淺析新型墻體材料裂縫成因與防護(hù)
陳小娟1 蘇躍鵬2

[提要] 新型墻體材料具有平整度高、自重輕、節(jié)地、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點，在我國應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)大。但是，無論采用何種結(jié)構(gòu)形式、何種材料，墻體裂縫現(xiàn)象總是不斷發(fā)生，而新型墻體材料裂縫的產(chǎn)生又有著自身的特點，鑒于其應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，本文將結(jié)合新型墻體材料的特點，來分析其裂縫的成因和防護(hù)措施。
[關(guān)鍵詞] 溫度 變形 網(wǎng)片 施工工藝

一、引言
在我國，新型墻體材料品種較多，主要包括磚、塊、板，如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等。由于材質(zhì)不同，應(yīng)用的范圍也不同。在砌體結(jié)構(gòu)中仍然以磚為主，如混凝土實心磚、蒸壓灰砂磚等。而在框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)中，各種砌塊、空心磚以及輕質(zhì)隔墻板就應(yīng)用的比較多。下面將按照結(jié)構(gòu)形式不同分別來分析裂縫產(chǎn)生的機(jī)理和防護(hù)措施。

二、新型墻體材料在砌體結(jié)構(gòu)中的開裂機(jī)理和防護(hù)措施
對于砌體結(jié)構(gòu)來說，引起墻體開裂的原因主要有以下幾方面：
1.不均勻沉降
這對于傳統(tǒng)的粘土磚和新型的墻材來說都是一樣的，由于地基沉降不均勻而使墻體承受剪力，砌體結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪能力都比較弱，所以容易開裂。采取的防護(hù)措施主要有：
（1）合理設(shè)置沉降縫，將房屋劃分成若干個剛度較好的單元，或?qū)⒊两挡煌�的部分隔開一定距離，其間可設(shè)置能自由沉降的懸挑結(jié)構(gòu)。
（2）合理布置承重墻，應(yīng)盡量將縱墻拉通，盡量做到少轉(zhuǎn)折，少斷開，使它能起到調(diào)整不均勻沉降的作用。同時橫墻間距不能過大，以加強(qiáng)房屋的空間剛度，進(jìn)一步調(diào)整沿縱向的不均勻沉降。
（3）加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度，提高墻體抗剪強(qiáng)度，減少建筑物端部的門窗洞口，設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，尤其是要加強(qiáng)地圈梁的剛度。
（4）加強(qiáng)基槽檢驗工作，發(fā)現(xiàn)有不良地基應(yīng)及時妥善處理，然后才能進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
（5）房屋體形應(yīng)力求簡單規(guī)則，橫墻間距不宜過大。
（6）合理安排施工順序，宜先施工體量較大的單元，再施工體量較小的單元。
2.收縮和溫度變化
（1）相對于傳統(tǒng)粘土磚來說，蒸壓灰砂磚和混凝土實心磚自身的干燥收縮值較高，干燥和收縮速度較慢，故容易產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力。
（2）由于溫度變化不均勻使砌體產(chǎn)生不均勻收縮產(chǎn)生的裂縫。由于房屋過長，室內(nèi)外溫差過大，因鋼筋混凝土樓蓋和墻體溫度變形的差異，有可能使外縱墻在門窗洞口附近或樓梯間等薄弱部位發(fā)生沿豎向貫通墻體全高的裂縫，這種裂縫有時會使樓蓋的相應(yīng)部位發(fā)生斷裂，形成內(nèi)外貫通的裂縫。另外，當(dāng)房屋層高較大時，墻體因受彎在截面薄弱處（如窗間墻）會出現(xiàn)水平裂縫。
（3）由于鋼筋混凝土圈梁與磚墻伸縮量不同產(chǎn)生的裂縫。當(dāng)材料隨時間發(fā)生收縮變形和自然界溫度發(fā)生變化時，由于鋼筋混凝土和墻砌體材料收縮系數(shù)和線膨脹系數(shù)的不同，會在房屋的墻體及樓蓋結(jié)構(gòu)中引起因約束變形而產(chǎn)生的附加應(yīng)力，當(dāng)這種附加應(yīng)力過大時會在墻體上產(chǎn)生局部豎向裂縫。
防護(hù)措施主要有：
（1）在墻體中設(shè)置伸縮縫。將伸縮縫設(shè)在房屋因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。
（2）屋面設(shè)保溫隔熱層。屋面的保溫隔熱層或剛性面層及砂漿找平層應(yīng)設(shè)分隔縫，分隔縫的間距不宜大于6m，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于30㎜，屋面施工宜避開高溫季節(jié)。
（3）樓（屋）面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻拉通。
（4）遇有較長的現(xiàn)澆屋面混凝土挑檐、圈梁時，可分段施工，預(yù)留伸縮縫，以避免混凝土收縮對墻體的不良影響。
3.對房屋的設(shè)計和構(gòu)造處理不當(dāng)而引起的裂縫
　　設(shè)計砌體結(jié)構(gòu)的房屋，要做到力學(xué)模型準(zhǔn)確、傳力清楚、荷載統(tǒng)計無誤；重視墻體高厚比和局部承壓能力的計算，避免因砌體承載力不足而引的各種裂縫；嚴(yán)格按規(guī)范要求設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱，以提高砌體結(jié)構(gòu)的整體性，避免因地基不均勻沉降以及溫差引起的各種裂縫。
4.施工質(zhì)量以及使用材料不合格而引起的裂縫
　　施工質(zhì)量對裂縫有明顯影響，因此，必須加強(qiáng)監(jiān)督，嚴(yán)格檢查，確保砌體質(zhì)量，具體來講著重做好以下幾點：
（1）保證施工用原材料的質(zhì)量。不得使用質(zhì)量低劣、強(qiáng)度等級低于規(guī)定、穩(wěn)定性差或含泥量多的水泥和砂漿；不得使用強(qiáng)度等級低、收縮性大、垂直性差、質(zhì)量不穩(wěn)定、強(qiáng)度達(dá)不到要求的磚砌體。
（2）保證砂漿具有良好的和易性和保水性，拌制砂漿要嚴(yán)格計量，避免砂漿強(qiáng)度波動較大，并保證水平磚縫的砂漿飽滿度不小于80%。
（3）砌體施工方法要正確。砌筑前要提前擺磚，磚澆水濕潤要適宜，嚴(yán)禁干磚上墻。
（4）窗的鋼筋混凝土邊框與墻體結(jié)合處砌體均要砌成馬牙槎，后澆筑砼，以增強(qiáng)邊框與墻體的連接。
三、新型墻體材料在框架、剪力墻結(jié)構(gòu)中的開裂機(jī)理和防護(hù)措施
對于框架、剪力墻結(jié)構(gòu)來說，填充墻基本上屬于非受力構(gòu)件，基本不存在由于沉降不均而引起開裂的可能性。開裂機(jī)理和因素基本上也是以溫度、干縮和施工質(zhì)量為主�；�于這些特點，采取的防護(hù)措施主要有包括：
1.減少墻體中的內(nèi)應(yīng)力
1.1盡量減少墻體材料等產(chǎn)品的實際干縮值
（1） 不使用齡期小于30天的墻體材料，保證新型墻體材料在使用前已基本具備較小的實際干縮值和較高的強(qiáng)度。加氣混凝土砌塊的干燥收縮值應(yīng)≤0.5mm/m，用于外墻的加氣混凝土砌塊抗壓強(qiáng)度不小于5Mpa，用于內(nèi)墻的砌塊抗壓強(qiáng)度不小于3.5Mpa。
（2） 應(yīng)嚴(yán)格控制新型墻體材料的含水率和含水深度。使用時，應(yīng)提前1～2天澆水濕潤，不得隨澆隨砌。雨期施工，新型墻體材料不應(yīng)露天貼地堆放，并應(yīng)有可靠的防雨淋措施。被雨水淋濕的新型墻體材料不得立即砌筑。
（3） 配制砂漿用的石灰膏必須用孔徑大于3mm×3mm的篩網(wǎng)過濾，并使其充分熟化。砂漿應(yīng)采用機(jī)械攪拌和隨伴隨用，保證攪拌時間不能太短和使用時間不能過長，嚴(yán)禁使用隔夜灰。
1.2讓砌體大部分的沉縮變形發(fā)生在墻體壓頂及抹灰之前
（1） 日砌高度不宜大于1.4m，對于加氣混凝土砌塊，因其自重太輕，容易造成與砂漿的膠結(jié)不充分而產(chǎn)生裂縫，故在停砌時，最高一皮磚以一皮浮磚壓頂，第二天繼續(xù)砌筑時再將其取走。墻體塞頂宜在7天后，且以60°角頂緊。抹灰又應(yīng)在7天后。
（2） 應(yīng)采取有效措施控制灰縫的厚度和飽滿度。宜用“三一”砌磚法砌筑墻體。當(dāng)采用鋪漿法砌筑時，應(yīng)限制鋪漿長度。
1.3從設(shè)計方面減少溫度應(yīng)力。如在頂層砌體中配置一定數(shù)量的抗裂鋼筋，與拉結(jié)筋搭接，其配筋率從0.03％～0.2％，該配筋率既能抗裂，又能保證砌體具有一定的延性，其中一道應(yīng)設(shè)在窗洞底部的窗臺壓頂處。屋面設(shè)置具有防水性能的保溫隔熱層，女兒墻與保溫隔熱層宜軟連接（設(shè)伸縮縫），屋面應(yīng)設(shè)置分割縫。頂層砌體門、窗洞口加小構(gòu)造柱、小圈梁，與建筑物框架、剪力墻連接為整體；同時增加配筋，鋼筋間距為250～300mm，通長放置，并在洞口內(nèi)外粘貼L形鋼筋網(wǎng)片，加強(qiáng)墻體的整體性。
1.4避免建筑物構(gòu)造設(shè)計不合理引起的內(nèi)應(yīng)力。
2. 盡量避免在墻體的某一部位出現(xiàn)應(yīng)力集中，并在有可能出現(xiàn)應(yīng)力集中的部位，采取有效的技術(shù)措施以增加砌體的抗拉強(qiáng)度。
（1）采用粘結(jié)性好的砂漿砌筑墻體。
（2）抹灰砂漿強(qiáng)度應(yīng)與墻體材料強(qiáng)度相適應(yīng)，外墻、廚廁等有防水要求的位置應(yīng)采用防水砂漿。墻體與混凝土交界處宜加掛防裂網(wǎng)，對高層建筑八層以上外墻或要求較高的外墻宜滿掛網(wǎng)。也可以在外（內(nèi)）墻抹灰砂漿中加入杜拉纖維等材料，改善砂漿的抗裂、抗?jié)B性能。抹灰前必須先進(jìn)行基層界面處理。墻面抹灰應(yīng)分次成活，每次厚度在8mm左右。
（3）外墻面設(shè)計應(yīng)包括：基體處理、找平層、結(jié)合層、粘結(jié)層和面層。當(dāng)外墻鑲貼飾面磚時，砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)滿足有關(guān)強(qiáng)制性條文的要求。
（4）墻體長度超過5m應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，墻體高度超過4m，應(yīng)設(shè)置腰梁，其梁高不小于1/30梁長，且不小于120mm。女兒墻、陽臺欄桿及較長的窗臺下砌體，應(yīng)加設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱及壓頂，構(gòu)造柱間距不宜大于4m，構(gòu)造柱應(yīng)伸入壓頂并與鋼筋混凝土壓頂整體澆在一起。
（5）按設(shè)計和有關(guān)規(guī)范要求設(shè)置墻柱拉結(jié)筋，并砌入墻內(nèi)。填充墻與主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的縫隙應(yīng)采用砂漿填滿。
（6）墻內(nèi)預(yù)埋管線應(yīng)在彈線定位后，用機(jī)械刨坑開鑿，并應(yīng)在砌體砂漿強(qiáng)度達(dá)到75％以上方可進(jìn)行。管線安裝后，坑槽應(yīng)用砂漿分層填塞嚴(yán)密，并在抹灰層內(nèi)沿縫長加掛寬度不小于300mm的纖維網(wǎng)布或鋼絲網(wǎng)。
（7）門窗框安裝宜采用后塞口法施工。
四、總結(jié)
以上這些方法主要是為了讓墻體成為一個可以盡量分散集中應(yīng)力的完整結(jié)構(gòu)，同時也是提高墻體自身抗拉能力的技術(shù)措施。不僅適用于新型墻體，同樣也是用于傳統(tǒng)墻體。
　　工程實踐證明，如果施工圖紙在應(yīng)用新型墻體材料的設(shè)計方面是合理的或者我們根據(jù)實踐經(jīng)驗加以合理性修改，并且在新型墻體材料的選購、保存和使用的各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照有關(guān)的要求進(jìn)行操作，則可以基本上克服使用新型墻體材料的裂漏問題。
參 考 文 獻(xiàn)
〔1〕劉忠琴，磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的分析與防治
〔2〕肖亞明，砌體結(jié)構(gòu)裂縫與控制問題研究綜述，第三屆全國工程學(xué)術(shù)會議論文集，1994
〔3〕苑振芳，砌體結(jié)構(gòu)的局部配筋對裂縫控制和伸縮縫間距影響的討論，《工程建議標(biāo)準(zhǔn)化》1996.2期
〔4〕配置灰縫鋼筋砌體的裂縫控制，第10屆國際砌體會議論文集，1994.P719

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/jianzhushejilw/13905.html