【摘要】建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多,形態(tài)各異,而且較普遍,輕微者影響建筑物美觀,造成滲漏水,嚴重者降低建筑結(jié)構的承載力、剮度、穩(wěn)定和整體性、耐久性,甚至還會導致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此,對其建筑磚砌體裂縫的原因作了分析,并針對性地提出了砌體結(jié)構裂縫控制的具體構造措施建議。
【關鍵詞】砌體;裂縫;措施
一、溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫
這類裂縫較典型和普遍的是建筑物(特別是那些縱向較長的)頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫,其形態(tài)呈“八”字或“x”型,且顯對稱性,但有時僅一端有,輕微者僅在兩端1~2個開間內(nèi)出現(xiàn),嚴重者會發(fā)展至房屋兩端1/3縱長范圍內(nèi),并由頂層向下幾層發(fā)展。此類型縫對那種剛性屋面平屋頂、未設變形縫、隔熱層的房屋更易發(fā)生。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過其材料抗拉強度的結(jié)果。
具體的機理可認為是:在陽光照射下(特別是南方地區(qū))屋面板溫度可高達60~70℃,而在其下的磚砌體僅為3O~35℃,如此大的溫差,加上混凝土線膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍,則根據(jù)王鐵夢《建筑物的裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式,可計算出砌體中的主拉應力。設砂漿強度M5.0、磚強度Mu7.5時,則其沿灰縫截面破壞時的軸心抗拉、抗剪強度設計值僅為0.14MPa和0.12MPa,而沿齒縫通縫的彎曲抗拉強度僅為0.25MPa和0.12MPa,則溫差引起的砌體主拉應力大于砌體本身抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋兩端為“自由端”,水平約束力小,上部砌體垂直壓力較小,如無相應措施上述裂縫在所難免。當屋面向兩端熱脹時,致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫,當冷縮時,就出現(xiàn)倒“八”字縫,一脹一縮則易出現(xiàn)“X”字縫。其防治的主要方法:一是減緩消除熱脹冷縮動力源,如設隔熱層、變形縫;二是增強相關砌體抗力,如提高砂漿強度,提高飽滿度,空斗改實砌,加筋砌體,加設構造柱;三是提高抹灰的抗裂能力(對于不影響結(jié)構安全的縫)。
二、特殊砌體材料產(chǎn)生的裂縫
如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體,前者致裂的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構造要求未能跟上。后者,由于其本身對溫差敏感、表面光滑等特殊性,雖然外觀、尺寸指標均較好,但在實際使用中對嚴格的灰砂磚砌體施工規(guī)程不熟悉,缺少使用經(jīng)驗,導致除存在粘土磚常見裂縫外,還常見在較長墻段中及外墻窗臺下的豎斜裂縫。其機理可以認為:
1.剛出廠的灰砂磚穩(wěn)定性差。灰砂磚主要由細砂和石灰組成,蒸壓養(yǎng)護后,一般不到一周即已出廠,但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,灰砂磚在出廠的一月內(nèi)其釋放的熱量較大,存在著反復的化學反應過程,而且實際上一時難以完全反應,因此,體積極不穩(wěn)定。
2.對含水率有苛刻的要求。據(jù)有關試驗資料和使用經(jīng)驗表明,含水率控制在7%~10%之間砌體可獲得較好的粘結(jié)力和抗剪強度,否則影響明顯。
3.磚體表面太光滑,粘結(jié)性能差。特別是當含水率不當致使砌體砂漿強度低劣粘結(jié)不良后,直接地導致了在縫間抗拉剪強度低下。
預防的主要方法:(1)確保使用前的穩(wěn)定期;(2)嚴格控制含水率;(3)嚴格有關磚操作規(guī)程和構造要求施工,如在較長墻段中部及窗臺下設統(tǒng)長構造筋等;(4)改善磚面造型。如能切實落實這四類措施,在目前大力推廣使用墻改材料的今天,灰砂磚還是有廣泛的生產(chǎn)和應用潛力的。
三、防止墻體開裂的具體構造措施
(一)防止屋蓋溫度變化與砌體干縮變形引起的墻體開裂措施
(1)屋蓋上設置保溫層或隔熱層;(2)在屋蓋的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不大于30m;(3)當采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;(4)建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足BGJ3-88砌體結(jié)構設計規(guī)范第5.3.2條的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。
(二)防止主要由墻體材料干縮引起裂縫的措施
1.設置控制縫。(1)控制縫的設置位置。一是在墻的高度突然變化處設置豎向控制縫;二是在墻的厚度突然變化處設置豎向控制縫;三是在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設置豎向控制縫;四是在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設置豎向控制縫;五是豎向控制縫,對3層以下的房屋,應沿房屋墻體的全高設置;對大于3層的房屋,可僅在建筑物1層~2層和頂層墻體的上述位置設置;六是控制縫在樓、屋蓋處可不貫通,但在該部位宜做成假縫,以控制可預料的裂縫;七是控制縫做成隱式,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內(nèi)應用彈性密封材料,如聚硫化物、聚氨酯或硅樹脂等填縫。(2)控制縫的間距。一是對有規(guī)則洞口外墻不大于6mm;二是對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍;三是在轉(zhuǎn)角部位,控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m。
2.設置灰縫鋼筋。一是在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應小于600mm;二是在樓蓋標高以上,屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂?shù)牟课?;三是灰縫鋼筋的間距不大于600mm;四是灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;五是灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片,網(wǎng)片的縱向鋼筋不小于25mm2,橫筋間距不宜大于200mm;六是對均勻配筋時含鋼率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、頂層窗洞上下不小于38mm;七是灰縫鋼筋宜通長設置,當不便通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于300mm;八是灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中,錨固長度不應小于300mm;九是灰縫鋼筋應埋人砂漿中,灰縫鋼筋砂漿保護層,上下不小于3mm,外側(cè)小于15mm,灰縫鋼筋宜進行防腐處理。
3.在建筑物墻體中設置配筋帶。一是在樓蓋處和屋蓋處;二是墻體的頂部;三是窗臺的下部;四是配筋帶的間距不應大于2400mm,也不宜小于800mm;五是配筋帶的鋼筋,對190mm厚墻,不應小于212,對250mm~300mm厚墻不應小于2l6,當配筋帶作為過梁時,其配筋應按計算確定;六是配筋帶鋼筋宜通長設置,當不能通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于45d和600mm;七是配筋帶鋼筋應彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固,錨固長度不應小于35d和400mm;八是當配筋帶僅用:F控制墻體裂縫時,宜在控制縫處斷開,當設計考慮需要通過控制縫時,宜在該處的配筋帶表面做成虛縫,以控制可預料的裂縫位置;九是對地震設防烈度不小于7度的地區(qū),配筋帶的截面不應小于190mm×200mm,配筋不應小于10;十是設置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。
四、結(jié)語
綜上分析,砌體裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍,而以沉降、超載致裂的危害較大,但其危害性和處理方法也不能一概而論,在具體處理時務必正確區(qū)分,對癥防治,且以防為主??傊?,只要堅持對國家和人民極端負責的態(tài)度,認真、切實查明原因,磚砌體裂縫問題也是不難處理的。