女儿墙裂缝教程文件
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女儿墙裂缝是常见现象,本文拟讨论一下它的分类、产生原因、后果及防治措施。
一、裂缝分类
1、斜裂缝。多出现在纵向女儿墙两端,自女儿墙顶斜向墙端的裂缝,常呈对称八字形,也有其他局部斜裂缝,不规则。
2、水平裂缝。一般出现在女儿墙底部,即女儿墙与屋顶圈梁或框架梁交接处,或稍靠上一些。这种裂缝,一般在纵方向端部较重,中部较轻。
3、竖直裂缝。在女儿墙转折处,如外纵墙与山墙女儿墙交界处,由于不在一线上,而形成女儿墙转折处有时产生垂直裂缝。一般表现为上部宽,向下渐小,严重者上下裂通。
4、混合裂缝。在较长的女儿墙上,有时出现几种形式的裂缝,形成混合裂缝。
5、女儿墙裂缝分布情况。女儿墙裂缝在南外纵墙上和西山墙上较多,而且裂缝较重;北外纵墙上和东山墙上裂缝较少,且裂缝较轻。
二、裂缝产生的原因
1、女儿墙是完全暴露在空气中的结构,由于温差变化大,使砌体产生温度应力,当温度应力超过女儿墙砌体的抗拉、抗剪强度时,女儿墙就会产生裂缝。女儿墙端部产生裂缝一般呈斜裂缝形式。
2、由于女儿墙砌体的线膨胀系数比其下边的圈梁、楼板或框架梁小得多,遇到温度变化时,二者膨胀率不同,在整体变形的情况下,女儿墙底部就会出现水平裂缝。
3、设计上未采取措施或措施不力,长长的女儿墙未设构造柱或构造柱过少,任其伸缩变形。
4、施工质量较差。一些施工人员认为,女儿墙为非承重墙,属次要结构。因此,随意降低砖和砂浆强度等级,且砌筑质量较差,达不到规范要求。
三、裂缝出现的后果
1、女儿墙出现裂缝后,整体刚度降低,抗倾覆能力和稳定性相对减弱。对于上人的平屋顶,女儿墙一般较高,如果裂缝较重则很不安全,遇有地震、强风或偶然的外界冲击力,就有可能塌落。
2、女儿墙开裂后,特别是根部水平裂缝,会使屋面油毡泛水撕开,造成屋面漏水。女儿墙出现斜裂缝后,雨水可顺裂缝直接渗入屋面,保温层遇水后膨胀,使油毡鼓起。
3、女儿墙出现裂缝后,其立面装饰面层起鼓,重者脱落。因所在位置较高,修复也较麻烦,直接影响外观。
四、裂缝的防治措施
1、对于砖混结构屋顶圈梁上、框架结构屋顶框架梁或连系梁上砖砌女儿墙,可适当设置构造柱。一般可从下部构造柱伸上屋顶。或从屋顶圈梁、框架梁顶伸出,构造柱可根据开间设置,间距一般不超过2m。
2、女儿墙砌体水平缝加筋。有的女儿墙较长,构造柱间距又大;或女儿墙高度比较低,未设构造柱。遇这类情况,可以在砌体水平缝中加筋,以增强女儿墙的整体性。加筋的女儿墙所用砂浆强度等级不低于M5,且以采用水泥砂浆为宜。
3、在构造柱与构造柱之间,女儿墙顶部加钢筋混凝土卧梁压顶,使之与砌体混凝土浇筑连结成一整体,使砌体被包在上下有梁、两侧有柱的局部范围内。
4、按照建筑物长度设置的伸缩缝,女儿墙随之设置伸缩缝。结合砖混结构的特点,为防止女儿墙裂缝,可考虑在屋面增设伸缩缝的方法。屋面增设伸缩缝,女儿墙也设伸缩缝。其作法是断开,缝宽20mm,缝两侧女儿墙可用较小断面构造柱加强,水平缝加筋,伸缩缝中填塞沥青麻丝。
女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力,使女儿墙根部的砌体外西域女儿墙外倾现象,形成水平裂缝。有时,由于钢筋混凝土屋面的收缩,也可能使女儿墙处于偏心受压状态,从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。
外墙保温隔热是节能建筑的主要措施之一,一旦保温层、保护层发生开裂,墙体保温性能就会发生很大改变,非但满足不了设计的节能要求,甚至会危及墙体的安全。保温墙体裂缝的存在,降低了墙体的质量,如整体性、保温性、耐久性和抗震性能。外保温体系是非承重复合墙面,其墙面裂缝的危害主要是水的渗透对保温体系的破坏以及对住户的感观上和心理上造成不良影响。由于住宅工程的质量问题,保温墙体裂缝等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观敏感的问题和首要的质量要求。因此加强保温墙体结构研究,特别是保温墙体的抗裂措施研究,已成为国家行政主管部门以及设计、材料生产、施工和房屋开发商共同关注的课题。
由建设部科技发展促进中心、北京市建筑节能与墙体材料革新办公室和北京振利高新技术公司共同申请、并经建设部批准的“外墙保温体系面层裂缝产生原因及其控制技术的研究”的科研项目,自2002年4月正式立项起,对外墙保温体系面层裂缝产生的原因及其控制技术应该采取的措施,进行了全面深入的研究。课题组针对目前比较常见的外墙保温体系,不仅从材料和施工两个方面分析总结了裂缝产生的原因及控制措施,而且还对构造设计因素加以分析,综合考虑了热应力、水、风压、火及地震力的影响。根据研究成果提出的“外保温隔热体系抗裂优于内保温隔热体系”、“坚持逐层渐变,柔性释放应力的抗裂技术路线”、“普通水泥砂浆不应作为保温层的保护层材料”、“外墙保温体系供应商应对体系材料成套供应”、“无空腔或小空腔构造提高体系稳定性”、“各层材料自身变形性外还应充分考虑材料的相容性及匹配性”等一系列抗裂技术理念及抗裂技术的一些基本原则,其研究成果可为国内各建筑行业管理部门提供管理执法的依据,对推动我国外墙保温技术的发展起到积极的指导作用。为了将此项技术的研究成果介绍给广大外保温从业人员,从即日起,本报将连续登载该课题的研究分析,以飨读者。
★(一)裂缝的基本概念
裂缝是固体材料中的某种不连续现象,在学术上属于结构材料强度理论范畴。通常把裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝。肉眼可见的裂缝范围一般以0.05mm为界,小于0.05mm 的裂缝称为微观裂缝,大于等于0.05mm的裂缝称为宏观裂缝。
由于外保温隔热体系是非承重复合墙面,其墙面裂缝的危害不在于影响结构安全,主要是对住户的审美和心理的影响以及由于裂缝存在,有可能对保温隔热体系造成破坏(如水的渗透、冻融破坏等)。从水的渗透看,水分子可穿过任何肉眼可见的裂缝,所以从理论上是不允许裂缝的。由于裂缝具有发展性,因此对裂缝的判定和分级应包含时间、裂缝宽度和长度、以及面积发生率。
★(二)外墙保温裂缝产生的原因分析
外墙保温隔热裂缝产生的原因相当复杂,包含构造设计、材料及施工的各个环节。
外墙内保温隔热构造设计的缺陷
内保温隔热是将保温隔热体系置于外墙内侧,从而使内、外墙体分处于两个温度场,建筑物结构受热应力的影响而始终处于不稳定的状态。在相同气候条件下做内保温隔热,不仅比做外保温隔热,甚至比不做保温隔热时外墙与内部结构墙体的温差更大,受外界各种作用力的影响更直接。
对冬季采暖、夏季制冷的建筑物,室内温度随昼夜和季节的变化幅度通常不大(约为10℃左右),这种温度变化引起建筑物内墙和楼板的线性变形和体积变化也不大。但是,外墙和屋面受室外温度和太阳辐射热的作用而引起的温度变化幅度较大(昼夜温差可达20℃~40℃,年温差可达80℃~100℃)。当室外温度低于室内温度时,外墙收缩的幅度比内保温隔热体系的速度快,当高于室内气温时,外墙膨胀的速度会高于内保温隔热体系,这种反复形变使内保温隔热体系始终处于一种不稳定的墙体基础上。根据资料和实测证明,6m开间的混凝土墙面在年温差80℃的温差变化条件下约发生4.8mm的形变,这样的形变应力反复作用不仅使外墙易遭受温差应力的破坏,也易造成内保温隔热体系的空鼓开裂。内保温隔热的另一个明显的缺陷是:结构冷(热)桥的存在易造成局部温差过大导致产生结露现象,而结露水的浸渍或冻融极易造成保温隔热墙面发霉、开裂。
住户在装修时,内保温隔热层往往遭到破坏,破坏后自身不易修复。正因为内保温隔热固有的缺陷使内保温隔热墙体出现裂缝成为普遍现象,而内保温隔热裂缝时时刻刻处于住户的视野中,对住户的审美和心理会产生长期的影响,成为投诉焦点。因此从构造设计上看,内保温隔热具有自身先天的缺陷。
外墙外保温隔热构造设计的不足
外保温隔热是将保温隔热体系置于外墙外侧从而使主体结构所受温差作用大幅度下降,温度变形减小,对结构墙体起到保护作用,并可有效阻断冷(热)桥,有利于结构寿命的延长。因此从有利于结构稳定性方面来说,外保温隔热具有明显的优势,在可选择的情况下应首选外保温隔热。但由于外保温隔热体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然界各种因素影响,对体系要求更高。就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,置于保温层之上的抗裂防护层只有3mm~20mm,且保温材料具有较大的热阻,在得热量相同的情况下,外保温抗裂防护层温度变化速度比无保温情况下主体外墙温度变化速度提高8~30倍,因此抗