预防和减少建筑中几种裂缝的技术措施

李红利

预防和减少建筑中几种裂缝的技术措施

李红利

在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则及措施的基础上,结合我国当前国情,针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议,以指导建筑实践,最大限度的减少裂缝发生。

砌体结构,裂缝,控制措施

近几年随着商品市场经济的成熟,住宅商品化和政府房改政策的深入发展,广大住户成了住宅的实际投资者,其对住宅质量的标准和要求也越来越高,裂缝问题也成为了居民住宅质量投诉的热点,且裂缝的出现不仅影响建筑物美观,也影响建筑物的使用,甚至危及建筑物的安全,下面就建筑工程常见裂缝出现的原因及防治措施进行分析。

1 建筑工程常见的裂缝及其原因分析

1.1 常见的裂缝形式

1)斜裂缝一般发生在建筑物纵墙的两端,或建筑物的中部以及建筑物的阳角。斜裂缝成因是由于地基局部沉降,使墙体承受较大的剪力,当砌体受拉应力超过其抗拉强度时,即发生断裂。2)水平裂缝多发生在窗间墙。当发生局部不均匀沉降时,沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,当砂浆强度不足以抵抗该剪力时,即发生水平裂缝。3)垂直裂缝大多在较宽窗的窗台中部。当发生不均匀沉降时,窗间墙因受荷载较大,窗台因其上伏有窗重,荷载很小,因此窗台墙相当于反梁而窗间墙相当于反梁支座,窗台墙因反向变形过大而开裂,上宽下窄。4)房屋低层窗台下竖直裂缝是由于窗间墙承受荷载后,窗台墙起着反梁作用,特别是较宽大的窗口或窗间墙承受较大的集中荷载情况下(如礼堂、厂房等工程),窗台墙因反向变形过大而开裂,严重时还会挤坏窗口,影响窗扇开启。另外,地基如建在冻土层上,由于冻胀作用也会在窗台发生裂缝。5)温度应力造成裂缝。温度应力引起的墙体裂缝主要是由于建筑物各部分温度差异引起温度变形不协调,从而导致的墙体开裂。这类裂缝主要发生在钢筋混凝土平屋盖的砖混住宅中,裂缝形式有“八”字形缝、45°斜裂缝、水平缝、垂直缝等。

1.2 施工方面的原因

1)砌体强度低。施工过程中未认真做好材料质量的控制,砖砌体材料强度较设计要求低,或是抗压强度虽达到要求,但因砌体长度较长,砌筑施工完成后,砌体从中间部位自行断裂。

2)不同强度的砌体混合砌筑施工过程中,使用不同砌体材料作为配套砌块,致使各种砌体组合砌筑,因不同砌体材料强度、热胀冷缩、吸水率等不同引起墙开裂。

3)砌筑砂浆强度偏低(偏高)。砂浆搅拌过程中,砂浆搅拌不均匀导致有的砂浆强度偏高、有的强度偏低,有的甚至因为粘结材料量太少强度特低。配料方面砂配多了砂浆强度偏低,水泥配多了砂浆强度偏高;水多了,砂浆稠度低影响砂浆强度,且砂浆干缩量增大,引起灰缝位置开裂。

4)砌筑用砂浆没有按要求做到随拌随用。砂浆一次性搅拌量过多,存放时间过长,致使砂浆还没有砌前就开始初凝结块,使用时砂浆强度已大打折扣,严重影响墙体质量,引起裂缝。

5)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥,混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

6)混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

7)在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝;楼板的弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

8)楼面垫层内铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度 1/3以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。

1.3 混凝土原材料质量方面

1)水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝。2)如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。3)碱—骨料反应：蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱—硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝。4)水灰比、坍落度过大或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。

2 防治建筑墙体裂缝的措施

2.1 施工防治措施

1)采取严把原材料进货关,不使用民办小厂生产的水泥,认真地对进场砂石骨料进行检验,严格控制砂的粒径及含泥量。并做好各项试验,一经发现不合格材料进场必须立即停止使用并清除出场。2)严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。3)在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。4)混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。5)严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。6)对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强,抗裂短钢筋采用 φ6～φ8,间距不大于 150,两端的锚固长度应不小于 300mm。线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的混凝土灌注顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散口的混凝土截面大量削弱时,宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2φ12的井字形抗裂构造钢筋。7)严格控制板面负筋的保护层厚度,现浇板负筋一般放置在支座梁钢筋上面,与梁筋应绑扎在一起;另外,采用铁架子或混凝土垫块等措施来固定负筋的位置,保证在施工过程中板面钢筋不再下沉,从而可有效控制保护层,避免支座处因负筋下沉,保护层厚度变大而产生裂缝,板保护层厚度不应小于 15 mm。8)在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负筋,但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象,在板角四周增设辐射筋,使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致,能有效地抑制裂缝,此外配筋较多时,相对来说也能明显改善裂缝的产生或扩展,根据裂缝距板角的距离,辐射筋长度为1.5m左右。9)平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。平面转角过多,即薄弱部位越多,而这些部位由于应力集中,往往是裂缝的多发区。

2.2 材料防治措施

严把材料质量关,对不合格的材料坚决不用;严格按规范施工;砌体应上、下错缝,内外搭接,水平灰缝及竖向灰缝应饱满。严禁以铺浆代替灌缝,转角和交换处应同时砌筑,半砖使用率不得超过 5%,认真分析房屋结构,合理安排施工工序,应先建主体后建附属,先建重而高部分,后建轻而低部分,对大面积现浇板,应设置后浇带;对沉降缝、伸缩缝等,一定要将缝内杂物剔除干净,使缝能正常发挥作用;承重或非承重构造柱与墙体间应设 2φ6拉结筋,间距为八皮砖,每端伸入墙内 1m或至洞口边;预制过梁遇构造柱,当搭接长度不足 250mm时,应改为现浇,伸入构造柱内。对于已经产生温度裂缝的砌体,裂缝稳定后应及时采取处理措施：对于数量较少且裂缝宽度不大的墙体裂缝可在消除裂缝表面灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物后,采取压力灌浆的办法进行修补;对于数量较多、宽度较大的墙体裂缝宜先将墙面抹灰全部剔除,并在墙面横竖灰缝剔除深度不小于 10mm的砂浆,清扫墙面灰尘并浇水湿润裂缝,用水泥稠浆封堵裂缝,在砖墙两面分别挂双向 φ6@200钢筋网片,用 φ6穿墙筋钩住两钢筋网片,然后用高强度砂浆抹面。

综上所述,我认为对于裂缝重在预防、设计与施工相互结合,既要加强设计方面的监督与管理,也要加强施工方面的管理,精心组织,科学施工,加大监督与检查力度,同时采取有效措施,最大程度的减少裂缝发生,给用户一个满意的建筑产品。

[1]季长征,李仰贤,崔士起.建筑工程常见裂缝的鉴定分析与处理[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

李红利(1973-),男,助理工程师,保定市满城县城建建筑工程有限公司,河北 保定 072150