淺談加強構造設計防止新型墻體開裂

陳敬文

（廣州市番禺城市建筑設計院有限公司，廣東 廣州 511400）

1 新型墻材的特性

建筑工程中所使用的新型墻材主要有普通混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、蒸壓灰砂磚、燒結空心磚、燒結類實心磚，還有少部分墻板。在產品性能方面，燒結類實心磚與黏土磚幾乎一樣。燒結空心磚的抗壓強度只有黏土磚的20%，抗折強度也較低，且孔洞率在35%以上。

1.1 干縮速度慢

新型墻材大多干縮速度緩慢，如新型墻材中干燥速度最快的灰砂磚3d才完成干縮值的10%，且標態干縮值大，一般在0.2～1.0m/n/m之間；但水泥制品和硅酸鹽制品實際干縮值卻隨著制品實際含水率的變化而發生很大的變化，在被雨水淋透時其實際干縮值與標態干縮值接近，但在干燥的環境下放置較長時間后，其實際干縮值與黏土磚相差不大。試驗表明，當水泥制品和硅酸鹽制品的實際含水率與平衡含水率接近時，其實際干縮值與黏土磚相差不大。在實際應用過程中，只要經過一定的干燥期，一般可以將這類產品的實際干縮值控制在0.1～0.3mm/m的范圍，這表明嚴格控制新型墻材的上墻含水率是非常重要的。

1.2 強度尤其是抗拉和抗剪強度比黏土磚低

新型墻材的強度普遍較黏土磚低，砌塊砌體的抗拉及抗剪切強度只有黏土磚的50%。黏土磚的抗壓強度≮10MPa，其抗折強度一般為2.5～3.5MPa，而新型墻材中除了灰砂磚的強度與黏土磚相當外，其他新型墻材在國家標準中要求的最小強度都很低，如蒸壓加氣混凝土砌塊的最小抗壓強度為1.0MPa，輕集料混凝土砌塊的為1.5MPa，普通混凝土砌塊的為3.5MPa，并且對抗折強度均未提出要求，顯然砌體的抗剪強度不理想。

1.3 配套規格多，較黏土磚的尺寸大、孔洞率高

新型墻材多為砌塊，也有部分板材，尺寸比黏土磚大，施工效率較高，但尺寸大不利于應力的釋放，更易產生裂縫。新型墻材的孔隙率高，易吸濕，部分砌塊開有孔槽，不能像黏土磚那樣砍鑿。

2 新型墻體開裂的原因分析

2.1 設計方面的原因

長期以來，設計者大多只重視強度設計而忽視抗裂構造設計，往往引用國家標準或標準圖集，既沒有單獨提出相關的防裂要求和措施，也未對這些措施的可行性進行調查。另一方面，設計人員對砌塊墻體材料的性質不夠了解，在設計過程中往往將黏土磚的構造要求套到新型墻材的設計中。由于新型墻材種類眾多，對于不同的品種，其性質也有差異，因而構造要求也不盡相同，而人們對新型墻材的性能和新標準的應用有的尚在認識探索之中，因而構造措施的設計缺陷也在所難免。由于這些原因，設計人員通常沒有在設計圖紙中注明新型墻材的品種、容重、強度等主要技術性能指標以及相應的抗裂防滲構造措施，或構造設計不合理，導致應用新型墻材的墻體開裂。

2.2 材料方面的原因

砌體結構產生裂縫的原因主要有兩個方面：一是由于外荷載（包括靜、動荷載）變化引起的裂隙；二是由于變形引起的裂隙，如干縮變形、溫度變形，不均勻沉陷等。民用建筑中以變形引起的裂縫為主。由于建筑物中的構件大多屬于超靜定桿件，具有多個約束，對于變形將予以限制，從而會在構件內產生應力，在砌體中產生很大的拉力和剪力，當這些力超過一定限度時，砌體就產生錯位裂隙。

3 防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂，宜采取下列措施

3.1 屋蓋上設置保溫層或隔熱層。

3.2 在屋蓋的適當部位設置控制縫，控制縫的間距不大于30m。

3.3 當采用現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，縫內用彈性油膏嵌縫。

3.4 建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規范》BGJ3－88第5.3.2條的規定外，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。

4 防止主要由墻體材料干縮引起的裂縫可采用以下設計措施之一：

4.1 設置控制縫

4.1.1 控制縫的設置位置

在墻的高度忽然變化處設置豎向控制縫；在墻的厚度忽然變化處設置豎向控制縫；在不大于離相交墻或轉角墻答應接縫距離之半設置豎向控制縫；在門、窗洞口的一側或兩側設置豎向控制縫；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1－2層和頂層墻體的上述位置設置；控制縫在樓、屋蓋處可不貫通，但在該部位宜作成假縫，以控制可預料的裂縫；控制縫作成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內應用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。

4.1.2 控制縫的間距

對有規則洞口外墻不大于6mm；對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍；在轉角部位，控制縫至墻轉角的距離不大于4.5m。

4.2 設置灰縫鋼筋

在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側長度不應小于600mm；在樓蓋標高以上，屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂的部位；灰縫鋼筋的間距不大于600mm；灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm；灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網片，網片的縱向鋼筋不小于25，橫筋間距不宜大于200mm；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38；灰縫鋼筋宜通長設置，當不便通長設置時，答應搭接，搭接長度不應小于300mm；灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉角墻中，錨固長度不應小于300mm；灰縫鋼筋應埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護層，上下不小于3mm，外側小于15mm，灰縫鋼筋宜進行防腐處理；當利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時，其配筋量應按計算確定，其搭接和錨固長度尚不應小于75d和300mm；不配筋的外葉墻應設控制縫，控制縫間距不宜大于6m；設置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。

4.3 在建筑物墻體中設置配筋帶

在樓蓋處和屋蓋處；墻體的頂部；窗臺的下部；配筋帶的間距不應大于2400mm，也不宜小于800mm；配筋帶的鋼筋，對190mm厚墻，不應小于2ф12，對250～300mm厚墻不應小于2ф16，當配筋帶作為過梁時，其配筋應按計算確定；配筋帶鋼筋宜通長設置，當不能通長設置時，答應搭接，搭接長度不應小于45d和600mm；配筋帶鋼筋應彎入轉角墻處錨固，錨固長度不應小于35d和400mm；當配筋帶僅用于控制墻體裂縫時，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作成虛縫，以控制可預料的裂縫位置；對地震設防裂度≥7度的地區，配筋帶的截面不應小于190mm200mm，配筋不應小于410；設置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。

5 墻材質量控制

質檢部門應對砌塊生產廠家的生產質量進行嚴格管理，、實行質量抽檢制度，抽檢內容包括強度、密實度、含水率、幾何尺寸、出廠時間、防潮包裝等，特別是含水率是反映收縮性的重要指標。使用單位必須堅持產品驗收，杜絕使用不合格產品。

結束語

綜上所述，新型墻體開裂的原因很多，但只有嚴格按規范操作，從生產，設計，施工等各方面層層把關，采取有效的控制措施，才能防止墻體開裂的質量通病。

[1]李軒.新型輕質墻板裂縫機理與防治對策的研究[D].西安理工大學，2002年.

[2]母蘭.新型墻材商品住宅推廣的必然性研究[D].北京工業大學，2001年.