多层砖混墙体收缩裂缝的防治

黄慧敏 黄宝民

墙体裂缝的原因是多方面的,有地基、结构、施工、温度等方面的因素。因房屋基础的不均匀沉降造成墙体开裂占有一定的比例;因建筑物环境温差大构件收缩,不同构件的收缩量不同,不能协调变形而产生的墙体开裂是另一个重要原因。

一、裂缝产生的原因

房屋的墙体不论是砖砌体还是混凝土砌体都是脆性材料,其抗拉强度和抗剪强度都很低,且极限应变很小。红砖或混凝土砌块与砂浆的黏结力较弱,且灰缝的厚度和密实性也不均匀,砌体强度的离散性较大。砌砖体的线膨胀系数为0.5×10-5。与墙体相连接的钢筋混凝土构件其混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5,两者相差一倍。

北方地区的年度气温差已超过60℃,冬季的室内外温差也达50℃左右。温度变化时由于混凝土和砖砌体的变形量相差一倍,且相互约束,不能协调变形两者之间就产生了剪力,剪力与温差成正比,温差越大剪力也就越大。墙体还承受上部结构传来的压力,在砌体中存在着剪应力和压应力,其合成的主应力大于砌体的抗拉强度时砌体就发生开裂。

近年来由于外墙保温技术的推广应用,复合墙体把承载和保温两种功能分开,砌体的厚度已减薄,其保温功能由在墙外部粘贴的保温层来承担。外墙保温技术有效地减少了墙体受环境温度变化而产生的变形量。同时由于墙体的厚度减小,其抵抗外力的能力也相应减小。由于墙体变形开裂导致保温板空鼓、开裂,外墙饰面开裂,室内局部墙体结露、发霉问题的发生。

二、裂缝的形态和部位

在房屋顶层两端的窗口角上出现的八字形斜裂缝,在房屋顶层两端圈梁底部的水平裂缝和外墙转角处的包角裂缝是由于相同温度变化的情况下,钢筋混凝土板和砖墙的变形量不一致。在墙体和楼板界面上产生了剪力。墙体还承受着屋盖的压力,使砌体中的主拉应力大于砌体的抗拉强度,墙体就产生斜裂缝。剪力在建筑物的两端最大,而两端墙体的压力最小,其主拉应力值接近于剪力值。在剪力值最大的房屋两端,由于剪力的作用就在墙体与圈梁的界面处产生了水平裂缝和包角裂缝,严重时向第二或第三开间发展并出现贯通性裂缝。

女儿墙的斜裂缝和环向水平裂缝,由于女儿墙处在建筑物的顶部,全部外露,受温度的影响会产生很大的胀缩变形,且其上部没有约束。下部的楼盖混凝土板上有保温层,下部有室内采暖温度的影响,其温差变化幅度较小。冬季女儿墙的收缩量大于楼板的收缩量, 女儿墙的膨胀量大于楼板的膨胀量,导致女儿墙的开裂,严重者有女儿墙向外推出的现象。

在房屋的错层或高差处由于混凝土楼板的收缩量大,在错层或高差处的外纵墙上容易产生垂直裂缝。这些裂缝一般在竣工后的第一个冬季开始出现,经过1～2年后逐步稳定,但其宽度随温度变化而有所改变。

三、防止措施

砌体结构裂缝在实际工程中存在比较普遍,应采取必要的措施进行预防和控制以适应人们对居住环境和建筑工程质量不断提高的要求。

在工程设计时,要根据房屋的平面形状、尺寸和立面形体的实际设置的伸缩缝的间距符合《砌体结构设计规范》要求,在楼(屋)盖不在同一标高处,较低楼板不要伸入较高部分的墻体中。要在建筑物外墙和楼盖的长度不大于30m的适当部位设控制缝。

在顶层外纵墙端部起10m范围内和山墙上设构造柱,构造柱的间距以不大于4m为宜。其可与抗震构造柱统一考虑,且应从下一层从圈梁起上延并伸入女儿墙的压顶梁中以提高顶层的整体性,抵抗屋盖的水平力和墙体的剪力。

适当提高顶层墙体和女儿墙的砌筑砂浆的强度等级。红砖不低于Mu10,砂浆以不低于M7.5为宜。在顶层两端的第一第二开间的窗过梁上的外纵墙和山墙上设两层灰缝钢筋,按每b/2/φ6设竖向间距3皮砖,且要伸入构造柱中。

按建筑节能标准设计屋面和墙体的保温层,施工中要保证使用材料、施工工序、方法工艺符合《规范》要求,提高屋面的防水工程的施工质量以确保屋面保温层的保温性能。□

(编辑/丹桔)