預防和減少建筑中幾種裂縫的技術措施

李紅利

預防和減少建筑中幾種裂縫的技術措施

李紅利

在簡要總結分析國內外砌體裂縫的性質和裂縫控制原則及措施的基礎上,結合我國當前國情,針對性地提出了砌體結構裂縫控制的具體構造措施建議,以指導建筑實踐,最大限度的減少裂縫發生。

砌體結構,裂縫,控制措施

近幾年隨著商品市場經濟的成熟,住宅商品化和政府房改政策的深入發展,廣大住戶成了住宅的實際投資者,其對住宅質量的標準和要求也越來越高,裂縫問題也成為了居民住宅質量投訴的熱點,且裂縫的出現不僅影響建筑物美觀,也影響建筑物的使用,甚至危及建筑物的安全,下面就建筑工程常見裂縫出現的原因及防治措施進行分析。

1 建筑工程常見的裂縫及其原因分析

1.1 常見的裂縫形式

1)斜裂縫一般發生在建筑物縱墻的兩端,或建筑物的中部以及建筑物的陽角。斜裂縫成因是由于地基局部沉降,使墻體承受較大的剪力,當砌體受拉應力超過其抗拉強度時,即發生斷裂。2)水平裂縫多發生在窗間墻。當發生局部不均勻沉降時,沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,當砂漿強度不足以抵抗該剪力時,即發生水平裂縫。3)垂直裂縫大多在較寬窗的窗臺中部。當發生不均勻沉降時,窗間墻因受荷載較大,窗臺因其上伏有窗重,荷載很小,因此窗臺墻相當于反梁而窗間墻相當于反梁支座,窗臺墻因反向變形過大而開裂,上寬下窄。4)房屋低層窗臺下豎直裂縫是由于窗間墻承受荷載后,窗臺墻起著反梁作用,特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下(如禮堂、廠房等工程),窗臺墻因反向變形過大而開裂,嚴重時還會擠壞窗口,影響窗扇開啟。另外,地基如建在凍土層上,由于凍脹作用也會在窗臺發生裂縫。5)溫度應力造成裂縫。溫度應力引起的墻體裂縫主要是由于建筑物各部分溫度差異引起溫度變形不協調,從而導致的墻體開裂。這類裂縫主要發生在鋼筋混凝土平屋蓋的磚混住宅中,裂縫形式有“八”字形縫、45°斜裂縫、水平縫、垂直縫等。

1.2 施工方面的原因

1)砌體強度低。施工過程中未認真做好材料質量的控制,磚砌體材料強度較設計要求低,或是抗壓強度雖達到要求,但因砌體長度較長,砌筑施工完成后,砌體從中間部位自行斷裂。

2)不同強度的砌體混合砌筑施工過程中,使用不同砌體材料作為配套砌塊,致使各種砌體組合砌筑,因不同砌體材料強度、熱脹冷縮、吸水率等不同引起墻開裂。

3)砌筑砂漿強度偏低(偏高)。砂漿攪拌過程中,砂漿攪拌不均勻導致有的砂漿強度偏高、有的強度偏低,有的甚至因為粘結材料量太少強度特低。配料方面砂配多了砂漿強度偏低,水泥配多了砂漿強度偏高;水多了,砂漿稠度低影響砂漿強度,且砂漿干縮量增大,引起灰縫位置開裂。

4)砌筑用砂漿沒有按要求做到隨拌隨用。砂漿一次性攪拌量過多,存放時間過長,致使砂漿還沒有砌前就開始初凝結塊,使用時砂漿強度已大打折扣,嚴重影響墻體質量,引起裂縫。

5)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥,混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之間灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。

6)混凝土澆搗后過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。

7)在施工過程中由于施工工藝不當,致使支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座變成塑性鉸支座,使板上部沿梁支座處產生裂縫;樓板的彈性變形及支座處的負彎矩施工中在混凝土未達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產生內傷或斷裂;大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。

8)樓面墊層內鋪設的暗裝水管、電線套管鋪設不當,如水管、電線套管鋪設不夠牢靠、集中鋪設、上下交疊鋪設致使水管、電線套管上皮在墊層厚度 1/3以內,保護層厚度不足都可能造成板面沿管線長度方向產生裂縫。

1.3 混凝土原材料質量方面

1)水泥凝結或膨脹不正常,如水泥安定性不穩定,水泥中含有生石灰或氧化鎂,這些成分在和水化合后產生體積膨脹,產生裂縫。2)如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的干燥,會產生不規則的網狀裂縫。3)堿—骨料反應：蛋白質、安山巖、玄武巖、輝綠巖、千枚巖等堿性骨料有可能與堿性很強的水泥起化學反應,生成有膨脹能力的堿—硅凝膠而引起混凝土膨脹破壞,產生裂縫。4)水灰比、坍落度過大或使用過量粉砂混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水泥、外滲混合材料外加劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。

2 防治建筑墻體裂縫的措施

2.1 施工防治措施

1)采取嚴把原材料進貨關,不使用民辦小廠生產的水泥,認真地對進場砂石骨料進行檢驗,嚴格控制砂的粒徑及含泥量。并做好各項試驗,一經發現不合格材料進場必須立即停止使用并清除出場。2)嚴格控制混凝土施工配合比。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。3)在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。4)混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加強混凝土早期養護。樓板澆筑后,對板面應及時用材料覆蓋、保溫,認真養護,防止強風和烈日曝曬。5)嚴格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上傳、上荷載和過早拆模。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋,避免踩彎負筋的現象發生。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產生的裂縫。6)對于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設垂直于線管的抗裂短鋼筋網加強,抗裂短鋼筋采用 φ6～φ8,間距不大于 150,兩端的錨固長度應不小于 300mm。線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處采用線盒,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的混凝土灌注順利和振搗密實。并且當線管數量眾多,使集散口的混凝土截面大量削弱時,宜按預留孔洞構造要求在四周增設上下各2φ12的井字形抗裂構造鋼筋。7)嚴格控制板面負筋的保護層厚度,現澆板負筋一般放置在支座梁鋼筋上面,與梁筋應綁扎在一起;另外,采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉,從而可有效控制保護層,避免支座處因負筋下沉,保護層厚度變大而產生裂縫,板保護層厚度不應小于 15 mm。8)在板角增加輻射筋?，F澆板的四周在設計上都已配置負筋,但針對絕大多數裂縫產生于板角這一現象,在板角四周增設輻射筋,使產生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫,此外配筋較多時,相對來說也能明顯改善裂縫的產生或擴展,根據裂縫距板角的距離,輻射筋長度為1.5m左右。9)平面布置上盡量減少凹凸現象和設置必要的伸縮縫。平面轉角過多,即薄弱部位越多,而這些部位由于應力集中,往往是裂縫的多發區。

2.2 材料防治措施

嚴把材料質量關,對不合格的材料堅決不用;嚴格按規范施工;砌體應上、下錯縫,內外搭接,水平灰縫及豎向灰縫應飽滿。嚴禁以鋪漿代替灌縫,轉角和交換處應同時砌筑,半磚使用率不得超過 5%,認真分析房屋結構,合理安排施工工序,應先建主體后建附屬,先建重而高部分,后建輕而低部分,對大面積現澆板,應設置后澆帶;對沉降縫、伸縮縫等,一定要將縫內雜物剔除干凈,使縫能正常發揮作用;承重或非承重構造柱與墻體間應設 2φ6拉結筋,間距為八皮磚,每端伸入墻內 1m或至洞口邊;預制過梁遇構造柱,當搭接長度不足 250mm時,應改為現澆,伸入構造柱內。對于已經產生溫度裂縫的砌體,裂縫穩定后應及時采取處理措施：對于數量較少且裂縫寬度不大的墻體裂縫可在消除裂縫表面灰塵、白灰、浮渣及松散層等污物后,采取壓力灌漿的辦法進行修補;對于數量較多、寬度較大的墻體裂縫宜先將墻面抹灰全部剔除,并在墻面橫豎灰縫剔除深度不小于 10mm的砂漿,清掃墻面灰塵并澆水濕潤裂縫,用水泥稠漿封堵裂縫,在磚墻兩面分別掛雙向 φ6@200鋼筋網片,用 φ6穿墻筋鉤住兩鋼筋網片,然后用高強度砂漿抹面。

綜上所述,我認為對于裂縫重在預防、設計與施工相互結合,既要加強設計方面的監督與管理,也要加強施工方面的管理,精心組織,科學施工,加大監督與檢查力度,同時采取有效措施,最大程度的減少裂縫發生,給用戶一個滿意的建筑產品。

[1]季長征,李仰賢,崔士起.建筑工程常見裂縫的鑒定分析與處理[J].山西建筑,2010,36(4)：154-155.

On technicalmeasures for preventing and reducing some cracks

LI Hong-li

Based on the brief summery of the characteristics ofmasonry cracks at home and abroad and the princip le andmeasurement for the crack control,the paper combining with the currentsituation in China,points out the factual componentmeasurementsuggestions for themasonry structural crack control,so as to direct the architectural practice and to reduce the cracksmaximally.

masonry structure,cracks,controlmeasures

TU746.3

B

1009-6825(2011)03-0096-03

2010-10-16

李紅利(1973-),男,助理工程師,保定市滿城縣城建建筑工程有限公司,河北 保定 072150