砌体产生裂缝的原因和防治措施
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砌体产生裂缝的原因和防治措施
(一)砌体干缩裂缝
普通混凝土砌块采用机械自动化生产,出于硬性混凝土机械振压成型,水灰比小,水泥用量小,—般强度较高,干燥收缩值可控制在0.4mm/m以内:轻集料混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块,由于采用的集料成分不同,砌块的毛细孔不同,含水率与大水收缩值不同,不同厂家的产品,其砌块的干燥收缩值变化较大。据生产厂家产品抽检的不完全统计,干燥收缩值在0.26mm/m至0.99mm /m之间。一般小型砌块的质量密度较小,强度较低,干燥收缩值相对较大。当墙体的面积较大时,经过一段较长时间的干燥,会出现收缩变形。其产生收缩应力大于砌体抗拉强度,砌体就会拉裂,墙体形成一道或多道竖向贯通裂缝。如果强度低、干燥收缩值大、龄期不足,或含水量大的小型砌块上墙,这种裂缝尤为严重。防治措施有以下几种:
(1)砌体材料的选定。用于外墙的普通砌块,密度不大于1300kg/m3,十燥收缩值不大于0.3mm/m,抗压强度不小于7.5MPa:用于内墙的普通砌块,密度和干燥收缩值指标同外墙要求,抗压强度不小于5MPa。不让不合格的砌块进入施工现场,这是控制砌体干缩裂缝的一个重要措施。
(2)面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的措施。如墙体长度超过5m,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3m(≤120mm厚墙)或4m(≤180mm厚墙)时,须在墙高中腰处增设钢筋混凝土腰梁。
(3)严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期,不足28天的不应进入施工现场。不少人对这个问题认识不足,一些生产厂家对砌块的生产日期疏厂管理,往往以堆放场地不足为由要求进入施工现场;或者对一些以蒸压养护为牛产工艺的砌块,以强度已接近设计要求为由,认为即可使用等等。其实这是片面的。因为混凝土制品,在90天前,干缩率与时间的曲线关系是呈直线变化的。有资料表明,如果以90天的干燥收缩值为基准,28天只完成收缩的80%左右。而且这类砌块28天前含水率大,物理化学变形不稳定,干燥收缩值大,特别是蒸压加气混凝土.出釜时含水率有时高达60%以上,而干燥速度慢是其一个特点。所以《规程》规定,不得使用龄期不足28天的砌块。
(4)分别掌握各种砌块,卜墙时的含水率。一般的小型砌块含水率高,水份蒸发而引起的收缩值大。实验证明,混凝土砌块如再次被浸湿、干燥,将产生膨涨、收缩。第二次含水饱和后的再次干燥,干缩稳定期约为15天,收缩率为第一次的80%左右。《规范》规定,轻集料混凝土空心砌块和蒸压灰砂加气混凝土砌块、蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑时的含水率分别控制为5%~8%和15%、20%以内。因而砌体在生产储存期、运输、现场堆放等均要防止被水浸湿,雨期还应做好对砌块和砌体的遮盖。施工时,一般提前1至2天洒水稍作湿润,砌块含水深度以表层8mm~10mm为宜。
(二)砌体沉缩裂缝
砌体沉缩裂缝是砌体干缩裂缝的一种特殊现象。它叠加了砌体的干缩和砂浆内水份蒸发收缩两种因素。在砌体自重作用下出现的水平裂缝,多出现在框架结构梁底与砌体的交接处;一些3m一4m跨度,两端为框架柱或墙体转角处的墙体,因土拱现象,其沿水平方向的沉缩裂缝会出现在离楼板高1.5m以上的墙体中部。防治措施有以下几种:
(1)要控制砌体砌筑过程的日砌高度,使砌体有适当沉缩过程。小犁砌休每口的砌筑高度,宜控制在1.5m或—步脚架高度内。
(2)距框架梁底部约300mm高度的砌体,至少须隔口,待—厂部砌体变形稳定后再砌筑,按《规范》规定在抹灰前(一般约在砌体完成后7天)才砌筑。
(3)框架梁下与砌体交接处,砌筑难度大,墙顶与梁底不易紧密结合,将来易开裂。应选用同材料的小件砌体,以60度角斜放侧砖,顶满砂浆挤紧,不允许出现空隙亮缝。
(三)线胀系数的影响
框架结构中,混凝土墙柱与砌体交接处,或使用了不同墙体材料的交接处等,都是不同材料结合的地方。由于两种材料的线胀系数不同,在温度变化时,尺寸变化不一致,再加上大气环境干湿的变化影响,使结合处产生两者不同的变形差异,导致沿交接处出现贯通性裂缝。在广东地区,冬天的气温达到全年的最低点,天气也最干燥,这正是框架结构非承重墙的冷缩和干缩产生最大值的外部环境,所以大多的砌体裂缝是经过冬天以后才出现的。防治措施有以下几种:
(1)框架结构设计预留的墙柱拉结钢筋,是用以抵抗不同材料收缩时产生的拉应力。使用小型砌块砌筑,拉结钢筋应与砌块尺寸模数相适合。砌体施工时,应将拉结钢筋展平砌入砌体内,而且砌体与框架柱(或剪力墙)之间应用砂浆挤满,不留缝隙。
(2)不同的墙体材料应混砌。不同墙体材料的交接处必须安放拉结钢筋。一般情况下,混凝土的密度和线胀系数是成正比的,密度越小,线胀系数越小,反之则越大。为了避免不同密度的加气混凝土混砌引起的裂缝,《规范》规定了不同密度等级、强度等级的加气混凝土砌块不应混砌,加气混凝土砌块也不得和其他砖、砌块混砌。
(四)沿预埋暗线管处的裂缝
常用的砌体内预埋水电暗线管的施工方法有两种。一种是在砌体砌筑前,安装工按墙体墨线先装好应埋于砌体内的暗线管,在砌筑时配合将位置调正;另一种做法是在砌体砌筑后(或底层灰浆抹灰后),按管线的走向凿槽坑,再将暗线管固定于砌体内。按第一种方法,砌筑碰到竖向的暗管,用斩砖避让。但使用小型砌块,不能随意裁锯,如用较多的砂浆填充,则造成了无搭槎的通缝,形成砌体内最薄弱的位置,也是砌体裂缝出现较多的地方。按第二:种做法,如砌筑砂浆
强度不足就凿槽坑,使砌体受到扰动,影响了砌块间的粘结,破坏了墙体的整体性。或者在藏暗线管后,沟槽内的砂浆填塞刁;饱满密实,填塞砂浆因收缩造成与墙体抹灰层结合不牢。这些均会形成沿预埋暗线管处的裂缝。防治措施有以下几种:
(1)按第一种方法施工,应在线管位置的砌体预埋拉结钢筋,砌筑砂浆回填密实。
(2)按第二种方法施工,在砌筑砂浆达到设计强度后,使用专用工具钻孔开槽,不得引起砌体松动、破坏和裂缝。
(3)埋管固定后,应用砌筑砂浆分遍将线管沟槽填平墙面,特别注意管子周边要饱满密实。对蒸压加气混凝土砌块墙体,应用蒸压加气混凝土修补砂浆填塞。
(4)抹灰层内宜沿预埋线管位置设金属抗裂网。
(五)施工操作不当引起的裂缝
通过调查,发现不少裂缝是由于下列施工操作不恰当所引起的,如灰缝不饱满,砌块干砌、瞎缝;使用断裂砌块;砌块早期受到扰动:接槎不合理;预留洞口填塞不严;门窗洞顶平旋模板刚度不足,使砌体下沉变形;使用了超过初凝期的砌筑砂浆。防治措施有以下几种:
(1)上述的不当操作,皆违反了《规范》的规定。技术人员及施工管理人员只有认真学习和熟悉这些标准,才能正确指导施工,及时纠正操作不妥的现象。
(2)工人应培训上岗。新型墙体材料与传统的黏土砖在材质特性上有较大的差别,砌筑的要求也有不同,工人只有掌握了正确的砌筑方法,才能从根本上保证砌体的质量。
(六)框架结构变形引起砌体开裂
框架结构由于温度变化而导致变形,是较普遍的现象。国家现行的结构设计规范对框架结构提出伸缩缝设置的间距,是减弱结构变形的一个构造措施。日前较多的超长结构用后浇带来解决不设伸缩缝。后浇带能有效解决现浇混凝土施工早期产生的较大收缩现象。后浇带浇捣以后,温度的差异仍会影响超长结构产生较大的变形。在外露的屋面层,变形造成了顶层的框架侧移,拉动了砌体的开裂。裂缝常出现在顶层框架梁底,往往边跨比中跨明显。常见开裂有梁底水平裂、门窗洞口边角水平裂、斜裂、框架柱与纵墙接合处分离裂等,裂缝宽度也较大。
这种裂缝的产生不是墙体材料引起的,它涉及结构构造、使用材料及其组合、基础形式、气候条件以及施工工艺等多种因素,是一个较为复杂的课题。笔者认为,可以通过设计。上设置伸缩缝;采用合理有效的屋面保温隔热层:提高顶层框架柱的刚度;或在结构与砌体之间,以及砌体内增加拉结钢筋和构造钢筋,提