馬 俊
(甘肅省天水建筑設計院工程咨詢監理公司,甘肅 天水 741000)
在建筑當中存在著較多類型的砌體墻面裂縫,并且其形態和特征都有所區別,這種現象是十分普遍的。在輕的層面來說會對建筑的美觀程度造成影響,如果裂縫問題較為嚴重,還會影響到建筑結構整體的穩定性、剛度、承載力以及耐久性等指標,甚至造成建筑的坍塌。因此對于建筑砌墻體開裂問題,要對其原因進行仔細分析,結合具體類型和情況采取科學合理的防治措施,這也是當前建筑行業急需解決的問題之一。筆者在多年的工作實踐基礎上提出了一定的解決措施。
外界溫度的變化會導致材料發生一定的熱脹和冷縮,而建筑會對其存在一定約束力,如果這種溫度的應力變得足夠大,就會最終促使墻體形成裂縫。建筑砌體相面中,溫度裂縫最常見的位置是砼平屋蓋頂層兩端墻體。造成平屋頂產生溫度裂縫的主要原因在于,在頂板和其下部分存在溫差,頂板溫度較高,相比于磚砌體,砼頂板的線脹系數要大很多,因此會在頂板和墻體之間產生一定的變形差,從而形成墻體中的較大剪力和拉力。通常來說,在墻體內剪應力分布為中間小、兩端附近較大、頂層部分較大、下部分較小。墻體在早期出現裂縫時,主要為這種類型的裂縫。通常要經過一個冬夏的時間才能使這些裂縫趨于穩定,不再向外發展和蔓延。
通常來說,燒結粘土磚以及其他燒結制品的干縮變形較小,并且變形時間短。如果建筑中沒有采用新出窯的磚,那么就不必考慮由于砌體干縮而造成的附加應力。但是當處于潮濕情況下,這種砌體的濕脹情況則會較為嚴重,并且通常這種濕脹變形都是不可逆的。對于灰砂磚等砌體來說,隨著含水量的降低,其干縮變形情況也隨之加重。例如砼砌塊的干縮率為0.3~0.45mm/m,這就相當于25~40℃的溫度變形,由此可見,這種干縮變形的影響還是很大的。而輕骨料塊體砌體的干縮裂縫會更大。通常來說,干縮變形早期就會迅速發展,例如當砌塊出窯后,28 天內就能完成50%左右的變形,隨后速度逐漸變慢,經過幾年后最終停止干縮變形。但是材料干縮完成后,一旦受濕便游湖發生膨脹,而脫水后會在此發生干縮變形,但是相比于前一次來說,其干縮率有所降低,大約為80%左右。
在建筑中,由于干縮變形而導致的裂縫具有數量多、分布廣、裂縫程度嚴重的特點。例如在大片墻面上時常有上部較輕、底部重的豎向裂縫產生。除此之外,由于材料和構件不同的差異也會導致墻體出現開裂問題。例如高低層連接處以及樓板錯層處會經常出現裂縫,柱間墻或者框架填充墻由于材料差異問題而出現裂縫,由于采用不同的材料或者是溫濕度原因,導致空腔墻內外葉墻出現墻體裂縫,這種情況的裂縫通常外葉墻更為嚴重。
對于采用燒結類砌體的建筑來說,其最為常見的裂縫類型就是溫度裂縫,而非燒結類塊體為主要材料的建筑,通常會同時具有溫度裂縫和干縮裂縫,這兩種類型的裂縫相互組合和融合,或者是由于具體的條件和額情況不同而呈現出有所差異的裂縫,相比于單一因素造成的裂縫而言,這多種因素導致的裂縫后果更為嚴重。除此之外,在建筑施工過程中往往還存在著設計疏忽問題、材料質量問題、不能嚴格遵守施工設計規程問題、沒有進行針對性的防裂措施,從而導致砌體無法達到設計要求的強度。同時缺乏施工經驗也是裂縫形成的主要原因之一。例如在應用灰砂磚、砼砌塊等墻體材料過程中,沒有充分考慮到不同材料的自身特殊性而采用相應的砌筑砂漿、注芯材料和以及其他造措施,卻仍然采用粘土磚使用的砂漿以及相應的抗裂措施,這樣必然會導致建筑墻體裂縫問題的發生。
若在地基位置產生不均衡沉降,會致使墻體遭受到很大程度的剪切力,進而致使建筑物外形產生變化。該類墻體裂縫一般產生在縱墻兩側,尤其是軟土地基,該類問題產生概率較高。窗臺墻橫向開裂大多是沉降單元上端阻力因素導致的,進而致使窗間墻橫向剪力突出,從而出現上下位置的橫向裂縫。而縱向裂縫大多產生在縱墻中心位置和底端的窗臺位置,該類裂縫的突出特征是上部寬下部窄。
一般建筑墻體材料包括添加劑、骨料、砂、水等物質,若不能確保建材的品質,比如砂石中水泥占比過高,會致使混凝土硬度、抗滲性無法達到建筑要求,當其凝結之后就會出現形狀不一的裂縫。若水中雜質占比超標會致使鋼筋生銹。若砂漿稠度與質量要求不一致,會致使其強度減弱,而且其干縮量會出現一定程度地增大,致使灰縫處產生裂縫,亦或一次性攪拌量過多,儲存時間太長之后,會致使砂漿在短時間內凝結,降低其強度。
依據砌墻裂縫的成因,采用科學、有效的解決舉措,詳細而言:
1) 設計科學的沉降縫。若建筑物比較長,而且分多個階段施工,平面形狀比較繁雜,負載不一樣,有一定空間的地下室,對于具有該種特征的建筑拉力而言應當聯系實際狀況設計科學的沉降縫,避免墻體產生開裂問題。
2) 提升建筑物上端架構的剛度。為確保墻體抗剪力達到設計標準,應當在門窗口位置、基礎位置設計恰當的過梁,更改砂漿和易性能,在一定程度上提升砂漿強度,從而提升粘結水平。
3) 開展詳細、全面的地基勘察。通常狀況下,建筑地基狀況不一,為此應當高度重視地基勘察工作,基于勘察的有關結果明確地基的軟弱之處,進而便于對其加以科學防治,比如采用有效、恰當舉措對其進行增固等,讓地基的負載水平提升,之后開展地基作業。還可以基于地基的實際狀況,把其分部,分別針對各個部分采取科學的地基施工方式。
1) 設置隔熱層和保溫層。如果在建筑建設過程中采用了裝配式或者是整體式的鋼筋混凝土屋蓋,那么可以將隔熱層和保溫層設置在屋蓋上。
2) 合理設置分隔縫。如果在建筑過程中所使用的的現澆混凝土挑檐長度大于12 米,可以設置一定的分隔縫,要保證分隔縫具有20mm 上的寬度,用彈性油膏嵌入到縫內。
3) 合理設置控制縫。可以將控制縫設置在屋蓋的適當位置處,保證控制縫的間距在30m 以上。
4) 合理設置圈梁。如果建筑物處于非地震區域,可以在房屋的頂層設置一定的鋼筋混凝土圈梁。如果在建筑中采用了這種鋼筋混凝土圈梁,那么一定要保證圈梁不能外露。如果不設置圈梁,可以在適當的將轉角鋼筋配置在屋蓋四周檐口下的砌體中。
設計人員應該樹立正確的設計觀念,對于設計中的每一步都應該嚴格按照規范進行,并且對結構強度以及構造的設計都進行嚴格的計算,以防止出現墻體裂痕的現象。對于墻體的質量問題,首先需要做的是對地基進行正確的處理,主要是對地基的基礎種類以及基礎尺寸的選擇,其次是墻體所用的材料,包括砌塊、砌筑砂漿等材料的強度、吸水率等必須保持在同一水平線上,如果樓板中的線管數量較多,可以適當地加厚樓板。最后,在外墻裝修方面,如果條件允許,盡量全部加設鋼絲網。增加隔熱層以及保溫層的厚度,可以有效地增加保溫性能。此外,選用樓板鋼筋時,應該選用雙層雙向鋼筋,可以有效地防止墻體裂縫。
1) 合理選擇材料。在對墻體的材料進行選擇時,需要注意的是對相應的水泥、細骨料、粗骨料以及外摻劑的選用。在選用水泥時,應盡量選擇水熱化較低的。細骨料在此情況下通常選用顆粒較為粗糙、含沙量較小而且空隙較小的中砂,而粗骨料則選用表面粗糙而且質地堅硬的石料。對于外加劑來說,可以適當地添加一些減水劑等,這樣可以減少收縮,并且還能夠減少用水量。
2) 配合比的確定。根據工程的實際情況來確定各種材料的配合比,而且在水泥用量上不宜隨意增加,通常采用低水灰比的方式,盡量少用水,在拌制砂漿的工作中,要先進行試配工作,并且采用專門的砂漿攪拌機將其攪拌均勻,以保證砂漿的保水性以及和易性都達到最佳的狀態。
在建筑工程中,受到多方面因素的影響,墻體裂縫問題的產生原因多種多樣,并且較為復雜,因此控制和防治起來有著較大的難度。對于建筑從業人員來說,要時刻從實際情況出發,嚴格設計和施工中的各個環節管理,遵守相關的要求和標準,制定更加科學合理的防治措施,最大限度的提高墻體質量。