工程实践中发现不少混凝土小型空心砌块砌体结构出现裂缝,轻者影响美观,重者影响使用,成为社会关注和百姓投诉的新热点;因此如何防止墙体裂缝显得非常迫切。本文针对砌块砌
4006-054-001 立即咨询发布时间:2022-10-05 10:10 热度:
混凝土小砌块墙体的裂缝成因及预防 叶四泉
陈伟
关键词:砌块砌体 裂缝 原因 预防措施
近些年来,随着国家保护耕地政策的施行,粘土砖逐步退出了建筑行业的应用,取而代之的是各种新型的墙体材料,其中使用量较大的就包括了混凝土小型空心砌块。从目前已完工的以混凝土小砌块为填充墙的住宅的整体情况看,大部分工程的质量是好的。但由于砌块强度等级低、吸水率高、收缩变形大,且沿用传统的墙体砌筑与墙面抹灰工艺,因此也有一些住宅出现墙体裂缝,由裂缝引起渗漏、墙面抹灰空鼓、开裂等质量问题。由此引发的投诉事件也不断增多,成为社会关注和百姓投诉的新热点。要推广使用混凝土小砌块,必须针对墙体裂缝等问题制定出有效的预防措施。
1裂缝产生的原因
裂缝产生的形式和种类很多,最常见的裂缝可分为四类:一是温度裂缝,二是干缩裂缝,三是设计构造造成的裂缝,四是施工质量造成的裂缝。温度和干缩共同作用也会产生裂缝。墙体裂缝主要为梁、柱界面缝,顶层屋面梁下裂缝,墙体中间水平、竖向裂缝,山墙面的阶梯式裂缝。
(1)温度裂缝
一般材料均有热胀冷缩性质,因日照及昼夜温差、室内外温差、季节温差所产生的温度变化,会引起材料的热胀、冷缩。房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形,称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时,则将在结构中产生附加应力或称温度应力。当温度变化时,小型空心砌块砌体对温度的敏感性比砖砌体高,更容易因温度变形引起裂缝。
温度裂缝具有明显的规律性:两端重中间轻,顶部重往下轻,阳面重阴面轻。如框架梁下沿砌块顶部水平裂缝,门窗洞边的角裂缝等。在房屋顶层两端力最大,往往沿窗口对角线方向呈现八字裂缝,还在顶盖标高处墙体产生水平裂缝(顶盖板推外墙),有女儿墙时,还会使女儿墙开裂或外倾。
(2)干缩裂缝
“湿胀干缩”是物理现象。混凝土小型空心砌块是混凝土拌和料经浇注、振捣、养护而成。混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩,其干缩量因材料和成型质量而异,砌块含水率是产生干缩裂缝的主要因素,砌块上墙时含水率较大,经过一段时间后,砌体含水率降低,便出现干缩裂缝。另外,在砌墙时砌体被水淋湿后,立即再砌新墙,上下批砌块含水率相差较大,干缩程度不一,在结合面产生裂缝。墙面上框架柱和砌块填充墙之间沿柱两侧的垂直裂缝以及山墙面上圈粱上下和砌块结合面上水平裂缝,均是由于两种构件因收缩不协调而引起的。
(3)设计构造造成的裂缝
①在墙体过长、过高时,未采取加强构造措施。
②门窗洞及预留洞的四角处于应力集中区,未采取合理连接构造措施。
③墙面开槽、开洞安装管线、线盒及插座等,未提出细部处理要求。
④墙面吊挂重物处,未做加固处理引起墙体变形开裂。
(4)施工质量造成的裂缝
①施工中不注意其施工要点,未能对混凝土小型空心砌块的施工给予足够重视,未能完全掌握其性能,不按规范施工,是引起砌体裂缝的主要原因。
②使用龄期不足的砌块,并将其与其他墙体材料混砌,由于不同材料各自收缩率的不同,造成界面处的开裂。
③砌块含水率控制不好,上墙时含水量过大或雨期施工淋湿砌块,墙体因干缩引起开裂。
④砌块排列不合理,未按规定接槎砌筑或通缝,水平、竖缝厚薄不均且砂浆不饱满,砂浆和易性、保水性能差,沿砌块周边会产生裂缝。
⑤砌筑用砂浆拌和不按配合比进行,砂浆铺灰面过大,铺灰长度大于75cm,超长时砂浆易失去塑性,造成灰缝尤其是竖缝不密实。
⑥未按规定砌筑顶砖。对于混凝土小型空心砌块顶砖必须要隔7d 才能砌筑,目的是等下部砌体砂浆已硬结,墙体不再由于自重引起沉降。而多数项目施工过程中没有控制好可砌的高度,砌体一次性砌到梁底,当顶砖不合模数时砍砖或水平砌筑,造成顶层不能用斜砖顶砌,沿框架梁底产生裂缝。
⑦门窗洞口末进行处理。有些工程门窗框与墙体之间嵌缝用空心砌块砌筑,未进行处理,且在门窗洞口处砍砖,引起接缝处开裂。
⑧墙体开槽、孔洞预留、穿墙套管等部位填补处理不当,引起局部开裂。
⑨砌块不按底面(盲孔)朝上反砌于墙上,而是采用原四孔空心粘土砖的砌筑方法砌筑,由于砌块砌体水平灰缝的接触面仅为普通砖混结构的40%,竖向灰缝高度是粘土砖的3 倍,再加之施工中未采用和易性好的砌块砂浆,使得灰缝饱满度差,造成墙体开裂。
⑩抹灰前基底未清理干净,砌体完成后未有合理的时间间隔便进行抹灰。
另外,砌块本身的质量问题也会造成裂缝的产生。
2裂缝的预防措施
防止混凝土小型空心砌块墙体裂缝的产生,要在材料生产、设计、施工三方面入手,根据不同材质的砌块执行相应的砌体规范、标准,并制定具体的措施。
(1)砌块生产环节的措施
在砌块的生产环节要加大管理力度。目前,在生产领域存在生产设备质量不过关、质量体系不健全等问题,导致产出的砌块密实度达不到要求、几何尺寸差、缺棱掉角、含水率高、不进行防潮包装、龄期达不到要求等以一系列问题。而砌块本身质量的好坏与墙体开裂有很大的关系。所以,针对生产环节,要采取以下措施:
①引进高质量的生产设备,淘汰那些手工作坊式的生产工艺,保证砌块生产质量。
②把好材料出厂关,砌块的龄期必须达到28d以上,砌块的规格、强度等级、含水率等应经严格检验。符合要求方可进入施工现场使用。砌块的运输和堆放要注意防止雨淋,保持堆放场地干净整洁,不积水,运输过程严禁随意倾卸。
③砌块要进行防潮包装。
(2)设计环节的措施
我国《砌体结构设计规范》GB50003-2001根据住房商品化的要求,较大地加强了砌体结构房屋抗裂措施,特别是对新型墙材砌体结构的防裂、抗裂构造措施,由旧规范的2条增加到9条。为防止或减轻墙体开裂,根据规范并结合实际情况,应采取以下措施:
①为了防止或减轻房屋在正常使用条件下,由温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。
②为防止或减轻房屋墙体裂缝,在设计时可根据情况采取下列构造措施:
A增大基础圈梁的刚度;B在地基不均匀的情况下,底层窗台墙体的第2与第4灰缝中各设φ4钢筋点焊网片或2φ6钢筋,并伸人两边窗间墙内不小于600mm,以控制垂直裂缝的发生;C采用钢筋混凝土窗台板,窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm;D墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔400-500mm设拉结钢筋,其数量为每120mm墙厚不少于1φ6或焊接钢筋网片,埋入长度从墙的转角或交接处算起,每边不小于600mm;E对混凝土砌块墙体,宜在底层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或2φ6钢筋,焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600mm;F设置灰缝钢筋;G在建筑物墙体中设置配筋带。
也可根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。
(3)施工环节的措施
①严格控制砌块28d后才能出厂和上墙砌筑,保证混凝土砌块保养期。混凝土砌块建筑的干缩裂缝对建筑物影响很大,而其中一个非常重要的环节就是要控制好混凝土砌块本身原有的含水率。除了生产企业提高砌块本身内在质量包括控制其最大吸水率以外,非常重要的一条就是要保证混凝土砌块的28d 龄期再上墙,从实践来看,保证砌块龄期一个月以上上墙效果更佳;
②混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌筑,砌筑砂浆须采用和易性好、粘结力强、稠度控制在50mm以下的混合砂浆,严禁用水泥砂浆砌筑;
③墙体水平灰缝和竖缝必须饱满,水平缝灰浆饱满度达到90%,竖缝灰浆饱满度应达到80%,严禁砌体出现瞎缝和透明缝;
④严禁雨后砌筑墙体和浸水、受潮砌块上墙砌筑;
⑤保证墙砌体材料质量,同时保证砌筑用砂浆强度和饱满度,增加砌体灰缝接触面,才能保证墙体的刚度;
⑥为了避免新砌体压缩变形过大,严格控制日砌高度,外墙日砌高度在2m左右为宜;
⑦保证顶层或最上两三层的砌体砂浆强度不小于M7.5,增加墙体的抗剪抗拉能力,保证墙体的整体刚度;
⑧外墙内侧设有暗管暗线时,应使用同种材料带纵槽或横槽的异型辅助砌块,施工时要密切和水电施工人员配合,砌墙时确保预留管、线槽位置的正确,禁止在外墙砌好后凿槽、凿孔等。另外外墙砌体不宜吊挂重物,设计上应考虑用跳板、阳台等安放空调设备;
⑨可在窗台下砌体中增加配筋或砌筑反拱,抵抗基础的反作用;
⑩墙体与混凝土构造接应采用“马牙搓”连接工并加设拉接筋。因空心砌块壁薄,水平灰缝接触面小、故应选用能保证设计强度,且塑性好的砂浆砌筑。砌筑时,砌块底面朝上,铺灰饱满,竖向灰缝应满灌,挤压严密,搭接合理;
⑾严格按照砌筑方法,上下错缝要注意水平方面互相诺接,增加结构的强度和刚度;
⑿严格控制砌块的搬运及堆放环节。砌块的搬运过程必须轻拿轻放,严防野蛮装卸。防止因砌块内伤而产生一时释放不了的应力,并要求堆放整齐,加盖防水物品,严禁遭雨淋;
⒀在施工前一定要做好砌块的排序方案,施工时要严格执行;
⒁做好施工工人的培训工作,以提高砌筑质量。
(4)抹灰环节的防裂措施
对于砌块墙体,按照普通墙面进行抹灰,很容易造成墙面开裂。所以要改变传统的抹面做法,按照“逐层渐变、柔性抗裂”的原理进行抹灰,与传统的抹面做法不同,这种做法在构造设计上采用了逐层渐变的柔性抗裂技术路线。
①其基本原理是,各构造层满足允许变形与限制变形相统一的原则,各层材料的性能满足随时分散和消解变形应力,各层弹性模量变化指标相匹配逐层渐变,外层的柔韧变形量高于内层的变形量;按照这一原理建立的柔性渐变抗裂体系,能够有效地吸收和消纳应力变形,能够解决外墙表面易出现有害裂缝的技术难题。
②做面层时宜采用抗裂柔性耐水腻子,底层用呼吸性良好的高分子乳液弹性涂料,柔性耐水腻子与弹性底层涂料两者的配套使用,不仅满足面层的变形的要求,而且还具有良好的防水、透气、耐冻融、装饰作用。
③外墙抹灰宜待房屋结构封顶15天后进行,以使墙体有一个干缩稳定的过程,避免日后粉刷开裂;顶层内抹灰应待屋面保温、隔热架空板施工完后再进行,以减少温差效应;外墙抹面宜从次顶层开始往下,最后抹顶层,这对防止干缩裂缝的产生颇有效果。实践证明,采用这种抹灰工艺,对于防止墙体开裂有非常好的效果。
总之,虽然混凝土小型空心砌块墙体开裂的原因较多,但是,只要严格执行有关砌体规范,从生产、设计、施工监理等多方综合防治,针对砌体裂缝以防为主,精心设计,规范施工,采取有效的控制措施,混凝土小型空心砌块墙体裂缝的质量通病是可以控制的。
参考文献:
(1) 肖亚明,砌体结构裂缝与控制问题研究综述[C],第三届全国工程学术会议论文集.1994
(2) 唐岱新,等.砌体结构设计规范理解与应用[M].北京:中国建筑工业出版社.2002