宋 翔
SONG Xiang
(浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司,浙江 杭州310012)
隨著新型砌體材料的大量推廣與應(yīng)用,目前很多建筑物內(nèi)外墻均采用該類型砌塊(本文中為混凝土實(shí)心磚)。在房屋使用過程中,這些建筑物內(nèi)、外縱橫墻上出現(xiàn)了較多斜裂縫和水平裂縫,其中一些裂縫寬度較大,引起房屋業(yè)主的普遍關(guān)注和擔(dān)心,若不及早防治,將對推廣應(yīng)用新型砌體材料產(chǎn)生不良影響。針對這種結(jié)構(gòu)通病,如不采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)措施,該種裂縫房屋會較普遍出現(xiàn)。本文通過對兩例使用混凝土實(shí)心磚,墻面出現(xiàn)裂縫的問題所進(jìn)行的分析,從而建議針對具體情況采取相應(yīng)的措施,以取得理想的防治效果。
某房屋為兩開間3 層磚混結(jié)構(gòu),建筑面積約230 m2,2009年建成使用,墻體采用混凝土實(shí)心磚。
1.1.1 房屋裂縫情況
經(jīng)現(xiàn)場查看,發(fā)現(xiàn)以下房屋裂縫:
(1)3 層南房間南窗間墻、窗下墻有多條裂縫,墻體裂縫寬度0.74~1.40 mm,并已使磚面開裂,該墻面磚面裂縫寬度1.00 mm(圖1);
(2)3 層北房間北、西山墻有水平裂縫;北露臺洗衣臺開裂(圖2);
(3)2 層南房間南墻有多條裂縫,墻體裂縫最大寬度1.30 mm;
(4)1 層南窗下墻窗下角一條豎縫,墻體裂縫寬度0.24 mm。
圖1 3 層?xùn)|南房間墻面開裂
圖2 北露臺洗衣臺開裂
1.1.2 房屋上部結(jié)構(gòu)墻體砌筑砂漿及磚塊抗壓強(qiáng)度抽檢情況
采用貫入法對房屋上部結(jié)構(gòu)墻體砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽檢,檢測結(jié)果達(dá)到混合砂漿M5 強(qiáng)度等級要求。
通過對房屋墻體原位取磚,上部結(jié)構(gòu)混凝土實(shí)心磚實(shí)測抗壓強(qiáng)度滿足《混凝土實(shí)心磚(GB/T 21144—2007)》第6.4.2 條中規(guī)定最低強(qiáng)度等級MU15。
1.1.3 房屋上部承重砌體結(jié)構(gòu)承載力復(fù)算情況
根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)及房屋設(shè)計(jì)圖紙,對房屋結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行復(fù)算,結(jié)果表明:該房屋上部承重砌體結(jié)構(gòu)承載力滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50003—2011)》的要求。
某車間,單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),輕鋼結(jié)構(gòu)屋面,建筑面積1925 m2,2012年建成使用,填充墻體采用混凝土實(shí)心磚。
1.2.1 車間外墻面開裂較為普遍
北、東、西部分外墻面開裂;部分南外側(cè)窗下墻豎向開裂,且部分砌塊已開裂(圖3);部分南外側(cè)柱墻交接處有豎向裂縫。
圖3 車間南外側(cè)窗下墻面開裂情況
1.2.2 墻面構(gòu)造情況
通過對內(nèi)、外墻體抽檢,外墻體已鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)及網(wǎng)格物,柱墻交接處每隔500~600 mm 按構(gòu)造要求設(shè)置拉結(jié)筋。
通過上述兩例,表明該類型裂縫在墻體中較為普遍,以下針對此問題進(jìn)行相關(guān)裂縫原因分析研究。
一是混凝土實(shí)心磚收縮率比黏土磚大。隨著含水量的降低,材料會產(chǎn)生較大的干縮變形,容易引起不同程度的開裂;如一般混凝土實(shí)心磚砌塊的干縮率為0. 3~0. 45 mm/m 或以上。而經(jīng)測試,鋼筋混凝土的干縮率為0. 1 mm/m。由此可看出,鋼筋混凝土與砌體兩種材料在收縮變形中存在著較大不一致。因此構(gòu)件的差異變形亦會導(dǎo)致墻體開裂,如樓板錯(cuò)層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫,框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫,這種情況一般外墻裂縫較內(nèi)墻嚴(yán)重。
二是混凝土實(shí)心磚砌體的線膨脹系數(shù)約為10 ×10-6,是實(shí)心黏土磚砌體的兩倍。因此,混凝土實(shí)心磚砌塊墻體對溫度的敏感性比較高,很容易受溫度變化而引起變形導(dǎo)致墻體開裂,溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。
三是混凝土實(shí)心磚受潮后出現(xiàn)二次收縮。如砌塊出窯后放置28 d 能完成50%左右的干縮變形。但是干縮后的材料受濕后仍會發(fā)生膨脹,脫水后材料會再次發(fā)生干縮變形。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋底部1~2 層窗臺邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫,在屋面梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫等。
四是混凝土實(shí)心磚砌體的抗拉及抗剪切強(qiáng)度較差,較黏土磚低。
目前設(shè)計(jì)者一般在強(qiáng)度方面作必要的計(jì)算后,針對構(gòu)造措施,基本引用國家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集,較少提出有關(guān)混凝土實(shí)心磚這類新材料砌塊防裂要求和措施,更沒有對這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。
現(xiàn)在部分施工單位還在沿用黏土燒結(jié)磚的作業(yè)方法,對砌筑高度、濕度控制等缺乏經(jīng)驗(yàn),加上施工過程中水平灰縫、豎向灰縫不飽滿,減弱了墻體抗拉及抗剪的能力,以及工人砌筑水平的不穩(wěn)定都易導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。
混凝土實(shí)心磚這類新型砌塊質(zhì)量性能指標(biāo)中,對于墻體裂縫的產(chǎn)生影響最大的是收縮性,而相對含水率是反映收縮性的重要指標(biāo)。為此,要求混凝土砌塊必須經(jīng)28 d 養(yǎng)護(hù)方可出廠,且使用單位必須堅(jiān)持產(chǎn)品驗(yàn)收,杜絕使用不合格產(chǎn)品。
預(yù)防混凝土實(shí)心磚這類新型砌塊墻體裂縫,必須以建筑設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)《非承重混凝土小型砌塊砌體工程技術(shù)規(guī)程》《非承重混凝土小型砌塊構(gòu)造(GJ 005—1998)》及有關(guān)規(guī)范的要求,結(jié)合建筑使用功能及各種材料的特性,采取有效的構(gòu)造措施,方可避免墻體開裂滲漏。
(1)施工單位應(yīng)選擇具有準(zhǔn)用證的合格生產(chǎn)商。簽訂合同時(shí),要明確砌塊進(jìn)入施工現(xiàn)場時(shí)間,生產(chǎn)商必須保證齡期的問題,并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。
(2)施工單位應(yīng)對進(jìn)場砌塊加強(qiáng)檢測。
(3)砌塊進(jìn)場后,盡快運(yùn)入已放好線的施工樓層,分散堆放至砌筑位置,并應(yīng)事先做好防水措施,保證主體結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)用水,以及雨水不流入樓層。為盡量增加砌塊齡期,宜在間隔一周后再進(jìn)行砌筑。當(dāng)含水率低于15%時(shí),方允許施工。
(4)針對混凝土砌塊的特點(diǎn),在砌筑前,不應(yīng)再提前澆水濕潤,以避免因澆水不均勻造成砌塊含水量增大。因而應(yīng)采取在砌筑時(shí),鋪砂漿前,在砌筑面上適量澆水的做法。
(5)加強(qiáng)圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置,墻長超過4 m 應(yīng)設(shè)構(gòu)造柱,墻高超過3 m 應(yīng)設(shè)圈梁。墻長及層高較大且有門洞時(shí),構(gòu)造柱應(yīng)首先保證設(shè)置洞口兩側(cè),以避免洞口角部收縮裂縫。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)未留鋼筋,或位置偏差時(shí),必須采用植筋。
(6)由于易受空氣濕度影響,以及與框架結(jié)構(gòu)存在變形差,故宜將墻體兩側(cè)拉結(jié)筋拉通,以提高抗裂能力。
(7)嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工,保證砂漿強(qiáng)度,以及灰縫飽滿(尤其是豎縫)。
(8)砌筑完成后,要堅(jiān)持灑水養(yǎng)護(hù),以減少砂漿的干燥收縮。
綜上所述,混凝土實(shí)心磚這類新型砌體材料墻體開裂的原因較多,可從生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工各方面層層把關(guān),采取有效的控制措施、精心施工,方能解決該類砌塊墻體開裂的質(zhì)量通病。