常曉亮 張 舵 王 楓 付帥鋒

鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院（450001）

0 引言

某衛(wèi)生間柱子在使用幾年后，由于各種原因出現(xiàn)了兩條上下貫通的裂縫，裂縫位于柱子的兩側(cè)，離邊緣4～5 cm不等，裂縫寬度從0.5～1.5mm不等，嚴(yán)重影響了其美觀和使用功能。且外墻與柱子對(duì)應(yīng)的墻體上也從上到下形成了兩條0.2mm左右的裂縫，引起散水開(kāi)裂。因此，筆者對(duì)加氣混凝土墻體開(kāi)裂機(jī)理進(jìn)行探討，從力學(xué)的觀點(diǎn)分析了原因，并有針對(duì)性的提出了處理及防止措施來(lái)解決。

1 開(kāi)裂原因分析

凡是裂縫，從力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，都是因?yàn)橛捎谀撤N原因產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)了其抗拉強(qiáng)度所致。所以以下就從產(chǎn)生拉應(yīng)力的原因以及抗拉強(qiáng)度不足兩方面分析開(kāi)裂原因，前者包括失水干縮、溫度改變等，后者包括設(shè)計(jì)和施工不良。

1.1 干縮

墻體所用的加氣混凝土砌塊生產(chǎn)出來(lái)的時(shí)候，其含水率一般在20%～25%之間,會(huì)隨水分的蒸發(fā)而收縮，其標(biāo)態(tài)干縮值在0.3～0.6mm/m，達(dá)28 d齡期時(shí)，其收縮量只占其干燥時(shí)總收縮量的60%。所以砌塊砌筑完成后,會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)面繼續(xù)收縮，此過(guò)程中又受到主體結(jié)構(gòu)柱以及拉結(jié)筋的拉結(jié)作用，因而會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。

1.2 溫度作用

由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知，對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)溫度變化時(shí)會(huì)引起材料的脹縮，從而引起內(nèi)應(yīng)力。而建筑物是超靜定結(jié)構(gòu),且鋼筋混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)為10～14×10-6mm/m·℃,加氣混凝土砌塊的線(xiàn)膨脹系數(shù)為8×10-6mm/m·℃，兩者數(shù)值的不一致加大了應(yīng)力值。

1.3 設(shè)計(jì)不良

作為主體結(jié)構(gòu)的柱子與填充墻之間存在縫隙，且施工時(shí)間也不一樣，設(shè)計(jì)時(shí)也可能會(huì)由于設(shè)計(jì)不周導(dǎo)致在此處出現(xiàn)應(yīng)力集中。如本例中的柱子處于窗口邊，正是應(yīng)力集中區(qū)?；蛘吣承┎课辉O(shè)計(jì)時(shí)剛性不足,則由于其自身的變形而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，如梁的跨度太大，其下部的墻體過(guò)長(zhǎng)、過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生與主體柱子不一樣的豎向變形而產(chǎn)生剪應(yīng)力。拉結(jié)鋼筋的設(shè)計(jì)與規(guī)范要求不符也會(huì)造成開(kāi)裂。

1.4 施工問(wèn)題

砌體與混凝土柱子之間拉結(jié)不牢固或用不同批號(hào)的砌塊砌筑同一墻體時(shí)，會(huì)造成砌筑砂漿灰縫厚薄、寬窄、收縮的不一致。砌塊排列不合理，形成了通縫。水平和豎向縫的砂漿沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)的飽滿(mǎn)度。日砌筑高度過(guò)大、砌塊上墻時(shí)含水量過(guò)大或齡期不夠。等等這些原因均會(huì)造成墻體的開(kāi)裂。

2 開(kāi)裂的防治措施

減少開(kāi)裂有兩個(gè)途徑∶①降低由于各種原因在墻體內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；②增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度。筆者從材料、設(shè)計(jì)、施工三方面提出了相應(yīng)的控制措施。其中材料措施可以改善由于溫度和干縮作用而產(chǎn)生的裂縫，設(shè)計(jì)和施工措施分別可以改善由于設(shè)計(jì)和施工不良所產(chǎn)生的裂縫。

2.1 材料措施

1）砌塊的控制。砌塊在砌筑時(shí)要保證一定的強(qiáng)度和含水率，所以要保證砌塊有28 d齡期。尤其在雨期施工時(shí)應(yīng)有可靠的防雨措施，被淋濕的砌塊不能立即砌筑。

2）砂漿的控制。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)宜高于加氣混凝土一個(gè)等級(jí)，且不得低于M2.5。應(yīng)盡量減少砂漿中的水泥用量和適當(dāng)?shù)奶岣呱皾{中粗砂和中砂的比例，以減少砂漿的吸水率和干縮變形。

2.2 構(gòu)造措施

砌塊砌體與承重墻或柱交接處預(yù)埋拉結(jié)鋼筋，拉結(jié)鋼筋沿墻或柱高每600mm左右高一道，要注意配合砌塊的模數(shù)，每道為2根直徑6mm的鋼筋，伸出墻或柱面長(zhǎng)度不小于800mm或1000 mm。如本例中要在混凝土柱與砌體墻交接處鋪貼200mm寬玻纖布（鋼絲網(wǎng)），每邊各100mm。因?yàn)榇颂幰壮霈F(xiàn)應(yīng)力集中而導(dǎo)致交接面處開(kāi)裂。

2.3 施工措施

施工的質(zhì)量直接影響著設(shè)計(jì)措施的落實(shí)及建筑的質(zhì)量。本例所涉及的是由砌筑的質(zhì)量造成的，與抹灰無(wú)關(guān)，故只指出砌筑的質(zhì)量保證措施。

1）每日砌筑高度控制在1.4 m以?xún)?nèi)，最好間歇24 h以后再繼續(xù)施工，以免因砌體自重造成收縮開(kāi)裂。尤其要注意雨期施工，可以制定適當(dāng)?shù)氖┕そM織設(shè)計(jì)，如做完屋面防水以后，下雨時(shí)可以進(jìn)行室內(nèi)隔墻的砌筑，雨停時(shí)可以進(jìn)行外隔墻的砌筑，以提高效率。

2）砌筑施工時(shí)，施工縫處必須砌成踏步斜槎，斜槎長(zhǎng)度不小于高度的2/3。如留斜槎有困難時(shí)，也可砌成馬牙槎，但必須用鋼絲網(wǎng)片拉接。

3）上下皮的豎向灰縫相互錯(cuò)開(kāi)搭接，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于砌塊長(zhǎng)度的1/3，且不小于150mm。當(dāng)搭接長(zhǎng)度不能滿(mǎn)足上述要求時(shí),應(yīng)在水平縫內(nèi)設(shè)置2根Φ6鋼筋，鋼筋兩端均應(yīng)超過(guò)該垂直縫350mm。

4）砌筑完成后要對(duì)墻體進(jìn)行保護(hù)，尤其是后續(xù)的設(shè)備，如水管、電線(xiàn)等安裝過(guò)程中，對(duì)墻面開(kāi)槽處理，打洞時(shí)應(yīng)使用輕型電動(dòng)工具，不能用錘子鑿打。

5）施工的組織措施也一定要得到保證，如重視旁站監(jiān)理，提高監(jiān)理人員素質(zhì)，進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)等。

3 結(jié)語(yǔ)

加氣混凝土砌筑工程雖不影響結(jié)構(gòu)的安全，但影響美觀，不能滿(mǎn)足使用要求，出現(xiàn)問(wèn)題了，處理起來(lái)也很費(fèi)事。所以一定要予以足夠的重視，采取綜合措施將裂縫控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。

[1]GB50003-2001,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB50203—2002,砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3]楊芳.加氣混凝土墻體開(kāi)裂機(jī)理分析及其定量控制[J].建筑科學(xué),2009(22)5:71～75.