張洪昌 張威
【摘要】隨著民用建筑、框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)房屋建筑大量投入使用,墻體裂縫便成了房屋建筑行業(yè)不容小覷的重要問題。房屋的裂縫問題是一種普遍現(xiàn)象。就裂縫輕重程度而言,輕者影響其美觀,重者影響其安全使用,甚至?xí)聿涣嫉纳鐣?huì)影響,造成人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)損失。由于用戶對房屋的結(jié)構(gòu)情況不甚了解,房屋一旦出現(xiàn)裂縫,使用戶產(chǎn)生不安全感或恐慌,有的裂縫造成屋面、墻面、地面滲漏、門窗變形、外面抹面脫落等現(xiàn)象,給用戶帶來許多煩惱。雖然工程設(shè)計(jì)方面也很重視這方面的問題,但仍然不能根除。本文就房屋建筑常見裂縫的成因的的成因進(jìn)行了分析,提出了一些防治措施。
【關(guān)鍵詞】房屋建筑;墻體裂縫;成因;防治措施
科學(xué)研究與工程實(shí)踐業(yè)已表明,裂縫的存在是材料本身固有的物理特性,任何結(jié)構(gòu)物的裂縫都是不可避免的,房屋建筑工程也是如此。在房屋建筑工程領(lǐng)域,經(jīng)常會(huì)遇到一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的工程問題。因此,對裂縫成因進(jìn)行分析,明曉如何采取防范措施、如何進(jìn)行修復(fù),對保證房屋建筑質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。
1.房屋裂縫調(diào)查情況
基建處、設(shè)計(jì)院、質(zhì)量監(jiān)督站及建設(shè)單位聯(lián)合協(xié)同調(diào)查報(bào)告顯示了反映較為強(qiáng)烈的部分房屋裂縫情況主要有以下幾種現(xiàn)象:①多數(shù)房屋的頂層裂縫最為突出,尤其是房屋頂層的兩端最為嚴(yán)重,房屋中部及自上而下依次減輕;②裂縫的形狀多為“八”字斜裂縫,以窗臺(tái)角尤為突出;③門窗因變形使玻璃破碎,開啟困難(某醫(yī)院科技檔案樓最為嚴(yán)重);④屋面、墻面、地下室出現(xiàn)不同程度的陰洗或滲漏現(xiàn)象;⑤外墻抹面裂縫,出現(xiàn)空鼓或脫落;⑥房屋抗震加固后產(chǎn)生裂縫(某公司職工宿舍樓、某住宅小住宅樓等較為嚴(yán)重);⑦使用不當(dāng)及年久失修而產(chǎn)生裂縫(某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室、某高中教學(xué)樓等)。
房屋裂縫不僅降低建筑物的整體性,耐久性與抗震性,而且給用戶在感官和心理上造成不良影響。如何有效防止和減少房屋裂縫,多年來一直是建筑設(shè)計(jì)人員與施工技術(shù)人員所關(guān)心的問題。
2.裂縫原因分析
造成房屋開裂的因素很多,諸如施工質(zhì)量、施工季節(jié)、材料性能、使用條件以及氣溫變化、工程地質(zhì)條件等因素。歸納起來房屋裂縫的產(chǎn)生不外乎以下幾種情況:(1)溫度產(chǎn)生的裂縫;(2)沉降引起的裂縫;(3)施工質(zhì)量引起的裂縫。(4)砌體材料本身產(chǎn)生的裂縫。
下面就上述裂縫的產(chǎn)生分別加以闡述。
2.1溫度產(chǎn)生的裂縫
在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有90%的房屋頂層墻體、屋面產(chǎn)生不同程度的裂縫均屬于溫度產(chǎn)生的裂縫。該地區(qū)夏季室外流通溫度可高達(dá)39℃,夏季屋頂表面受太陽的直射作用,屋面表溫度可在65℃左右,而冬季室外流通最低溫度一般為-17℃以下,由此可見冬夏溫差可達(dá)70oC∽80℃。房屋建筑一般由混凝土和磚砌體組成,而磚砌體的線膨脹系數(shù)僅為混凝土的一半。由于房屋結(jié)構(gòu)之間的相互約束,加之溫度的變化及兩種不同材料的線膨脹系數(shù)的差異,使屋面與墻體產(chǎn)生溫度內(nèi)應(yīng)力。因材料的線膨脹系數(shù)是不變,溫差越大,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也就越大,當(dāng)建筑物某部位產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過磚砌體所承受的抗拉、抗剪極限強(qiáng)度時(shí),則該墻砌體必裂無疑—即出現(xiàn)溫度裂縫。
2.2沉降引起的裂縫
由沉降引起的裂縫,僅占被調(diào)查房屋的1%左右,主要是由于地基不均勻下沉引起的。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)沉降裂縫主要有以下特征:①裂縫一般出現(xiàn)在建筑物下部,由下往上發(fā)展,呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫等,尤以底層窗子角部最為突出。當(dāng)長條形的建筑物中部沉降過大,則在房屋兩端由下往上形成正“八”字型裂縫,且首先在窗對角突破;反之,當(dāng)兩端沉降過大,則形成的兩端由下往上的倒“八”字型裂縫,也首先在窗對角突破,還可在底層中部窗臺(tái)處突破形成由上至下豎縫;當(dāng)某一端下沉過大時(shí),則在某端形成沉降端高的斜裂縫;②部分縱墻或橫墻出現(xiàn)水平裂縫。房屋的地基在平整過程中,一般都經(jīng)過高挖低填的工序,因此在房屋建成后都會(huì)出現(xiàn)程度不同的地基沉降。
2.3施工質(zhì)量引起的裂縫
工程施工階段是使業(yè)主及工程設(shè)計(jì)意圖最終實(shí)現(xiàn)并形成工程實(shí)體的階段,也是最終形成產(chǎn)品質(zhì)量和工程項(xiàng)目使用價(jià)值的最重要階段。在調(diào)查中,普遍認(rèn)為施工質(zhì)量對裂縫的影響十分明顯,尤其是住戶,把所有的裂縫原因全歸罪于施工質(zhì)量,雖然這種言論具有片面性和不確切性,但這也反映了用戶對施工質(zhì)量的信任程度和對質(zhì)量的要求。因此,施工質(zhì)量不容忽視。
2.4砌體材料本身產(chǎn)生的裂縫
如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體,前者致裂的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構(gòu)造要求未能跟上所需的標(biāo)準(zhǔn)。后者一般使用溫州地區(qū)蒸壓灰砂磚,由于其本身對溫差敏感、表面光滑等的特殊性,雖然外觀、尺寸指標(biāo)均較好,但在實(shí)際使用中對嚴(yán)格的灰砂磚砌體施工規(guī)程不熟悉,缺少使用經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致除存在粘土磚常見裂縫外,還常見在較長墻段中及外墻窗臺(tái)下的豎斜裂縫。其機(jī)理可以認(rèn)為:①剛出廠的灰砂磚穩(wěn)定性差。灰砂磚主要由細(xì)砂和石灰組成,蒸壓養(yǎng)護(hù)后,一般不到一周即已出廠,但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),灰砂磚在出廠的一月內(nèi)其釋放的熱量較大,存在著反復(fù)的化學(xué)反應(yīng)過程,而且實(shí)際上一時(shí)難以完全反應(yīng),因此,體積極不穩(wěn)定。②對含水率有苛刻的要求,據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料和使用經(jīng)驗(yàn)表明,含水率控制在7%~10%之間砌體可獲得較好的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度,否則影響明顯。③磚體表面太光滑,粘結(jié)性能差,特別是當(dāng)含水率不當(dāng)致使砌體砂漿強(qiáng)度低劣粘結(jié)不良后,直接地導(dǎo)致了在縫間抗拉剪強(qiáng)度低下。
3.裂縫防治的防治措施
房屋建筑的裂縫與所選材料混凝土有重要的關(guān)系。而混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)?;炷猎胶?,水泥用量越大,水化熱越高的水泥,其內(nèi)部溫度越高,形成溫度應(yīng)力越大,產(chǎn)生裂縫的可能性越大。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。
3.1混凝土原材料和配合比的選用要科學(xué)
(1)水泥品種選擇和水泥用量控制。大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚,使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫,產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低礦渣硅酸鹽水泥,在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí),也可選用礦渣硅酸鹽水泥。(2)摻加摻合料。
3.2改進(jìn)施工工藝
(1)攪拌工藝。采用二次投料的凈漿裹石或漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥沙漿和石子的界面上,使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大,從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%,并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。(2)振動(dòng)工藝。對已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng),可排除混凝土因泌水,在石子、水平鋼筋下部興盛的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高其抗裂性。(3)注重養(yǎng)護(hù)工藝。為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差,確?;炷临|(zhì)量,減少裂縫,養(yǎng)護(hù)是一個(gè)十分重要和關(guān)鍵的工序,必須切實(shí)做好。
4.結(jié)束語
總之,裂縫是房屋建筑中普遍存在的一種現(xiàn)象。它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。房屋建筑工程中的裂縫問題必須從設(shè)計(jì)、施工、使用等各個(gè)階段全面綜合的分析,以便針對性地采取預(yù)防、修復(fù)措施。只要有足夠的重視了,方法得當(dāng),裂縫發(fā)生的幾率、嚴(yán)重性、造成的影響和損失均能降低到理想的水平。施工單位要保證建筑質(zhì)量,要采取有效措施預(yù)防裂縫出觀,以保證建筑物的構(gòu)件安全質(zhì)量,給廣大業(yè)主和居民營造一個(gè)安全、舒適的居住生活環(huán)境。[科]