马民杰,路秋兰,刘凡荣
(石家庄理工职业学院,河北石家庄 050228)
浅析砌体结构房屋裂缝处理措施
马民杰,路秋兰,刘凡荣
(石家庄理工职业学院,河北石家庄 050228)
砌体结构出现裂缝是一种比较普遍的现象。本文首先介绍了建筑物出现裂缝的一些原因和解决方案,然后从裂缝出现的位置角度介绍了常见裂缝及处理措施,并引入YTONG(伊通)砌块砌体,最后通过介绍YTONG砌块砌体的特点,突出了YTONG砌块砌体与粘土砖砌体及普通砌块砌体比较所具有的优势。
砌体;裂缝;YTONG砌块
多层砌体房屋由于其组成基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,经常出现裂缝。裂缝出现的时间因不同的建筑而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1年至3年内,裂缝宽不等,严重者形成贯穿性裂缝。砌体结构裂缝问题是砌体结构的质量通病,砌体裂缝不仅种类繁多,形态各异而且较普遍,砌体结构出现裂缝和产生变形对建筑物的危害主要表现在结构安全性和房屋使用功能两方面:
(1)对砌体结构安全性的危害
砌体结构受力裂缝的出现预示着结构承载力可能不足,结构变形的出现虽然对砌体抗压承载力没有直接影响,但贯穿性裂缝的形成会降低结构的整体稳定性和抗震性能。
(2)对砌体结构使用功能的影响
外墙、楼板和屋面结构裂缝会影响结构防水,造成房屋渗漏,明显的结构裂缝或较大的变形会影响建筑物的美观。
因此,需要正确地分析砌体结构裂缝产生的原因,采取有效的措施来减少砌体结构裂缝的产生。随着新材料新技术的出现,也会出现新的处理裂缝的材料和技术。
砌体结构裂缝根据产生的原因的不同主要有以下三种:
(1)荷载裂缝:由于砌体承载力不足或稳定性不够而产生的裂缝,危及结构安全,应及时采取卸荷或加固补强等方法处理,或立即采用应急措施;
(2)沉降裂缝:由于地基不均匀沉降产生的裂缝,这种裂缝大多数不会严重恶化或危及结构安全,其中的稳定裂缝应进行修复或封闭堵塞处理,而不稳定裂缝应先加固地基,再处理裂缝;
(3)温度裂缝:由于温度变化产生的裂缝,一般不影响结构安全,通常采用封闭或局部修复的方法处理。
传统的处理裂缝方法主要是:
(1)灌浆修补:用压力设备把水泥浆液压入墙体的裂缝内,使裂缝粘合起来的修补方法。
(2)局部更换:将裂缝两侧的砖拆除,然后用M7.5或M10砂浆补砌。更换的顺序是自下而上,每次拆除4~5皮砖,经清洗后砌入新砖。
(3)扶壁柱法加固:将新旧砌体接触面间的粉刷层剥去,在砖墙的灰缝中打入连接插筋,并在开口边绑扎封口筋,然后用M5~M10的混合砂浆,MU7.5级以上的砖砌筑扶壁柱。
(4)钢丝网水泥砂浆加固砖墙:把需加固的砖墙表面除去粉刷层后,两面附设φ4~φ8的钢筋网片,然后喷射砂浆或细石混凝土。
砌体结构中裂缝按照裂缝出现的位置不同主要分为建筑物外墙裂缝和内墙裂缝,下面针对这两种位置的裂缝进行分析。
3.1 建筑外墙常见裂缝和YTONG应用体系
(1)屋面女儿墙裂缝(图1)
屋面女儿墙裂缝是建筑外墙常见裂缝之一(图1),由于女儿墙砌体的线膨胀系数比其下边的圈梁、楼板或框架梁小得多,遇到温度变化时,二者膨胀率不同,在整体变形的情况下,女儿墙底部就会出现水平裂缝。
针对该裂缝的处理措施有以下几种:
①对于砖混结构屋顶圈梁上、框架结构屋顶框架梁或连系梁上砖砌女儿墙,可适当设置构造柱。一般可从下部构造柱伸上屋顶或从屋顶圈梁、框架梁顶伸出,构造柱可根据开间设置。
②女儿墙砌体水平缝加筋。有的女儿墙较长,构造柱间距又大或女儿墙高度比较低,未设构造柱。遇这类情况,可以在砌体水平缝中加筋,以增强女儿墙的整体性。
③设置屋面保温系统,减少屋面在温差情况下推拉四周女儿墙的应力。
④采用B06、A5.0强度YTONG砌块,砌块采用较高强度等级和砌筑砂浆采用专用粘接剂施工可提高砌体的综合强度[2]。
(2)建筑外墙水平横向裂缝(图2)
由于混凝土梁和砌体两种材料的线膨胀系数相差较大,因此在混凝土梁柱和砌体墙连接处出现拉伸裂缝。
针对该裂缝的处理措施有以下几种:
①混凝土构件表面进行保温处理,减少混凝土构件在温差变化下的收缩和膨胀的应力。
②饰面抹灰时在不同材料相接处墙面敷贴钢筋网片,并配置穿墙拉筋加以固定,灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆进行加固。
图2 外墙水平横向裂缝
③砌体采用YTONG自保温砌块,与保温块收缩相同。
(3)墙面的不规则裂缝(图3)
图3 外墙面不规则裂缝
在施工过程中施工和管理不到位,施工过程不按相关规范标准施工,不按有关操作规程施工,施工管理紊乱,施工方案考虑不周,施工顺序错误,技术交底不清,违章作业,不重视质量检查和验收工作等。这些都是施工过程可能出现的问题,比如饰面抹灰施工工艺不当或未按规范要求施工、砌筑施工质量不过关往往会导致出现此种裂缝。
该裂缝防治措施:
①施工过程严格按照相应的技术规程进行操作,确保砌筑质量。比如饰面砂浆粉刷时应分次进行且待前一层粉刷材料终凝后进行,每次粉刷厚度≤8mm[3]。
②由于不同墙体材料的收缩值有不同,砌筑墙体时应严禁出现各种材料混砌的现象。
(4)建筑外墙窗间墙和窗洞口四周裂缝情况(图1)
该裂缝防治措施:
①严格按照要求控制窗间墙体的最小宽度,可以有效防止出现窗间墙裂缝或大大减小裂缝宽度。
②设置钢筋混凝土窗台板,增强边角墙体的抗剪应力强度。
③窗台下第一皮砌块水平灰缝处设置钢筋混凝土配筋带,配筋带长度比洞口宽度各长70cm,增强边角墙体的抗剪应力强度[4]。
除以上介绍的几种裂缝之外,房屋外墙还会出现建筑外墙结构挑檐墙体的裂缝(图4-a)以及由于地基不均匀沉降导致的外墙八字型的裂缝(图4-b)并应采取相应措施处理。
图4 外墙常见裂缝
3.2 建筑内墙常见裂缝和YTONG应用体系
(1)内墙垂直和水平裂缝(图5)
图5 内墙垂直和水平裂缝
这种裂缝产生原因主要是块体间粘结不牢固,以及灰缝不饱满所造成的。
防治措施:
①为增强块体间粘结力,每皮砌筑时需用毛刷清理干净后再铺水平、垂直灰缝处的粘结剂。
②严格按照施工等级铺砌粘结剂,做到横平竖直、灰缝饱满。
③砌筑前,砌块一般不宜浇水,否则易产生“走浆”现象,影响砌筑砂浆的饱满度及砌体的抗拉抗剪强度。
砌筑时灰缝应饱满,用刮勺来进行粘结剂的涂抹容易控制灰缝的饱满度,且严禁灰缝通缝。
(2)砌块的端头裂缝
此裂缝较有规则,往往是沿着灰缝开裂,产生原因主要是砌筑时垂直灰缝不挤浆、砌块切割不精准,填塞杂物等。
YTONG系统可提供切割专用工具,提高了砌块切割精度从而保证了端头灰缝的粘接质量。
(3)超长墙体垂直裂缝(图6)
由于墙体长度过大,在温度作用下或地基不均匀沉降作用以及地震作用下都会导致墙体出现这种垂直裂缝。
图6 超长墙体垂直裂缝
防治措施:
①把墙体用构造柱进行长度的分割,减少收缩的拉伸应力。
构造柱能够提高砌体的抗剪强度10%~30%左右,提高幅度与砌体高宽比、竖向压力和开洞情况有关。构造柱通过与圈梁的配合,形成空间构造框架体系,使其有较高的变形能力。
图7 马牙磋构造柱
构造柱应当设置在地震时震害较重、连接构造比较薄弱和易于应力集中的部位。《建筑抗震设计规范》中对砖砌体结构构造柱的设置要求作了明确的规定见表3-1[5]。
表3-1 砖房构造柱设置要求
在YTONG砌体中构造柱的设置有所不同,具体有如下两种形式:
第一,马牙磋构造
当墙体长度≥6m时,应设置混凝土构造柱,砌筑时留出马牙磋且每二皮砌块高度设置一道2×φ6mm拉结筋或采用“L”型铁件,可防止墙体的干缩等造成的拉裂缝。(适合抗震设防为8度的地区)
第二,平接构造(图8)
砌筑时每二皮砌块高度设置一道“L”型铁件。(适合抗震设防为7度以下的地区:图8)
图8 平接构造柱
②YTONG砌体中圈梁和洞口过梁设置措施。
圈梁对砌体房屋的抗震具有重要作用,它与构造柱共同作用,是提高多层砌体结构房屋抗震能力防止地震作用下裂缝的一种经济有效的措施。《建筑抗震设计规范》中对多层砖砌体结构圈梁的设置要求作了明确的规定见表3-2。
表3-2 砖房圈梁设置要求
YTONG砌体中圈梁和洞口过梁设置措施:
当墙体高度超过材料的高厚比设计要求且>4m时,应设置混凝土圈梁,圈梁可以与门洞口上混凝土过梁浇筑跟通(图9)。
图9 YTONG砌体中圈梁设置措施
墙体中过梁设置措施:
墙体中采用混凝土过梁时,容易在材料交接处出现收缩裂缝且保温性能和饰面抹灰处理上欠缺。
YTONG砌体过梁设置体系:门窗洞口过梁宜采用伊通过梁,材质匹配,保温好,适合整个墙面薄层批灰(图10)。
图10 YTONG过梁
(4)建筑顶层墙体出现的裂缝(图11)
图11 顶层墙体裂缝
在现浇混凝土楼盖的矩形建筑物中,顶层两端的纵墙易产生八字裂缝,这主要是由于楼盖一次性浇注,且环境温度比较高,使板的线性膨胀量较大,推动两端纵墙产生斜裂缝。另一方面,在使用过程中,屋面防水渗漏,保温层失效,使屋面直接接受外界温度影响,由温度变形而产生一种向外的推力。解决这个问题的方法:
①顶层楼盖板不一次浇注或留出后浇带。
②不要在炎热的天气中浇筑混凝土。
③做好屋面的保温和防水。
YTONG砌体顶层墙体防裂缝措施:
砌块墙体两侧和顶部与钢筋混凝土框架相接处应设置弹性拉结,避免框架的热胀冷缩等变形位移造成挤压墙体的裂缝。
(5)建筑墙体中的部分裂缝产生的情况
①用水泥砂浆替代粘接剂砌筑,由于饱水性能差造成粘接剂水份被砌块吸收太快,灰缝粘接剂空鼓,导致墙体出现裂缝。
②墙体中进行混凝土圈梁和构造柱浇筑时模板固定不牢固造成浇筑混凝土时墙体被拉坏裂缝。
③对于面层饰面裂缝,由于两种材料应力相差较大,基层处理不当或者基层太干以及饰面施工时间太早,面层饰面完成约1~2个月后出现,出现的网状裂缝或树枝状干缩裂缝。
④面层饰面材料强度太高,没有使用界面剂处理基层导致面层饰面空鼓裂缝脱落。
总之,不论是外墙裂缝还是内墙裂缝,首先都要分析裂缝产生原因,并采取相应的措施。砌体结构在设计及施工中都应提早防止裂缝的发生,比如在可能产生裂缝的位置设置变形缝,设置圈梁、构造柱,以及采取加筋措施等。
4.1 YTONG砌块简介
以上对比介绍了普通砌体以及YTONG砌块砌体的裂缝情况及预防措施,轻质YTONG砖砌块是以建筑石英砂为主要原料,掺入水泥、水及其它掺加剂经科学配方拌合蒸压制成型,自然干燥养护而成的一种薄型空心砌块。这种砌块可以代替传统的粘土砖,用于一般建筑的非承重的内隔墙,是一种新绿色环保型墙体材料,可广泛应用于宾馆、写字楼、居民住宅楼及家庭装修,因此这种砌体结构有很多优于传统砌体结构的方面。
4.2 YTONG砌块优点[6]
(1)轻质高强:YTONG墙体砌块的绝干容重在400-650kg/m3,是粘土砖的1/3,混凝土的1/ 4,可以大大减轻建筑物的自重。
(2)抗渗防潮:研究实验表明,YTONG砌块墙体的抗渗性比粘土砖墙体高85%,专用抗渗砌块则能满足更高抗渗防潮要求。
(3)保温节能:用4-5cm的YTONG保温砌块能达到24cm厚的砖墙的保温效果。
(4)尺寸精确:YTONG产品外形尺寸精确,长、宽、高方向上的公差在±1.0mm,远远优于中国标准中对优等品的要求。
(5)隔音降噪:YTONG砌块墙体能满足30-60分贝的建筑隔音要求,砌块内部多孔的结构特点,又使墙体兼备吸音功能。
(6)防火阻燃:YTONG墙体砌块材料本身是最高消防等级的无机不燃材料,10cm厚墙体系统的防火极限时间可超过4小时,可广泛用作防火墙。
(7)绿色环保:YTONG产品的生产应用保护了国家耕地,避免粘土砖烧制的高能耗、高污染和对耕地的侵占。
(8)降低造价:轻质高强,大大减少建筑基础和结构投资和人工成本;干法砌筑和批嵌,减少工序、无需养护、缩短工期,加快资金周转;保温隔热,无需外、内保温构造,实现围护和节能合二为一,无额外保温费用。
砌体结构出现裂缝是一种比较普遍的现象。这些现象提醒我们应从设计和施工阶段提早采取措施来加以预防。本文主要从裂缝出现的位置进行分析并采取相应措施预防。同时引入YTONG砌块砌体及相应裂缝的预防方法,通过与同类材料比较得出了YTONG砌块材料优势。
[1]张玉敏,郑伟.建筑结构(下册)[M].辽宁:大连理工大学出版社,2011
[2]GB15762-2008.蒸压加气混凝土板[S].北京:中国标准出版社,2009
[3]GB11968-2006.蒸压加气混凝土砌块[S].北京:中国标准出版社,2006
[4]06CG01.蒸压轻质砂加气混凝土(AAC)砌块和板材结构构造[S].中国标准出版社,2007
[5]JGJ/T17-2008.蒸压加气混凝土建筑应用技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2009
[6]许文庆,柴如飞.浅述伊通轻质砂加气混凝土砌块的应用[J].浙江建筑.,2006(08)
Analysis of Treatment Measures of Cracks in Masonry Structure Buildings
MA Min-jie,LU Qiu-lan,LIU Fan-rong
(Shijiazhuang Institute of Technology,Shijiazhuang,Hebei 050228,China)
Masonry structure crack is a relatively common phenomenon.This paper firstly introduces the causes of building cracks and solutions.It then analyses the common cracks and treatment measures according to the position of different cracks.By introducing the characteristics of YTONG block masonry,the paper lastly points out the advantages of YTONG?block masonry compared with Clay brick masonry and common building block masonry.
masonry;crack;YTONG block
TU3
A
JL01-0229(2014)01-0001-06
2013-10-24
责任编辑:王秀红
校对:徐素峰
马民杰(1983-),女,汉族,河北沧州人,建筑工程学院,讲师,硕士,从事建筑结构理论和实践研究。