探讨框架剪力墙结构新型砌块墙体开裂原因分析及控制

2022-09-11

1 砌块墙体裂缝产生的原因分析

(1) 砌块材料自身的原因

(1) 混凝土小型空心砌块及加气混凝土砌块是由混凝土组成的。混凝土是一种复合材料, 它是由骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料胶结而成的, 在温度、湿度变化条件下, 混凝土逐步硬化, 同时产生体积变形, 这种变形是不均匀的;水泥石收缩较大, 骨料收缩很小;一般来说, 骨料与砂浆具有不同的的热膨胀系数, 骨料的热膨胀系数通常取在0.7×10-5/℃, 混凝土的热膨胀系数通常取为1×10-5/℃, 不同类型骨料混凝土的热传导系数亦不同。

(2) 混凝土中的自由水蒸发会引起混凝土的干缩, 从而引起砌块自身开裂。

(3) 混凝土中胶凝物质在大气中CO2的作用下, 会引起炭化收缩, 导致混凝土自身开裂。砌块上墙后, 由于自身的收缩, 会引起墙体内部产生一定的应力, 当这种应力大于墙体的抗拉与抗剪强度时, 墙体就会产生开裂。

(4) 砌块是由混凝土制成的一种空心墙体材料, 它具有混凝土脆性属性, 在生产和运输过程中, 因振动会产生细小的裂缝, 上墙后在外界因素的作用下就会产生墙体上的宏观裂缝。

(5) 由于砌块自身材料的原因, 混凝土砌块需要成型养护28天, 此时砌块的变形约完成60%, 砌块变形要完全稳定需长达3~5年, 而在生产到施工过程中, 有时砌块龄期不到即已出厂, 且龄期很难检查控制, 这也是造成墙体开裂的原因之一。

(2) 温差作用的原因

混凝土砌块砌体的线膨胀系数约为1×10-5, 是实心粘土砖砌体的两倍, 因此, 砌块墙体对温度的敏感性比砖砌体高, 很容易受温度变化引起变形导致墙体开裂, 温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。

(3) 地基沉降的原因

由于建筑物不均匀沉降, 引起建筑物的墙体结构内的附加应力, 而砌块砌体的抗剪性能大大低于粘土砖, 这是导致墙体产生剪拉斜向开裂或垂直弯曲开裂主要原因。

(4) 设计方面的原因

由于设计人员对砌块墙体材料的性质不够了解, 在设计过程中往往采用传统的设计方法, 且在构造上不采取防裂、抗裂措施, 形成“穿新鞋、走老路”的现象, 这样难免使砌块墙体出现开裂。

(5) 施工方面的原因

(1) 空心砌块墙体是由人工砌筑的, 由于空心砌块块体较高和孔洞的存在, 使竖缝砂浆不易饱满, 水平缝接触面积小, 不便铺砌, 导致水平及竖向灰缝砂浆饱满度达不到要求, 从而减弱了墙体抗剪、抗拉和抗变形能力, 引起墙体开裂。

(2) 在施工过程中仍沿用传统的砌砖操作工艺, 使用传统的砌筑砂浆, 而不使用专用砌筑砂浆, 导致砌块之间粘结不牢, 墙体抗拉、抗剪强度降低, 从而引起墙体开裂。

(3) 现场材料的堆放不采取有效措施, 受潮后仍上墙, 引起二次干缩。

由于以上原因的存在, 如果在各个环节不引起重视, 砌块墙体的开裂是在所难免的。

2 砌块墙体裂缝控制措施

2.1 设计环节的措施

(1) 为了防止或减轻房屋在正常使用条件下, 由温差和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝, 应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。

(2) 为防止或减轻房屋墙体裂缝, 在设计时可根据情况采取下列构造措施。

(1) 增大基础圈梁的刚度。

(2) 在地基不均匀的情况下, 底层窗台墙体的第2与第4灰缝中各设φ4钢筋点焊网片或2φ6钢筋, 并伸人两边窗间墙内不小于600mm, 以控制垂直裂缝的发生。

(3) 采用钢筋混凝土窗台板, 窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm。

(4) 墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔400~500mm设拉结钢筋, 其数量为每1 2 0 m m墙厚不少于1φ6或焊接钢筋网片, 埋入长度从墙的转角或交接处算起, 每边不小于600mm。

(5) 对混凝土砌块墙体, 宜在底层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或2φ6钢筋, 焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600mm。

2.2 砌块生产环节的措施

在砌块的生产环节要加大管理力度。目前, 在生产领域存在生产设备质量不过关、质量体系不健全等问题, 导致生产出来的砌块密实度达不到要求、几何尺寸差、缺棱掉角、含水率高、不进行防潮包装、龄期达不到要求等以一系列问题。而砌块本身质量的好坏与墙体开裂有很大的关系。所以, 针对生产环节, 要采取以下措施。

(1) 引进高质量的生产设备, 淘汰那些手工作坊式的生产工艺, 保证砌块生产质量。

(2) 把好材料出厂关, 砌块的龄期必须达到28d以上, 砌块的规格、强度等级、含水率等应经严格检验。符合要求方可进入施工现场使用。砌块的运输和堆放要注意防止雨淋, 保持堆放场地干净整洁, 不积水, 运输过程严禁随意倾卸。

2.3 施工环节的措施

(1) 严格控制砌块28d后才能出厂和上墙砌筑, 保证混凝土砌块保养期。混凝土砌块建筑的干缩裂缝对建筑物影响很大。而其中一个非常重要的环节就是要控制好混凝土砌块本身原有的含水率。除了生产企业提高砌块本身内在质量包括控制其最大吸水率以外, 非常重要的一条就是要保证混凝土砌块的28d龄期再上墙, 从实践来看, 保证砌块龄期一个月以上上墙效果更佳。

(2) 混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌筑, 砌筑砂浆须采用和易性好、粘结力强、稠度控制在50mm以下的混合砂浆, 严禁用水泥砂浆砌筑。

(3) 墙体水平灰缝和竖缝必须饱满, 水平缝灰浆饱满度达到90%, 竖缝灰浆饱满度应达到80%, 严禁砌体出现瞎缝和透明缝。

(4) 严禁雨后砌筑墙体和浸水、受潮砌块上墙砌筑。

(5) 为了避免新砌体压缩变形过大, 严格控制日砌高度, 外墙日砌高度在2m左右为宜。

(6) 保证顶层或最上两三层的砌体砂浆强度不小于M7.5, 增加墙体的抗剪抗拉能力, 保证墙体的整体刚度。

(7) 外墙内侧设有暗管暗线时, 应使用同种材料带纵槽或横槽的异型辅助砌块, 施工时要密切和水电施工人员配合, 砌墙时确保预留管、线槽位置的正确, 禁止在外墙砌好后凿槽、凿孔等。另外外墙砌体不宜吊挂重物, 设计上应考虑用跳板、阳台等安放空调设备。

(8) 可在窗台下砌体中增加配筋或砌筑反拱, 抵抗基础的反作用。