石峰
【摘要】磚混結構有較好保溫、隔熱、隔音、防止墻面浸水、方便打膨脹螺栓,施工技術簡單,磚生產成本低,民間大量生產等優(yōu)點,是一種常用結構形式。不足之處:制磚要取土、干燥、燒制等,占用土地,消耗燃料、污染環(huán)境,磚砌體自重大不利于抗震。墻體、混凝土板常出現(xiàn)裂縫。下面對溫度裂縫進行分析,提出預防措施。
【關鍵詞】現(xiàn)澆磚混結構 溫度裂縫 分析 預防措施 修補
一、溫度變化時材料性質差異產生的裂縫
作為承重墻材料,粘土實心磚(禁實后用頁巖磚替代)砌體線膨脹系數(shù)為5×10-6/℃,混凝土線膨脹系數(shù)為10×10-6/℃是燒結磚砌體的2倍,鋼筋混凝土線膨脹系數(shù)是燒結磚砌體的2.4倍。這兩種材料建成的房屋,磚砌體抗拉抗剪強度比現(xiàn)澆板溫度應力小得多,溫度變化時,現(xiàn)澆板變形受到磚砌體約束,較薄弱部位會出現(xiàn)裂縫來釋放現(xiàn)澆板溫度應力。
二、磚砌體溫度差異產生的裂縫
房屋因朝向、各外表面日照強度不同,產生裂縫數(shù)量、寬度是不同的,溫差變化大的表面裂縫要多于變化小的表面。屋面板受日照最多溫度很高,夏季溫度達40℃~65℃,黑色無隔熱層屋面溫度可達70℃,遇大雨又是降溫最快的地方,屋面板溫差和變形也是最大的。外墻西曬面裂縫多于其它外墻面,多出現(xiàn)在窗臺角部八字形斜裂縫,較小窗間墻的窗臺、窗頂部位水平裂縫。
屋面板溫度變形引起墻體產生裂縫變化規(guī)律是:裂縫從頂層開始,越往下層越輕,一般影響一至二層。條式房屋中間單元墻體裂縫較輕,兩端部單元裂縫較重,縱墻裂縫重,橫墻裂縫輕。裂縫寬度隨溫度變化而變化,細小裂縫在溫度下降混凝土板收縮時會閉合,大的裂縫溫度下降時不能自行閉合。經過一~二年后裂縫寬度會穩(wěn)定在一定范圍內,寬度較大的可達到3mm以上。縱墻上的裂縫多呈45°角,沿砌體齒縫剪切破壞。屋面隔熱層質量越差或未做,屋面與墻體相對位移就越大,墻體裂縫越多,縫寬越大。
三、現(xiàn)澆鋼筋混凝土板收縮、溫度應力產生的裂縫
現(xiàn)澆板因板塊面積差異,板厚、配筋不同,有洞口、穿線管,板不連續(xù)等,使得板在混凝土收縮,溫度變化時應力分布不均勻,截面消弱較多的地方出現(xiàn)應力集中。當現(xiàn)澆混凝土板收縮及溫度變化產生的收縮應力大于混凝土拉應力時,較薄弱部位將產生收縮裂縫。
混凝土裂縫產生是比較復雜的問題,因素很多,這里主要討論現(xiàn)澆鋼筋混凝土板收縮、溫度應力所產生的裂縫。研究證明鋼筋混凝上構件在未加荷載時就已經存在微觀裂縫:骨料與水泥石粘接面上的裂縫,水泥石裂縫,骨料裂縫?;炷廖⒘芽p主要指前兩種,微裂縫的存在對混凝土基本物理力學性質如強塑性,徐變、變形、強度、剛度等有重要影響?;炷廖⒘芽p產生的原因為骨料、水泥石、氣體、水分等所組成的非均質材料、在溫度、濕度變化條件下,混凝土逐步硬化,同時產生體積變形,這種變形是不均勻的,水泥石收縮較大,骨料收縮很小,水泥石的熱膨脹系數(shù)大,骨料較小,它們之間的變形不是自由的,產生相互約束應力,這種應力可引起粘著微裂縫和水泥石變形微裂縫??梢哉J為,混凝土有裂縫是絕對的,無裂縫之相對的。
民用建筑中,寬度小于0.05mm的裂縫對結構安全使用無影響,混凝構件是帶裂縫工作的。根據多年工程實踐經驗得知,與大板塊(如客廳板)周邊相連接的小板塊中部(無上部筋范圍)易出現(xiàn)平行于大板塊邊的直裂縫,有些裂縫會上下貫通,板四角出現(xiàn)八字形裂縫、沿穿線管走向裂縫等等。
四、溫度裂縫的預防措施
1、伸縮縫設置:嚴格按照《砌體結構設計規(guī)范》要求設置,如果超過伸縮縫設置最大間距,應進行溫度應力計算,并采用有效抗裂措施,伸縮縫寬度不小于30mm。
2、屋面上做保溫隔熱層。
3、對于較長鋼筋混凝土女兒墻應設置伸縮縫,設縫后每段女兒墻長不宜超過12m。
4、屋面保溫隔熱層或屋面剛性面層及砂漿找平層設置分隔縫,分隔縫間距不大于6m,并與女兒墻隔開,其縫寬不小于 30mm。
5、頂層磚女兒墻砌筑砂漿強度等級不低于M5。
6、頂層圈梁沿墻體滿布,房屋端部兩個開間圈梁下的墻體內宜設置通長水平鋼筋。
7、磚砌女兒墻內設構造柱,間距不大于4m ,構造柱主筋伸至女兒墻壓頂梁內,與壓頂梁整澆在一起。
8、房屋頂層端部墻體內適當增設構造柱。
9、在長高比較大房屋外縱墻窗臺下二皮磚灰縫中配3φ6 縱向鋼筋,提高磚砌體的抗剪強度,防止窗臺角部的八字形砌體裂縫。
10、混凝土現(xiàn)澆板施工過程中應對砂、石、水泥的質量嚴格把關,不使用不合格產品,水泥選擇安定性好,質量穩(wěn)定的水泥廠產品。施工中嚴格控制混凝土配合比,水灰比,不能隨意加大水灰比,造成混凝土在硬化過程中收縮量增加,強度降低。澆灌整塊板時順序連續(xù)澆灌,振搗適度,不漏振及振搗過度,不產生冷縫。
11、混凝土板中布有穿線管處,宜垂直于穿線管在混凝土上下層布置附加鋼筋,配φ4 @120冷拔絲長500(穿線管居中),架立筋可根據需要布置,保護層厚度取15mm,可控制穿線管處混凝上板開裂。
12、對于混凝土板較薄弱處及實際工程中易開裂部位曾設附加鋼筋加強抗裂性,如;板的四角,板上開有洞口處、樓梯間處、較大板面上部沒有負筋處等。
13、混凝土拌制過程中加入高性能混凝土膨脹劑,減少現(xiàn)澆混凝土硬化過程中收縮量,使混凝土板出現(xiàn)裂縫數(shù)量大大減少。
14 、嚴禁野蠻施工,混凝土澆灌后三天內禁止在板面上堆放重物、砌筑用磚,三天后上磚也應手工堆放,不能用手推車等將一車磚倒在板上,產生大動荷載,堆磚重量也不能過大,應嚴格遵守《建筑施工規(guī)范的要求》。樓板支承應穩(wěn)定不變形,以保證澆灌質量。
五、出現(xiàn)溫度裂縫后修補方法
溫度裂縫出現(xiàn)一般是在主體結構完工后,墻面裂縫出現(xiàn)在溫差變化較大的時候,混凝土板面裂縫一般在三個月至一年內出現(xiàn)較多,裂縫出現(xiàn)不要過早修補,要分析裂縫產生的原因,確定是溫度裂縫后,至少觀察一個熱脹冷縮周期,在裂縫寬度變化穩(wěn)定后,再采取措施進行修補。
1、出現(xiàn)在墻面上不影響結構強度的小裂縫,可將縫處抹灰打掉,釘200mm寬大孔師網,用 1:2.5 水泥砂漿(加801膠)進行修補。
2、出現(xiàn)在墻面上影響結構強度的較大,貫通裂縫,將縫處兩邊抹灰打掉,縫內注入801膠與水泥拌合膠液,外墻滲水裂縫注膠應盡量飽滿,在裂縫兩側用雙向φ6@ 150寬800鋼筋焊接網片加固,兩側網片用φ6@ 300拉筋(墻上打孔)在網片交叉點處焊接,網片固定牢固后用 1:2.5 水泥砂漿厚25mm(加801膠)抹面。
3、出現(xiàn)在混凝土板面上不影響結構強度的小裂縫,可將板面裂縫處水泥砂漿面層,鑿成V形槽,槽內801膠加少量水泥拌勻后的膠液灌縫,之后用 1:2 水泥砂漿(加801膠)抹面壓光,裂縫修補后板面不應滲水以保證房屋的正常使用及美觀。
4、出現(xiàn)在混凝土板面對結構強度、耐久性有影響上下貫穿裂縫(大于0.3mm),可用結構膠進行灌縫補強。此方法修補板面裂縫比較理想,不會滲水,但費用比較高,更大裂縫如寬度在1.0mm以上,直接影響板承載力時,可采用結構膠灌縫、粘貼碳纖維布的方法進行加固處理,恢復結構承載力,保證房屋安全使用。
參考文獻
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