【摘 要】针对砖混结构住宅墙面开裂的现象,从地基不均匀沉降、温度变化、内外墙面粉刷等方面分析了住宅墙面开裂的原因,介绍了防止墙面开裂应采用的一系列措施,以保证砖混结构住宅墙面的质量。
【关键词】砖混结构;墙面开裂;温度变化
采用钢筋混凝土平屋顶与砖砌体承重墙的混合结构,在民用建筑中占有很大的比重。近些年来,这类住宅建筑的某种工程曾出现过结构的变形、变化(温度、收缩、不均匀沉降)所产生的裂缝、裂缝一般为正、倒八字形,这些裂缝在工程实践中经常见到,在我国南部地区尤为突出。
混合结构建筑物所产生裂缝的原因,国内各方面建筑专家进行定性分析,有的认为超赶开期(不按国家对各种建筑物所规定的施工工期进行施工)。建设单位盲目确定施工工期,为了需要往往会把施工工期提前到整修工期的1/3。如某大学,为了保证招生的需要,四~五个月就完成教学楼、学生宿舍等工程。这样就会出现一系列的弊病,如沉降不均匀。另外,由于工期提前,内外粉刷仅把刚粉刷好的墙面尚未干透就进入下一道工序批腻子刷内外墙乳胶漆,这样施工就会埋下无穷隐患,一般情况下这种现象半年内会形成大面积的收缩开裂。有的认为,在正常工期下完成的墙面开裂是基础处理不得当,建筑物整体与局部没有达到设计时所要求的沉降效果,也有的认为是温度变化收缩引起的墙面开裂。
1、砖混结构住宅墙面开裂的现象及原因
1.1 地基不均匀沉降引起的墙体裂缝
由于地基不均匀沉降使砖墙表面产生一些不同性质的裂缝。砖混结构住宅一般性裂缝(除严重开裂外)不危及结构安全和使用,往往容易被人们忽视,致使这类裂缝屡有发生,形成隐患。在地震及其他荷载作用下,容易引起提前破坏。应引起高度重视,采取措施,养活和防止裂缝产生。
地基不均匀下沉引起的裂缝有三种类型:
(1)斜裂缝一般发生在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜,并由下向上发展。由于横墙刚度较大(门窗洞口亦少),一般不会发生大的相对变形,故很少出现这类裂缝。出现裂缝往往在墙体下部,常常在房屋建成后不久就出现,其数量及密度随时间而逐渐发展。
(2)窗间墙水平裂缝,一般在窗间墙的上下对角处成对出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。
(3)竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄。当纵墙顶层有钢筋混凝土圈梁时,顶层中央顶部竖直裂缝较少。
除此之外,砖砌挡土墙,由于地基回填不实,没有按施工规范上所规定的要求去施工(要求回填土必须每次回填厚度25cm~30cm后一夯压半夯,二遍夯实),以及挡土墙上无预埋淌水管,造成雨水无处去,使土的侧压力增大,导致墙面下沉开裂。
1.2 温度变化引起的墙体开裂
上面所提到的八字裂缝一般出现在顶层纵墙的两端(在1开间~2开间的范围内),严重时可发展为房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。裂缝宽度为中间大,两端小。当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向开裂。
当屋面结构承受反复的温差作用或激烈的胀缩变形时,使在各组合体之间引起相对运动。由于层面组合体这间(包括圈梁、砖墙与屋面各构造层等)嵌固比较好,因此由屋面的变形变化产生外束作用时,使在各组合体内储存了弹性应变;当这种能量积累到足够大的时候,便能突破连接阻车和摩擦力,瞬时释放出弹性应变能,并在结构之间产生相对滑动,使粉刷层结面突然破裂。
由于气温的年温差是周期性的,所以在每年夏季最热和入冬最冷的日子里(温度变化剧烈的日子),有些结构在日温并较大时,由于温差的叠加作用,会引起响声。但并不是任何建筑物都有这种现象,只在屋面隔热性能很差,温度梯度很大的组合结构中才会有这种现象。
温度变化引起的墙体裂缝也会出现水平裂缝,一般发生在平屋顶层檐下或顶层圈梁2皮~3皮砖的灰缝位置,裂缝沿外墙顶部断续分布,两端较中间严重,在转角处,纵、横墙水平裂缝相交而形成包角裂缝。八字裂缝与水平裂缝的产生,往往是在夏季屋顶圈梁,挑檐混凝土浇筑后,保温层未施工前,由于混凝土和砖砌体两种材料膨胀系数不同(前者比后者约大一倍),在较大温差情况下,纵墙因不能自由缩短,以及无保温屋盖的房屋,经过冬、夏季节气温的变化而产生裂缝。
1.3 混凝土大梁处的墙体开裂
钢筋混凝土大梁下面墙体由于未设梁垫或梁垫面积不足,砖墙局部承受荷载过大,及该部位墙体砖和砂浆强度偏低,施工质量差而引起局部竖直裂缝。
1.4 内外墙面粉刷引起的裂缝
建筑物内外粉刷装饰的一个重要环节是抹灰工程,抹灰工程是建筑工程中的一个薄弱五一节,其主要表现是:施工仍以手工操作为主,湿作业,质量不够稳定。目前,抹灰工程普遍存在开裂、空鼓、起泡等质量问题。墙面抹灰后,过一段时间往往在门窗框与墙面交接处、木基层与砖面、混凝土基层相交处、基层平整偏差较大的部位,以及墙裙、踢脚板上口等处出现空鼓、裂缝情况。究其原因:
(1)基层处理不好,清扫不干净,墙面浇水不透或不匀,影响底层砂浆与基层的粘结性能。
(2)一次性抹灰太厚或各层抹灰跟得太紧。
(3)夏季施工砂浆失水过快或砂浆停放时间过长,强度降低,抹灰后没有适当浇水养护,砂浆过早脱水影响强度和粘结力。
(4)冬季施工无防护措施,抹灰后由于砂浆在硬化前受昼夜气温的变化,冻融循环失去粘结力,造成空鼓或出现裂缝。
2、砖混结构墙面开裂防治措施
砖混结构由于地基不均匀沉降产生变形、变化出现的墙面开裂,虽然不一定直接导致屋面渗漏,但多数屋面的渗漏,确定与墙面的开裂有关。为了减少墙面的开裂,可以从结构设计、防水材料、施工工艺等方面进行综合治理,一般采取下列措施:
(1)加强地基探槽工作,对于较复杂的地基,在基槽开挖后应进行普遍钎探,待探出的软弱部位进行加固处理后,方可进行基础施工。合理设置沉降缝,长度过大,平面形状较为复杂,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝使其各自沉降,同时,加强上部结构刚度,提高墙体抗剪强度,以减少或防止裂缝产生。
(2)在炎热地区,砖混结构建筑可在屋顶设置良好的保温隔热层,如做好通风隔热层或反辐射层(可涂刷铝基反光材料)等。从上述事例中可以看出,凡是设置隔热层的屋面,墙面均未开裂,屋面防水层亦无渗漏,相反,未设置隔热层的屋面,均出现了开裂。
(3)从材料强度分析,砖砌体的抗剪,抗拉强度最低,所以容易引起墙体开裂。而钢筋混凝土的抗剪,抗拉强度较高,出现裂缝的可能性较少。因此在砌砖体中,宜将顶层圈梁与屋面板直接接触,且为了减少屋面板与墙体间的约束作用,控制圈梁与屋面板之间的可能微动,可在连接处设置滑动层,如采用沥青油毡、白铁皮等。这样既解决了墙面的开裂问题,又提高了砖混结构的抗震能力。当然,也可在砖墙中配置一部分细钢筋网片和提高砌体砂浆的强度等级,对减少墙面的开裂有一定的作用。
(4)目前纸胎油毡延伸率较差,不能适应巨大温度应力引起的变形。为此屋面防水宜积极选用拉伸强度高,延伸率较大的新型防水材料,如三元乙丙、SBS等。
(5)抹灰前应将基层表面清扫干净,基层墙面应在施工前1d浇水,要浇透浇匀。室外抹灰为了防止抹灰砂浆收缩开裂,应设置分格缝。在表面较光滑的砖墙面抹灰前应刷一道107胶素水泥砂浆结合层,以增加砂浆与光滑基层的粘结力。另外夏季应避免在日光曝晒下进行抹灰,砂浆应随拌随用,停放时间不宜超过3h,抹灰24h后应浇水养护,并坚持养护7d以上。外墙抹灰施工的环境温度不低于0℃,如必须冬季施工,涂抹时砂浆温度不宜低于5℃,并在砂浆中掺入能降低冻结温度的外加剂。
综上所述,砖混结构墙面开裂是一门综合性学科,它涉及到设计、材料、施工工艺等多面因素,只有掌握建筑、结构、材料、施工技术等多方面专业知识,并有丰富的实践经验,才能正确制定设计与施工方案,并通过精心操作和全面质量管理,才能确保砖混结构墙面不出现裂缝。