楊紀(jì)周
摘要:對混凝土小型空心砌塊建筑墻體的開裂進(jìn)行了分析,并提出了防止混凝土小型空心砌塊建筑墻體開裂的措施及建議。
關(guān)鍵詞:混凝土小型空心塊墻體;開裂;控制
1 原因分析
1.1 砌塊材料自身的原因
1.1.1 混凝土小型空心砌塊是由混凝土組成的?;炷潦且环N復(fù)合材料,它是由骨料、水泥石、氣體、水分等所組成的非均質(zhì)材料膠結(jié)而成的,在溫度、濕度變化條件下,混凝土逐步硬化,同時(shí)產(chǎn)生體積變形,這種變形是不均勻的;水泥石收縮較大,骨料收縮很??;一般來說,骨料與砂漿具有不同的熱學(xué)參數(shù),即它們的熱膨脹系數(shù)是不相同的,骨料的熱膨脹系數(shù)通常取在0.7×10-5/℃,混凝土的熱膨脹系數(shù)通常取為1×10-5/℃,不同類型骨料混凝土的熱傳導(dǎo)系數(shù)亦不同。它們之間的變形不是自由的,產(chǎn)生相互約束應(yīng)力,當(dāng)水泥砂漿的熱膨脹系數(shù)大于骨料熱膨脹系數(shù)時(shí),界面上將產(chǎn)生拉應(yīng)力,由此會(huì)造成開裂損傷。混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)由于水化熱產(chǎn)生的溫變、收縮等引起界面上的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到界面粘接強(qiáng)度時(shí),界面上的某一薄弱環(huán)節(jié)將首先開裂,因而造成材料內(nèi)部的開裂損傷。
1.1.2 混凝土中的自由水蒸發(fā)會(huì)引起混凝土的干縮,從而引起砌塊自身開裂。
1.1.3 混凝土中膠凝物質(zhì)在大氣中CO2的作用下,會(huì)引起炭化收縮,導(dǎo)致混凝土自身開裂。砌塊上墻后,由于自身的收縮,會(huì)引起墻體內(nèi)部產(chǎn)生一定的應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力大于墻體的抗拉與抗剪強(qiáng)度時(shí),墻體就會(huì)產(chǎn)生開裂。
1.1.4 砌塊是由混凝土制成的一種空心墻體材料,它具有混凝土脆性屬性,在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中,因振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的裂縫,上墻后在外界因素的作用下就會(huì)產(chǎn)生墻體上的宏觀裂縫。
1.1.5 由于砌塊自身材料的原因,混凝土砌塊需要成型養(yǎng)護(hù)28天,此時(shí)砌塊的變形約完成60%,砌塊變形要完全穩(wěn)定需長達(dá)3-5年,而在生產(chǎn)到施工過程中,有時(shí)砌塊齡期不到即已出廠,且齡期很難檢查控制,這也是造成墻體開裂的原因之一。
1.1.6 砌塊本身強(qiáng)度達(dá)不到要求,幾何尺寸誤差太大,缺棱掉角,破碎,也是引起墻體開裂的原因之一。
1.2 溫差作用的原因
混凝土砌塊砌體的線膨脹系數(shù)約為10×10-6,是實(shí)心粘土磚砌體的兩倍,因此,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(dǎo)致墻體開裂,溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。
1.3 地基沉降的原因
由于建筑物不均勻沉降,引起建筑物的墻體結(jié)構(gòu)內(nèi)的附加應(yīng)力,而砌塊砌體的抗剪性能大大低于粘土磚,這是導(dǎo)致墻體產(chǎn)生剪拉斜向開裂或垂直彎曲開裂主要原因。
1.4 施工方面的原因
1.4.1 空心砌塊墻體是由人工砌筑的,由于空心砌塊塊體較高和孔洞的存在,使豎縫砂漿不易飽滿,水平縫接觸面積小,不便鋪砌,導(dǎo)致水平及豎向灰縫砂漿飽滿度達(dá)不到要求,從而減弱了墻體抗剪、抗拉和抗變形能力,引起墻體開裂。
1.4.2 在施工過程中仍沿用傳統(tǒng)的砌磚操作工藝,使用傳統(tǒng)的砌筑砂漿,而不使用專用砌筑砂漿,導(dǎo)致砌塊之間粘結(jié)不牢,墻體抗拉、抗剪強(qiáng)度降低,從而引起墻體開裂。
1.4.3 現(xiàn)場材料的堆放不采取有效措施,受潮后仍上墻,引起二次干縮。
由于以上原因的存在,如果在各個(gè)環(huán)節(jié)不引起重視,砌塊墻體的開裂是在所難免的。
2 裂縫控制
砌塊墻體的裂縫控制,是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。長期以來人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實(shí)用方法,并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對性的提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相結(jié)合的構(gòu)想。這些構(gòu)想、措施有的已運(yùn)用到工程實(shí)踐中,并取得了較好的效果。
2.1 砌塊生產(chǎn)環(huán)節(jié)的措施
在砌塊的生產(chǎn)環(huán)節(jié)要加大管理力度。目前,在生產(chǎn)領(lǐng)域存在生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)、質(zhì)量體系不健全等問題,導(dǎo)致產(chǎn)出的砌塊密實(shí)度達(dá)不到要求、幾何尺寸差、缺棱掉角、含水率高、不進(jìn)行防潮包裝、齡期達(dá)不到要求等以一系列問題。而砌塊本身質(zhì)量的好壞與墻體開裂有很大的關(guān)系。所以,針對生產(chǎn)環(huán)節(jié),要采取以下措施:
2.1.1 引進(jìn)高質(zhì)量的生產(chǎn)設(shè)備,淘汰那些手工作坊式的生產(chǎn)工藝,保證砌塊生產(chǎn)質(zhì)量。
2.1.2 把好材料出廠關(guān),砌塊的齡期必須達(dá)到28d以上,砌塊的規(guī)格、強(qiáng)度等級、含水率等應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)。符合要求方可進(jìn)入施工現(xiàn)場使用。砌塊的運(yùn)輸和堆放要注意防止雨淋,保持堆放場地干凈整潔,不積水,運(yùn)輸過程嚴(yán)禁隨意傾卸。
2.1.3 砌塊要進(jìn)行防潮包裝。
2.2 施工環(huán)節(jié)的措施
2.2.1 嚴(yán)格控制砌塊28d后才能出廠和上墻砌筑,保證混凝土砌塊保養(yǎng)期。混凝土砌塊建筑的干縮裂縫對建筑物影響很大。而其中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)就是要控制好混凝土砌塊本身原有的含水率。除了生產(chǎn)企業(yè)提高砌塊本身內(nèi)在質(zhì)量包括控制其最大吸水率以外,非常重要的一條就是要保證混凝土砌塊的28d齡期再上墻,從實(shí)踐來看,保證砌塊齡期一個(gè)月以上上墻效果更佳;
2.2.2 混凝土砌塊砌體應(yīng)采用砌塊專用砂漿砌筑,砌筑砂漿須采用和易性好、粘結(jié)力強(qiáng)、稠度控制在50mm以下的混合砂漿,嚴(yán)禁用水泥砂漿砌筑;
2.2.3 墻體水平灰縫和豎縫必須飽滿,水平縫灰漿飽滿度達(dá)到90%,豎縫灰漿飽滿度應(yīng)達(dá)到80%,嚴(yán)禁砌體出現(xiàn)瞎縫和透明縫;
2.2.4 嚴(yán)禁雨后砌筑墻體和浸水、受潮砌塊上墻砌筑;
2.2.5 保證墻砌體材料質(zhì)量,同時(shí)保證砌筑用砂漿強(qiáng)度和飽滿度,增加砌體灰縫接觸面,才能保證墻體的剛度;
2.2.6 為了避免新砌體壓縮變形過大,嚴(yán)格控制日砌高度,外墻日砌高度在2m左右為宜;
2.2.7 保證頂層或最上兩三層的砌體砂漿強(qiáng)度不小于M7.5,增加墻體的抗剪抗拉能力,保證墻體的整體剛度;
2.2.8 外墻內(nèi)側(cè)設(shè)有暗管暗線時(shí),應(yīng)使用同種材料帶縱槽或橫槽的異型輔助砌塊,施工時(shí)要密切和水電施工人員配合,砌墻時(shí)確保預(yù)留管、線槽位置的正確,禁止在外墻砌好后鑿槽、鑿孔等。另外外墻砌體不宜吊掛重物,設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮用跳板、陽臺(tái)等安放空調(diào)設(shè)備;
2.2.9 可在窗臺(tái)下砌體中增加配筋或砌筑反拱,抵抗基礎(chǔ)的反作用;
2.2.10 墻體與混凝土構(gòu)造接應(yīng)采用“馬牙搓”連接工并加設(shè)拉接筋。因空心砌塊壁薄,水平灰縫接觸面小、故應(yīng)選用能保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度,且塑性好的砂漿砌筑。砌筑時(shí),砌塊底面朝上,鋪灰飽滿,豎向灰縫應(yīng)滿灌,擠壓嚴(yán)密,搭接合理;
2.2.11 嚴(yán)格按照砌筑方法,上下錯(cuò)縫要注意水平方面互相諾接,增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度;
2.2.12 嚴(yán)格控制砌塊的搬運(yùn)及堆放環(huán)節(jié)。砌塊的搬運(yùn)過程必須輕拿輕放,嚴(yán)防野蠻裝卸。防止因砌塊內(nèi)傷而產(chǎn)生一時(shí)釋放不了的應(yīng)力,并要求堆放整齊,加蓋防水物品,嚴(yán)禁遭雨淋;
2.2.13 在施工前一定要做好砌塊的排序方案,施工時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行;
2.2.14 做好施工工人的培訓(xùn)工作,以提高砌筑質(zhì)量;
2.3 抹灰環(huán)節(jié)的防裂措施
對于砌塊墻體,按照普通墻面進(jìn)行抹灰,很容易造成墻面開裂。所以要改變傳統(tǒng)的抹面做法,按照“逐層漸變、柔性抗裂”的原理進(jìn)行抹灰,與傳統(tǒng)的抹面做法不同,這種做法在構(gòu)造設(shè)計(jì)上采用了逐層漸變的柔性抗裂技術(shù)路線。
2.3.1 其基本原理是,各構(gòu)造層滿足允許變形與限制變形相統(tǒng)一的原則,各層材料的性能滿足隨時(shí)分散和消解變形應(yīng)力,各層彈性模量變化指標(biāo)相匹配逐層漸變,外層的柔韌變形量高于內(nèi)層的變形量;按照這一原理建立的柔性漸變抗裂體系,能夠有效地吸收和消納應(yīng)力變形,能夠解決外墻表面易出現(xiàn)有害裂縫的技術(shù)難題。
2.3.2 做面層時(shí)宜采用抗裂柔性耐水膩?zhàn)樱讓佑煤粑粤己玫母叻肿尤橐簭椥酝苛?,柔性耐水膩?zhàn)优c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。
2.3.3 外墻抹灰宜待房屋結(jié)構(gòu)封頂15天后進(jìn)行,以使墻體有一個(gè)干縮穩(wěn)定的過程,避免日后粉刷開裂;頂層內(nèi)抹灰應(yīng)待屋面保溫、隔熱架空板施工完后再進(jìn)行,以減少溫差效應(yīng);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(chǎn)生頗有效果。實(shí)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。
總之,混凝土小型空心砌塊墻體裂縫的治理是一個(gè)系統(tǒng)工程,只有建設(shè)、施工、科研、生產(chǎn)、政府管理等部門協(xié)同工作,共同努力,集思廣益,墻體開裂的問題才能夠得到徹底解決。