王學梅
(甘肅第七建設集團股份有限公司 甘肅省蘭州市 730000)
分析建筑中磚砌塊砌體的施工質量控制
王學梅
(甘肅第七建設集團股份有限公司 甘肅省蘭州市 730000)
隨著科技的高速發展,新材料、新工藝、新技術漸漸在磚砌塊建筑中得到了廣泛的應用,但在應用過程中,因考慮不周全同時也產生了許多新的問題,其中以裂縫問題最為嚴重。本文結合我國當前國情,首先分析了建筑中砌體結構裂縫的類型和成因,然后有針對性地提出控制措施建議,以期望對整個施工工作的質量帶來一定幫助。
砌體結構;裂縫形成;控制措施
近年來,我國建筑事業蓬勃發展,人們對于物質文化的需求也越來越高。但隨著不斷出現的建筑物質量低劣問題,隨之而來的墻體滲漏和裂縫糾紛也逐漸增多,對建筑物質量安全進行直觀評判的一個重要指標就是建筑物是否存在砌體裂縫情況。到目前為止我國并未對墻體最危險寬度進行調查與評定,但從國外資料分析可知,小于等于0.2mm的裂縫寬度對墻體耐久度的影響是極小的。我國建筑行業發展的這幾年,砌體結構裂縫問題困擾多時。裂縫的產生會導致建筑結構實用性與耐久性大大降低,對建筑物的正常使用造成不同程度的影響。因此,我們需要對砌體結構的裂縫成因進一步研究,通過采取有效的措施切實提升磚砌塊砌體的施工質量。
砌體結構所使用的材料多是脆性材料,因為裂縫的產生會導致砌體的整體性、耐久性和抗震性受到削弱。對居住者感官上和心理上都會產生巨大的影響。尤其是當今住房商品化時代的到來,居民對于居住環境和建筑質量提出了越來越高的要求,針對建筑物墻體裂縫的控制顯得更為重要。近年來,砌體結構的強化尤其是新材料砌體結構的抗裂成為了建筑行業迫切需要解決的重大問題。導致砌體結構裂縫產生的原因,涉及到干縮、地基和溫度等,甚至施工材料不合格、施工檢驗的缺乏、設計方面的疏忽也會引起裂縫。據相關資料統計,常見的裂縫問題包括三類,即干縮裂縫、溫度裂縫以及二者共同作用形成的裂縫。嚴重的裂縫所帶來的影響是方方面面的:①墻體裂縫處出現滲漏問題,影響建筑防水。②墻體建筑帶來的冷熱橋效應,對建筑保溫隔熱效果產生影響。③由于裂縫的產生導致建筑物美觀度下降。④由裂縫帶來的建筑耐久性、適用性的降低。⑤嚴重裂縫會導致建筑的安全性難以保障。
2.1 溫度裂縫
溫度變化會使得材料發生熱脹冷縮,相較于混凝土而言砌體的線性膨脹系數要小,那么在溫差較大的情況下同一部位鋼筋混凝土構件和墻體就極有可能出現不協調變形問題,這一問題的產生會導致墻體和混凝土構件出現水平方向的推力,進而剪應力和拉應力產生。倘若約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大,那么就容易出現溫度裂縫。
正八字斜裂縫、倒八字裂縫和水平裂縫是較為常見的裂縫表現形式,屋面梁底和內外墻相接之處是易產生裂縫的部位,一般距離越近、大角裂縫就越嚴重。在建筑物1/3長度內,頂層外墻之上、外墻屋面梁之下,正八字斜裂縫容易產生,而八字裂縫常見于女兒墻上部。如果屋面板溫度遠高于下墻體,則容易產生頂層底部的溫度裂縫,考慮到屋面板的線膨脹變形要大于砌體結構,則墻體和屋面板之間也會產生變形差,墻體中進而出現大的剪力和拉力。通常墻體內的剪應力頂層大、中間減少、下部小,兩端分布大。墻體早期裂縫產生的重要原因之一就是溫度裂縫,通常1~2個暖季之后逐漸穩定下來,但隨著環境溫度變化裂縫寬度也會出現相應變化。
2.2 干縮裂縫
針對混凝土砌塊等砌體而言,隨著水分逐漸減少材料會有較大的干縮變形產生。自然養護的情況下,混凝土砌塊干縮情況約相當于25~40℃溫差下的溫度變形,干縮率約為0.4mm/m,其相對含水率穩定在62%左右。混凝土砌塊完成砌筑后其含水率通常會有所降低,甚至降低至10%,這一過程中干縮率也降低至0.27mm/m左右。這一數值一般和混凝土砌塊原有含水率有一定關聯,同時濕度條件也會對其有明顯影響。在相當長的一段時間內干縮造成的影響都是很大的,這段時間里整個砌體的狀態變化也將趨于緩慢。例如在出廠一個月之內灰砂磚所釋放的熱量是很大的,這其中化學變化過程反反復復,短時間之內不可能反應完全,這就使得其體積也不是很穩定。相較于混凝土砌塊而言,輕骨料砌塊的干縮變形更大。然而,干縮材料遇到潮濕環境也是會再次膨脹的,脫水材料也同樣會有干縮變形產生,這一過程中僅僅是干縮率在降低。建筑物裂縫大多都是這種原因導致的,并且分布范圍極為廣泛。值得注意的是,不同構建與材料的差異變形也是導致墻體開裂的重要原因,常見的有高底層連接處或樓板錯層處的裂縫,這都與材料的溫度及濕度環境有必然聯系,通常外葉墻比內葉墻的墻體裂縫問題更嚴重些。
2.3 溫度與干縮共同形成的裂縫
燒結類塊材的砌體常見裂縫為溫度裂縫,而非燒結類塊體(比如砌塊、粉煤灰磚、灰砂磚等砌體)會同時存在溫度和干縮效應下的裂縫。這種裂縫一般在建筑物上呈組合形式,或者由于各自所處環境的不同而呈現不同的裂縫狀態,相關數據表明,這種溫度與干縮共同形成的裂縫往往比單因素形成的裂縫的情況要更為嚴重。
2.4 其它因素導致的裂縫
除了上述因素外,設計上的疏忽、施工工藝的欠缺、質量不合格的材料、不達標的砌體強度、缺乏針對性的防裂措施等因素也是引起砌體裂縫的主要成因。例如某些砌體結構雖然使用了混凝土砌塊、灰砂磚等新型墻體材料,但由于材料的使用缺乏針對性,或是未能采用砌筑砂漿、注芯材料和相應的構造措施來代替傳統的配合粘土磚使用的砂漿和抗裂措施,仍然會導致導致砌體出現嚴重的裂縫。
基于“防”、“放”、“抗”的基本控制準則,實際防裂構造措施的提出必須結合實際情況來選擇,做好綜合運用。
3.1 “防”的措施
(1)通過高質量屋面保溫隔熱材料的選用,利用熱工計算對厚度予以確定。還可借助空層的架設利用空氣隔離作用減少溫度變化對屋面結構的影響。
(2)將保溫隔熱措施增設于外墻之上。
(3)為了減少砌體和鋼筋混凝土構件的線膨脹系數數值差異,可積極采用新的墻體材料。
(4)依據規定沿著女兒墻長度方向完成鋼筋混凝構造柱的設置,在變成短墻后大縫出現的可能也將降低。
(5)條件允許的情況下應當避免高溫天氣狀況下施工,若必須施工在完成后必須及時完善屋面保溫層,減少屋面混凝土容易出現的遇熱膨脹和遇冷收縮情況。
(6)混凝土砌塊必須經過28d保養期,之后才能進行砌筑。
3.2 “放”的措施
(1)為了保證建筑物結構的完整性,可將滑動層設置在砌體和混凝土構件之間,那么一旦溫度發生變化砌體和混凝土構件都能夠自由變形。
(2)將伸縮縫均勻地設置在女兒墻的現澆混凝土壓頂當中。
(3)考慮到荷載裂縫為砌體結構中常見的裂縫,在施工過程中應盡量采用小直徑、密間距布筋的布筋方法,從而控制裂縫寬度。如有必要,還需要在混凝土中加入合適的外加劑以提升混凝土的耐受性。
3.3 “抗”的措施
(1)砌體的強度、剛度、抗變形能力和抗拉強度是極為重要的,為了確保砌筑砂漿的飽滿度和施工中控制砌體砌法的準確性,可利用砌體加筋以及抗裂構造柱來有效促進砌體強度的提高。
(2)長日照墻體需完成構造拉結筋的增設,以此來確保混凝土構件和墻體之間溫度變形的同步程度。
3.4 借鑒國外預防和控制措施
從國外可供借鑒的墻體裂縫預防的有效經驗分析,具體的控制措施包括這兩個方面:
(1)將控制縫設置在較長的墻上,在控制縫構造設計上除了需要防風聲和隔聲外,還應當允許建筑物墻體的伸縮變形。砌體結構承受力荷載的情況下,可以將附加鋼筋結構設置在砌體內。從英國砌體規范來看,控制縫的間距設定對于硅酸鹽磚和混凝土砌塊結構通常不大于6m,粘土磚結構在10~15m之間。而美國混凝土協會對于無筋砌體結構的規定則是最大控制縫間距在12~18m之間,配鋼筋砌體結構縫的間距不得大于30m。
(2)通過對砌體中材料的不同干縮性能進行分析,相應抗裂鋼筋的設置其配筋率可在0.04~0.2%之間,這既能夠保證砌體結構具備一定延性,同時也確保了結構自身的抗裂性能。
本文從設計和施工兩方面入手對砌體結構裂縫產生的原因進行了分析并制定了控制措施的探討。通過一般建筑砌體在變形作用下的裂縫原因分析,總結歸納了砌體結構在溫度、濕度等因素的變化下的裂縫特征及鑒別,借鑒國外經驗,提出了裂縫的控制措施及處理方法。希望隨著我國建筑行業的不斷成熟,砌體結構裂縫的控制工作也越來越完善。
[1]陳衛康.砌體結構裂縫的產生原因及控制措施[J].中國城市建設,2014,7(20):177~180.
[2]張靖.建筑大體積混凝土結構溫度裂縫控制技術研究[J].湖南建筑學院院報,2011,1(11):107~108.
[3]魏軍.砌體結構混凝土裂縫控制與工程應用[J].大眾科技,2013,7(85):18~20.
TU746.3
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1004-7344(2016)24-0286-02
2016-8-2