，對(duì)承重墻灰砂磚、小型砌塊、粘土 磚等不同品種不得同層混砌。 

　　(5)其他措施。灰砂磚和小型砌塊砌體粉刷前墻體表面除灰后，注意墻面濕水，并用107膠水泥砂漿刷底或噴漿以增強(qiáng)粉刷層與砌體的粘結(jié)度和外墻面的抗?jié)B性?？蚣芷鎏畛鋲?，只能先砌至離混凝土梁底約20cm處，待砌體砂漿硬結(jié)后再用實(shí)心塊材在梁下斜砌楔緊，避免一次砌墻到梁底；在小型砌塊或灰砂磚的砌體與鋼筋混凝土梁、柱交接縫處，要釘布寬50cm的鉛絲網(wǎng)或塑料筋網(wǎng)后再抹灰，形成板塊抹面層(在外觀上可遮蓋裂縫，但不能消除砌體由各種原因產(chǎn)生的裂縫)

　　(6)改進(jìn)灰砂磚。溫州地區(qū)生產(chǎn)的灰砂磚用的是特細(xì)的海砂，且經(jīng)壓制而成，其表面無(wú)氣孔，較光滑，與砂漿的粘結(jié)程度差。要就地不斷分析研究總結(jié)和改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)，能從灰砂磚的配料、增加細(xì)骨料的粒徑、改進(jìn)生產(chǎn)工藝等方面采取措施，來(lái)改善灰砂磚的性能，增加其表面的粗糙度，減少收縮率、增強(qiáng)與砂漿的粘結(jié)度，提高砌體灰縫的抗拉、抗剪強(qiáng)度和抗裂性，則將使裂縫問題能得到有效的解決，無(wú)疑對(duì)提高建筑工程的質(zhì)量和推進(jìn)墻材改革具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。