朱萬鈞
(臨汾市建筑勘察設計院,山西臨汾 041000)
隨著城市建設的框架結構、框架—剪力墻結構、剪力墻結構的建筑應用越來越多,砌體填充墻墻體裂縫的質量問題也日漸突出,本文對砌體填充墻墻體開裂的原因進行了深入的分析,并提出相應的防治對策,以避免砌體填充墻墻體開裂問題的出現,提高砌體填充墻墻體的質量和美觀度,下面就其裂縫原因和防治措施略談幾點。
混凝土砌塊都是含水的硅酸鹽制品,都經過含水的養護,制品從較高的含水率至平衡含水率,是一個水分減少的過程,隨著水分的減少,制品產生收縮。同時,水化硅酸鹽是一種熱力學不穩定的物質,會與大氣中的二氧化碳發生碳化反應,釋放出水化產物中的水,也會引起制品收縮。砌塊材料本身應有嚴格的生產過程,其產品的材料制配、爐體燃燒溫度、蒸養等制作過程應實現生產工藝程序要求。生產的砌塊應保證一個養護周期,控制其含水率,達到28 d齡期后,才能出廠砌筑使用。充足的養護期可使砌塊充分收縮,降低含水率,增強材料強度和韌性。不達齡期的砌塊自身收縮較快,砌筑后易引起砌體產生收縮裂縫。而有些生產廠家因場地較小,砌塊不能大量堆放,造成砌塊養護周期不足,存放一周或幾天就出廠,到達工地堆放時間也不長,很快直接使用,或砌塊在工地現場被風吹雨淋,含水率增高,收縮變形量增大,砌筑使用后,造成砌體填充墻裂縫。
溫度的變化會引起砌塊材料的熱脹冷縮,當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時,墻體就會產生溫度裂縫。這主要是填充墻體材料與鋼筋混凝土材料的線膨脹系數不一致,兩種材料在受溫度變化時產生的脹縮量也不一樣。在相同的溫度下,兩者伸縮不一就會在墻體和構件中產生附加應力,當附加應力超過墻體的承受能力時,就會使墻體開裂。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的原因,這些裂縫一般經過一個冬夏之后才逐漸穩定,不再繼續發展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。相當部分的砌體填充墻裂縫是由此引起的。
鋼筋混凝土梁、板、柱在承受荷載后,往往會發生微小變形,依據混凝土結構理論和設計計算,構件是有撓度的,實際工程中柱子微壓縮,梁微撓曲也是存在的。有的結構混凝土梁跨度大,截面高度小,剛度較弱,承受荷載后產生變形,引起填充墻產生附加應力,超過砌體極限強度時,就會在薄弱處產生裂縫。
填充墻砌體是砌塊、砂漿、拉結筋、鋼絲網組成的統一受力整體,其抗拉強度、材質均勻性、砌筑砂漿、砌塊砌筑質量,都會影響砌體的整體抗拉強度。因此施工質量能否使砌塊砌體形成較好的整體,協調受力,對抵抗變形關系很大。在施工現場,相當數量的管理、技術人員往往存在重主體、輕填充的思想。對非主體結構的填充墻的認識不夠充分,對填充維護部分的重視不足,導致對砌體填充墻部分的施工質量要求標準降低,這也是導致砌體填充墻墻體開裂的重要原因之一,具體如下:
1)墻體用材出廠存放期不夠,未完成自身收縮就上墻砌筑。特別在一些工期緊張的項目,經常會存在剛出廠的砌塊直接運至施工現場并用于砌筑,無法保證砌體材料的養護要求,導致墻體產生收縮裂縫。2)所用砂漿強度不達標,建筑用砂含泥量超標,造成裂縫。3)砌筑時鋪漿過長,材料表面浮灰等污物清理不干凈,影響砂漿與墻體材料的粘結力,導致裂縫產生。4)砌筑排列不合理,頂部未設置斜磚或設置了斜磚但未頂緊,與上部梁存在空隙或孔洞。5)設備專業未設置預留孔槽,后期在填充墻上隨意鑿孔、開槽。6)施工場地對材料堆放,防雨措施等未按規范要求實施,這些因素的存在都會造成填充墻裂縫的產生。
針對造成砌體填充墻開裂的原因,可以有的放矢,采取針對措施防止墻體開裂,具體如下。
使用砌塊應選擇材質均勻,品質良好,各項性能指標都能符合要求的砌塊,并嚴格控制砌塊出廠時間,產品齡期應不少于規范規定的28 d,未達到規定齡期,不得砌筑。
1)設計構造應控制撓度變形。結構水平構件設計應滿足結構構件剛度要求,進行撓度驗算,控制結構梁、板不應產生荷載作用下的較大撓度,且不使填充墻因構件撓曲變形產生斜裂縫。2)對填充墻過長、過高的墻體,應設置混凝土構造柱和水平系梁進行分隔,形成對填充墻有約束,變形小,穩定性好的砌體,增強砌體抵抗變形的能力。3)砌體墻面抹灰前,應在填充墻與混凝土結構周邊交接處加設鋼絲網,每邊搭接不小于150 mm,以增強交接處的抗拉能力,防止裂縫產生。
1)嚴格控制砂漿配合比,改善砂漿的和易性和適應的砂漿稠度,嚴格控制用砂的含泥量。2)砌筑排磚合理,錯縫搭接,控制灰縫厚度(水平縫厚度宜為15 mm,豎縫宜為20 mm);灰縫平直度和砂漿飽滿度(砂漿飽滿度不小于85%),原漿隨手勾縫。3)清理砌塊表面浮灰和污物,并對基層打底處理,先刷摻水重的10%的108膠水泥漿一道,然后涂抹砂漿。4)分層分遍抹灰,抹灰層不宜過厚,粘結底灰厚度不大于2 mm,找平層8 mm~10 mm,面層2 mm~3 mm,每遍抹完后,應保持一定間歇時間。一般應待終凝充分收縮后,才能進行下道工序施工,這是極其重要的控制抹灰裂縫的重要環節。首層粘結層抹灰應待砌體砌筑至少14 d~20 d后進行,以使砌體砂漿伸縮基本完成,減少抹灰裂縫,首層粘結層與找平層,找平層與面層抹灰之間均應至少間歇一周或10 d后進行。5)嚴格處理砌體周邊縫隙,砌體墻與柱間隙不應過大,一般為10 mm,并隨手用砂漿填充密實;對砌塊與梁底水平交接處,可采用實心砌塊斜砌60°擠密的方法砌筑,并用干硬性細石混凝土塞縫。斜砌頂磚應在砌體砌筑7 d后施工,以保證墻體完成沉實穩定。對砌塊底部應放置200 mm高度實心砌塊坐底,砌塊砌筑時滿鋪砂漿,并確保砂漿飽滿。6)控制砌筑時間和速度,墻體應分兩次砌筑,即在1.4 m處、1.4 m以上分兩次砌筑,且應留置不少于5 d~7 d的間歇期。每日砌筑高度不宜超過2步架和頂層填砌時間不宜少于7 d。7)門窗洞口邊角裂縫多因砌體應力集中產生,可設置預制混凝土過梁,過梁兩端入墻長度不少于240 mm,過梁安裝時,應坐漿找平,端頭砂漿飽滿密實。必要時設計配置門窗洞口混凝土邊框。洞口角部抹灰加鋼絲網或過梁上方砌體灰縫內埋設鋼筋,提高抗裂性能。8)電氣暗線管埋設處理。砌塊砌體電氣暗線管埋設不得開水平槽,應做豎槽,豎槽寬度為暗管直徑+30 mm,深度以暗管表面低于砌體表面15 mm為宜,并用鋼釘將暗管固定牢固,然后填塞砂漿抹灰壓實,填充飽滿。待填塞砂漿凝結固化后,才能抹灰,以防止暗槽處的抹灰裂縫,嚴禁隨意開槽。9)為了防止裂縫發生,砌筑完成后宜在30 d后再進行表面抹灰工序。
為了避免砌體填充墻墻體產生嚴重的變形和開裂現象,在設計和施工階段都應引起充分重視,根據建筑建構及施工材料的特點,采取合理有效的設計、構造措施,充分做好技術交底及各項管理工作,嚴格按照施工驗收規范進行,以減少墻體裂縫,提高建筑墻體的施工質量和美觀度。