【砌體工程中因溫差變形裂縫的防治措施】 砌體裂縫防治措施

　　建筑有裂縫，就會(huì)削弱其承載能力和抗剪、抗拉強(qiáng)度，直接影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全和縮短使用年限。造成砌體裂縫的原因是多方面的，90％的裂縫是溫度變形和地基變形造成的，這一施工“頑疾”使得許多建筑的砌體危在旦夕，因此本文主要針對砌體工程中因溫差引起的裂縫問題進(jìn)行詳細(xì)的論述與分析。
　　對于建筑砌體的裂縫應(yīng)采取綜合治理，預(yù)防為主的原則；當(dāng)裂縫出現(xiàn)后再處理，就比較困難了，甚至有些工程處理后也不能完全恢復(fù)本來的面目，并帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。在磚混建筑的屋面中，常發(fā)現(xiàn)有形狀各異的裂縫：有斜的如正“八”字形（圖1），倒“八”字形（圖2）及少量“X”形，有水平的，有垂直的。當(dāng)外墻有裂縫時(shí)，就會(huì)有滲漏，用戶反應(yīng)強(qiáng)烈，也直接影響到建沒、設(shè)計(jì)，施工等單位的聲譽(yù)，本文著重分析斜裂縫出現(xiàn)的原因，在此基礎(chǔ)上再提出行之有效的處理方法和控制裂縫的措施。
　　1.斜裂縫出現(xiàn)的原因分析
　　斜裂縫包括正“八”字形裂縫、倒“八”字形裂縫和“X”形裂縫，如圖1、2所示：
　　
　　斜裂縫多數(shù)發(fā)生在建筑頂層兩端內(nèi)外墻門窗洞的上下角上，對稱產(chǎn)生，向下一層的斜裂縫比頂層裂縫少，部分建筑的向下二層和三層的窗洞口上也有少量微裂縫，圖1所示的為正“八”字形斜裂縫，圖2所示的為倒“八”宇形斜裂縫、裂縫的一般規(guī)律是：縱墻上的門窗洞越大，則斜裂縫也相對比較大；縱墻的厚度大于240mm（即黏土磚墻大于一磚厚），則裂縫相對要少，建筑物的長度或伸縮縫間距超過了相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求時(shí)，則斜裂縫要比長度小的建筑嚴(yán)重得多。一般平屋面上沒有做保溫層的墻體裂縫，要比有保溫層的平屋向嚴(yán)重；屋面采用黑色防水面層的，要比淺色或白色防水面層的墻體的裂縫要嚴(yán)重得多；雙層屋面或有保溫層的屋面，上人的屋面，其墻體裂縫相對比較少，縫寬比較細(xì)；斜坡瓦屋面的墻體裂縫更輕微。出現(xiàn)這樣的裂縫問題主要原因如下：
　�。�1）由鋼筋混凝土樓板、屋蓋和磚砌體組成盒形空間結(jié)構(gòu)的整體房屋，各構(gòu)件的材料性質(zhì)不同，處的部位不同，如同一建筑物的同一構(gòu)件，有的向南，有的朝北，有的在室外，有的在室內(nèi)，則干濕度不一樣，溫差也不一樣。另外，各構(gòu)件的線膨脹系數(shù)不同，如鋼筋混凝土構(gòu)件的ac=10×106/℃，磚砌體的aF=5×10～6／℃。當(dāng)自然溫度變化或構(gòu)件干縮變形時(shí)，則房屋中的各構(gòu)件將產(chǎn)生不同的變形。由于“膠粘”摩擦力的存在，使各種變形相互約束而產(chǎn)生應(yīng)力（斜拉力、剪切力、角壓力），其中混凝土和磚砌體都是抗拉強(qiáng)度比較弱的非勻質(zhì)脆彈塑性材料，當(dāng)構(gòu)件中產(chǎn)生的拉應(yīng)力σo?[f t]（抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）后，不同形式的裂縫就會(huì)出現(xiàn)。
　　氣溫變化引起的裂縫常發(fā)生在表面。這些裂縫常常周期性地張開和閉合、有的在冬季裂縫張開，夏季則閉合。當(dāng)單元發(fā)生剪切變形后，對角線bd由于壓縮而縮短，ac由于受拉而伸長，當(dāng)拉伸變形超過砌體變形極限時(shí)，就發(fā)生斜裂縫。當(dāng)拉應(yīng)力σ1?[f t] （抗拉強(qiáng)度）時(shí)，就會(huì)在與σ1垂直的方向發(fā)生裂縫。在窗洞口容易引起應(yīng)力集中，在孔洞轉(zhuǎn)角部位應(yīng)力跡線呈斜向、“力流”繞過孔洞集中到兩側(cè)，在孔角外應(yīng)力值最大；孔角應(yīng)力差不多為孔邊應(yīng)力的2倍多，所以，大多數(shù)裂縫從窗口的兩對角線向外擴(kuò)展，靠近窗口處裂縫寬度最大。
　�。�2）頂層墻體在墻頂剪力作用下，由于建筑物的中間應(yīng)力小，則以45°的斜向壓縮，在水平和垂直方向需要抵抗沿頂邊的剪應(yīng)力。由于建筑端部抵抗水平力的截面積小，且砌體的抗拉能力又差，加上屋面變形引起帥剪應(yīng)力集中在端部，剪切破壞將沿墻體某一點(diǎn)開始：其水平剪應(yīng)力與有效的剪切強(qiáng)度之比，是從最弱的磚縫開始，所以，裂縫常發(fā)生在窗洞上下的對角處，如圖3所示：
　　
　　（3）鋼筋混凝土屋蓋受陽光照射的時(shí)間相對較長，輻射熱高，變形也會(huì)大。我們對某建筑工程實(shí)測溫度：屋面的平均溫廈是50.6℃；，而墻體的溫度是29.5℃，兩者相差21.1℃，則屋蓋會(huì)產(chǎn)生比墻體大一倍的溫度膨帳變形（冬季會(huì)產(chǎn)生冷縮變形），使屋蓋與墻頂交界面上有“咬粘”摩擦力產(chǎn)生的剪力，且又受屋蓋荷載的壓力，構(gòu)成了墻體受二向應(yīng)力的作用j應(yīng)力的分布是非均勻的，大致如圖3中7顯示的，即建筑物的中間小，兩端大；當(dāng)建筑的構(gòu)造不當(dāng)，端部磚砌體的斷面比較�。�抗拉能力也小），且小于主拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)正“八”字形的斜裂縫。
　　（4）因溫度產(chǎn)生的主拉應(yīng)力對墻體造成的裂縫與設(shè)汁有關(guān)，例如，門窗洞又多又大的墻體，裂縫就多；有的頂層砌體的強(qiáng)度低，砂漿強(qiáng)度低于M5，磚的強(qiáng)度低于Mu10時(shí)，則砌體的裂縫就多；設(shè)抗震構(gòu)造柱的墻體裂縫少。此外，裂縫與選用的材料質(zhì)量有關(guān)。如使用的水泥質(zhì)量低劣，標(biāo)號低于規(guī)定，穩(wěn)定性差或有的工程采用石粉，建筑廢料軋成粉或含泥量多的細(xì)砂等拌制的砌筑砂漿，強(qiáng)度低，收縮性大，黏性差，磚的質(zhì)量不穩(wěn)定，磚的強(qiáng)度達(dá)不到?jīng)]計(jì)要求，即砌體的強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)規(guī)定，易產(chǎn)生裂縫。
　　（5）裂縫與施工質(zhì)量有關(guān)。攪拌砂漿不計(jì)量，強(qiáng)度波動(dòng)較大，且大部分偏低，砌磚工藝不當(dāng)，如用鋪灰砌磚、磚砌體的灰縫中砂漿飽滿度差，有的在墻體的大頭角上留直槎；有的用干磚砌墻等，都會(huì)大大降低砌體的抗剪強(qiáng)度，該墻體就容易產(chǎn)生斜裂縫。經(jīng)多次對斜裂縫處鑿開檢查發(fā)現(xiàn)，頭縫中都是空的，水平磚縫中砂漿飽滿度小于80％，達(dá)不到《砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中第4.2.1條的規(guī)定，砌筑砂漿強(qiáng)度大部分低于設(shè)計(jì)要求。溫度產(chǎn)生的主拉應(yīng)力對墻體產(chǎn)生的裂縫與施工季節(jié)有關(guān)。夏季高溫期間施工砌筑的砌體，在冬季的低溫冷縮作用下，容易產(chǎn)生倒“八”字形斜裂縫；冬季低溫期間砌筑的砌體，在夏季高溫季節(jié)熱膨脹時(shí)，容易產(chǎn)生正“八”字形裂縫。同時(shí)，由于屋蓋無保溫層，又是采用的黑色防水面層，則該屋面的熱脹冷縮的變形值較大。在墻體的同一部位，可能產(chǎn)生誆、倒“八”字形裂縫，因裂縫疊加而成“X”形的交叉裂縫。
　　2.砌體溫差裂縫的處理方法與防治措施
　�。�1）首先，當(dāng)確認(rèn)為溫度變形裂縫時(shí)，一般不做結(jié)構(gòu)性修補(bǔ)，而僅做恢復(fù)建筑功能的局部修補(bǔ)。經(jīng)過一段時(shí)間觀察，測量，等到基本穩(wěn)定時(shí)，再采用下列封閉保護(hù)或局部修復(fù)方法處理：1）裂縫寬度小于0.5mm時(shí)，鏟除裂縫處的空鼓脫殼的裝飾層，掃刷沖洗干凈、晾干，在墻面噴涂無色或與飾面顏色相同的防水劑或合成高分子防水涂料兩遍，涂層厚度不小于2mm，涂刷范圍，沿裂縫周邊擴(kuò)大300mm；2）裂縫寬度在0.5～3.0mm之間時(shí)，清掃干凈縫內(nèi)浮灰雜物，填嵌與墻面顏色相同的密封材料后，再噴涂兩遍防水劑；3）裂縫寬度在3.0～5.0mm之間時(shí)，清除浮渣和灰塵等，可采用水泥灌漿或化學(xué)灌漿封閉；4）當(dāng)墻體裂縫較嚴(yán)重，最大裂縫寬度大于5mm時(shí)，應(yīng)查明裂縫原因，制訂加固處理方案，經(jīng)有關(guān)部門認(rèn)可后，按方案要求加固處理，
　�。�2）加筋錨固法。在磚墻兩面每隔5皮磚將磚縫中砂漿剔鑿長lm，深50mm左右，掃刷澆水沖洗干凈，填嵌10mm厚的強(qiáng)度等級為M10的砂漿，將凋直成形的Φ6“口”形鋼筋嵌入縫中，深度大于30mm～鋼筋直角嵌入磚縫中，然后將砂漿填嵌密實(shí)，先施工一面墻，澆水養(yǎng)護(hù)7d，再施工另一面墻。經(jīng)保養(yǎng)后按原有抹灰層或裝飾層的材料和配合比修補(bǔ)好抹灰層，但要確保和周邊的裝飾層色澤一致，平整度相同，新舊抹灰層接合處要密實(shí)，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)好。
　�。�3）控制磚混建筑裂縫的產(chǎn)生，必須采取綜合治理方法，設(shè)計(jì)、施工和選用材料，都要符合各項(xiàng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。在多層磚混建筑宜設(shè)置構(gòu)造柱：因構(gòu)造柱可提高磚砌體的抗剪強(qiáng)度10％一30％，約束砌體，使之有較高的變形能力，除抗震要求外，還能減輕磚砌體的溫差裂縫：構(gòu)造柱要貫通房屋的全高，向下應(yīng)伸入室外地面下500mm，向上與每層的圈梁連接，并伸出頂層與女兒墻的鋼筋混凝土壓頂連接，構(gòu)造柱的縱向鋼筋宜采用4Φ12～Φ14的，搭接長度不少于35d，箍筋間距不大于200mm，在柱的上下端要適當(dāng)加密。嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，馬牙磋從樓地面杯高開始砌筑，先退后進(jìn)，每隔500mm設(shè)2Φ6拉結(jié)筋，每邊伸入墻內(nèi)不少于1m、混凝土強(qiáng)度等級為C20，必須澆搗密實(shí)。
　�。�4）將平屋面底的圈梁往下移到門，窗洞上口兼做過梁，可減少斜裂縫，在圈梁上的砌筑砂漿強(qiáng)度不應(yīng)低于M5，在水平磚縫中增設(shè)Φ4的鋼筋網(wǎng)片，并和構(gòu)造柱拉結(jié)，根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)汁規(guī)范》中第5.3.1條要求：做好屋面保溫工作，保溫、隔熱層要傲到圈梁外口，減少圈梁的輻射熱。做好建筑的伸縮縫，做好鰭面剛性找平層、防水層的分格縫；在黑色防水層面要做淺色保護(hù)層，降低屋面的吸熱作用。同時(shí)還要加強(qiáng)施工管理、監(jiān)督，提高磚砌體施工質(zhì)量，確保砂漿強(qiáng)度不低于M5，采用“三一”砌磚法，使磚縫中砂漿飽滿。
　　3.結(jié)語
　　針對以上因溫差引起的砌體裂縫問題的探究過程中，技術(shù)人員必須要在發(fā)現(xiàn)裂縫出現(xiàn)的同時(shí)，深入觀察與分析裂縫出現(xiàn)的原因，這樣才能對癥下藥，找到補(bǔ)救裂縫的措施，并采取有效的方法以確保建筑工程的美觀及安全性能。
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