向雪萍

溫度裂縫是砌體結(jié)構(gòu)常見(jiàn)裂縫之一,通常在建筑物建成1年～2年后出現(xiàn)。砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的整體性,耐久性和抗震性。同時(shí)墻體的裂縫給居住者在感官上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國(guó)墻改,住房商品化的進(jìn)展,人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高,對(duì)建筑物墻體裂縫的控制要求更為嚴(yán)格。因此加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施,已成為房屋所有者,國(guó)家行政主管部門及開(kāi)發(fā)商共同關(guān)注的話題。

1 溫度裂縫產(chǎn)生的原因分析

溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹冷縮。夏天,在陽(yáng)光的照射下屋面板溫度可達(dá)60℃～70℃,而在其下的磚砌體溫度僅為30℃～35℃,如此大的溫差,再加上混凝土的線性膨脹系數(shù)與砌體的不同(比如是磚砌體的2.4倍),屋蓋和墻體的剛度又不同,當(dāng)溫度變化時(shí),由于鋼筋混凝土溫度變形大,砌體溫度變形小,屋蓋伸長(zhǎng)變形受到墻體的阻礙,因而在屋蓋中引起壓應(yīng)力,在墻體中引起拉應(yīng)力和剪應(yīng)力,房屋頂層端部墻體應(yīng)力最大。當(dāng)墻體中的主拉應(yīng)力或剪應(yīng)力超過(guò)砌體的抗拉或抗剪強(qiáng)度時(shí),就會(huì)在墻體中產(chǎn)生裂縫。沿墻體分布的剪應(yīng)力大致為兩端最大,中部最小。由于端部的正應(yīng)力較小,主拉應(yīng)力接近于剪應(yīng)力,因此可能引起斜裂縫。另一方面,砌體的收縮應(yīng)變?cè)谡囟认驴刹豢紤];而鋼筋混凝土的收縮應(yīng)變?yōu)?×10-4～4×10-4,當(dāng)溫度降低或鋼筋混凝土干縮時(shí),則產(chǎn)生與上述相反的作用,在屋蓋和樓蓋中引起拉應(yīng)力和剪應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),在屋蓋和樓蓋中將產(chǎn)生裂縫。

2 溫度裂縫的特征

溫度裂縫是從頂部開(kāi)始,越往下層裂縫越輕。房屋長(zhǎng)高比越大,裂縫越重。條式房屋的中間單元裂縫輕,兩端部單元裂縫較重。從整體上看,房屋內(nèi)部墻體比外部墻體裂縫重,而內(nèi)橫墻裂縫較輕,內(nèi)縱墻裂縫較重。從施工角度看,夏天施工時(shí)的裂縫輕,冬天施工時(shí)的裂縫重。

3 溫度裂縫出現(xiàn)的主要形式及成因

3.1 頂層墻體裂縫

由于鋼筋混凝土屋蓋與墻體溫度變形的差異,在頂層墻體上產(chǎn)生沿窗洞口的“八”字形裂縫或水平裂縫。因?yàn)轫攲觾?nèi)縱墻和橫墻與屋面板的溫差比相應(yīng)的外縱墻和山墻大,所以屋內(nèi)墻體裂縫比外墻重。

3.2 墻體豎直裂縫

一些平面比較復(fù)雜的建筑,常在墻體轉(zhuǎn)折處出現(xiàn)垂直裂縫。情況嚴(yán)重的出現(xiàn)上下貫通的豎直通縫,并伴有墻體彎曲撓折現(xiàn)象。其原因在于:同一個(gè)方向的墻體不在同一個(gè)平面內(nèi),溫度作用下的墻體整片變形錯(cuò)位,對(duì)互連的垂直方向墻體產(chǎn)生剪切變形。同理,相互垂直或成某一角度的墻體由于溫度變形也易產(chǎn)生豎直裂縫和彎曲變形。

3.3 圈梁下墻體裂縫

設(shè)置圈梁不但可以增加建筑物的整體性和延性,提高抗震能力,而且還可以增加墻體的抗裂能力。但是,在有的建筑物中圈梁下卻出現(xiàn)了許多“八”字形裂縫,越靠近山墻越明顯,這是由于建筑物過(guò)長(zhǎng),未設(shè)伸縮縫。或雖設(shè)縫但由于圈梁是連續(xù)貫通的,使圈梁很長(zhǎng),溫度變形量比墻體大很多,這樣,圈梁在溫度的變化下對(duì)墻體產(chǎn)生拉力或推力,致使其下部墻體開(kāi)裂。

3.4 女兒墻裂縫

設(shè)置女兒墻的建筑常在女兒墻壓頂下部出現(xiàn)斜裂縫,并且端部較明顯;另外在女兒墻轉(zhuǎn)角處也多出現(xiàn)裂縫。其原因在于女兒墻鋼筋混凝土壓頂無(wú)保溫措施,與下部的屋面板和墻體相比受溫度影響更嚴(yán)重,其大氣物理?xiàng)l件在整幢建筑中最為惡劣,在此條件下,壓頂將其下面的女兒墻拉出斜裂縫。

另外,在女兒墻的根部和平屋面交接處也易出現(xiàn)裂縫。這是因?yàn)殇摻罨炷廖萆w和屋面的水泥砂漿面層在氣溫升高后的伸長(zhǎng)比磚墻大,因此對(duì)墻體產(chǎn)生推力,導(dǎo)致女兒墻開(kāi)裂。溫差越大,房屋越長(zhǎng),面層砂漿越密越厚,推力越大,墻體開(kāi)裂越嚴(yán)重。

通常情況下,溫度裂縫的危害不大。但是如果遇到地震或在水平荷載作用下就有可能導(dǎo)致房屋的破壞。因此,在設(shè)計(jì)中,應(yīng)該采取有效措施,防止溫度裂縫的發(fā)生。

4 預(yù)防溫度裂縫的措施

1)建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮溫度影響,盡量使平面布局規(guī)則簡(jiǎn)單。房屋長(zhǎng)高比不宜太大,一般應(yīng)控制在2.5～3.0之間。當(dāng)不能滿足以上要求時(shí),應(yīng)設(shè)置伸縮縫。2)根據(jù)砌體房屋墻體材料和建筑體型,屋面構(gòu)造選擇適合的溫度伸縮區(qū)段,按照GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范表6.3.1的要求設(shè)置伸縮縫,寬度不宜小于30 mm。3)屋面應(yīng)設(shè)置有效的保溫層或隔熱層。設(shè)計(jì)上必須按建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),對(duì)屋面保溫層進(jìn)行熱工計(jì)算,對(duì)保溫材料提出質(zhì)量密度,粒徑,導(dǎo)熱系數(shù)及含水率等技術(shù)指標(biāo)的要求,在施工上應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工規(guī)定進(jìn)行施工,確保屋面保溫層的質(zhì)量。4)采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋或瓦材屋蓋,木屋蓋,輕鋼屋蓋。5)設(shè)置分隔縫或滑動(dòng)層。a.屋面保溫層或屋面剛性面層及砂漿找平層設(shè)置分隔縫,其間距不大于6 m,并與女兒墻隔開(kāi),縫寬不小于30 mm;b.在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置分隔縫,間距不大于20 m;c.當(dāng)現(xiàn)澆混凝土挑檐或坡屋頂?shù)拈L(zhǎng)度大于12 m時(shí),宜沿縱向設(shè)置分隔縫或沿坡頂脊部設(shè)置分隔縫,縫寬不小于20 mm,縫內(nèi)用防水彈性材料嵌填;d.當(dāng)房屋進(jìn)深較大時(shí),在沿女兒墻內(nèi)側(cè)的現(xiàn)澆板處設(shè)置局部分隔縫,縫寬不小于20 mm,縫內(nèi)用防水彈性材料嵌填;e.在混凝土屋面板和墻體圈梁間設(shè)置滑動(dòng)層?；瑒?dòng)層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片:對(duì)較長(zhǎng)的縱墻可只在兩端的2個(gè)～3個(gè)開(kāi)間內(nèi)設(shè)置,對(duì)橫墻可只在其兩端各1/4墻長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)置。6)女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,其間距不大于4 m,構(gòu)造柱應(yīng)伸入女兒墻頂,并與現(xiàn)澆混凝土壓頂澆在一起。壓頂板的縱向鋼筋不宜小于3Ф 6,橫筋Ф 4@100,且宜為焊接網(wǎng)片。7)其他加強(qiáng)措施詳見(jiàn)GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第6.3節(jié)。

5 溫度裂縫的治理措施

1)若屋面保溫層未達(dá)到熱工要求和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)重新改做屋面保溫層,以防止裂縫繼續(xù)發(fā)展。2)溫度裂縫有一個(gè)發(fā)展階段,等觀察一段時(shí)間,裂縫再無(wú)新的變化時(shí)再采取治理措施。鑒定裂縫是否穩(wěn)定的方法:在裂縫內(nèi)嵌抹水泥漿或玻璃紙,形態(tài)完整無(wú)損,說(shuō)明裂縫已基本穩(wěn)定。3)當(dāng)細(xì)小裂縫不影響使用可不修補(bǔ),當(dāng)裂縫造成墻面滲水,可用壓力灌漿法進(jìn)行處理,即用灰漿泵將含有膠合材料的水泥砂漿或化學(xué)砂漿灌入裂縫內(nèi)使之粘合成整體。4)對(duì)于裂縫較多并且穿墻厚,影響美觀和正常使用時(shí),可在墻體兩側(cè)用4Ф 6@200或Ф 6@500鋼筋網(wǎng)片,兩側(cè)網(wǎng)片用鐵絲固定后,然后噴射砂漿或分層抹上密綴的砂漿層,以形成組合墻體。

6 結(jié)語(yǔ)

建筑物產(chǎn)生溫度裂縫是一個(gè)比較普遍的現(xiàn)象,但是如果人們對(duì)它足夠重視,在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的預(yù)防措施,施工時(shí)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工,就一定能夠避免溫度裂縫的出現(xiàn)。

[1] 張春香.磚混住宅女兒墻溫度裂縫的分析與預(yù)防[J].山西建筑,2008,34(2):173-174.