工程案例
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砼小型空心砌块填充墙开裂控制
发布时间:2014-08-09
提要:本文通过实地调查 ,总结出砼砌块填充墙裂缝的分布规律,结合室内试验和样板工程,提出解决墙体开裂的初步方案。关键词:砼小型空心砌块 ;裂缝 ;收缩 ;机理 ;控制
1 引言
随着国家禁止使用粘土墙体材料力度的不断加大,砼小型空心砌块由于价格低廉、环保、施工快速简便,已在我省许多建筑工程中得到广泛应用,但是随之而来也出现了不少质量问题,如墙体的开裂、渗漏,上海、浙江、江苏等地的建筑科研部门曾对砼小型空心砌块(以下简称砼砌块)承重墙进行过一些研究,但是对于非承重的框架结构填充墙的裂缝成因和治理,迄今国内还缺乏深入系统的研究。因此有必要对砼砌块框架填充墙体开裂的成因和治理进行探讨。
今年初,我站通过对12幢竣工建筑物和17幢在建工程的施工现场调查以及对8家砌块生产厂家的考察,初步找出影响砌块填充墙裂缝的几种主要施工和生产因素。并结合室内试验,提出解决砌块墙体裂缝的初步措施,实践证明这些技术措施可以有效地解决砌块填充墙体的裂渗。
2 裂缝的分布规律
在调查中我们对12幢竣工建筑物进行详细调查,总建筑面积11万平方米。其中有4幢建筑物内外墙均采用砼砌块砌筑;其余的8幢为外墙采用粘土空心砖,内墙采用砼砌块砌筑。墙体的砌筑龄期为4-10个月。调查发现:这些工程在墙体砌筑时,基本上仍按粘土实心砖的砌筑方法施工,未采取其它防裂措施。裂缝的宽度为0.3mm-3mm,这些裂缝发生的主要部位有:
①框架梁底部、楼梯平台梁底部与砌块填充墙交接处出现水平裂缝如图1所示。
②框架柱、构造柱与砌块填充墙交接处出现竖向裂缝。
③洞口上方出现斜向上发展的裂缝。
④窗台出现八字形裂缝。
⑤部分墙长过大的墙体中部出现竖向裂缝。
3 施工中存在的质量问题
在调查中我们对17幢在建工程(建筑面积197600m2)进行仔细检查,其中有3幢工程内外墙均采用砼砌块砌筑;余下的14幢为外墙采用粘土空心砖,内墙采用砼砌块。检查中发现相当多的建筑技术人员对砼砌块的性能、特点及其应用技术不了解。尤其是一线操作工人,他们习惯于粘土实心砖的施工方法,施工时普遍存在着违章操作的现象,这些因素加剧了砼砌块填充墙裂缝的发展,有时甚至是砌块填充墙开裂的主要原因。调查中发现存在的质量问题主要有:
①使用不合格的砼砌块:调查中我们对施工现场的14批砌块进行抽检,分别进行砌块的力学和物理性能试验,试验结果:砌块强度达不到设计要求的有4组 (设计强度等级为MU5);软化系数大于0.8的约有4组;相对含水率大于40%有4组。相当多的工地使用砌块龄期不符合规范“28d方可上墙砌筑”的要求,大部分的砌块龄期才10d就上墙砌筑,甚至发现龄期仅6d的砌块上墙砌筑。这是砌块填充墙产生收缩裂缝的主要原因。
②水平灰缝不平直、厚度不一,竖向灰缝砂浆不饱满,出现透亮缝、通缝。有的竖向灰缝厚度达40mm,有的竖向灰缝厚度几乎等于零。
③门顶未按规定设置砼过梁,用砌块胡乱填塞,有的墙体刚砌筑几天灰缝就己经出现开裂。
④砼空心砌块与粘土实心砖混砌,在相同的条件下会产生不同的干缩值而引起内应力,最终导致墙体开裂。
⑤水电线管预埋位置不准,事后在砌好的墙上胡剔乱凿,造成墙体严重受损如图2所示。
⑥当填充墙砌至接近梁板底时,未按要求留一定空隙待砌体收缩稳定后(间隔7d)再用实心砌块斜砌挤紧,而是一次性砌到顶。这是造成梁底出现水平裂缝的重要原因。
4 砼小型空心砧块填充培升型的机理
4.1砼小型空心砌块的特性
①砼小型空心砌块是以干硬性砼用强力振荡成型的,含有经水养护而生成的硅酸钙水化物胶体。其干缩变形大,本次室内实验成型养护7d的砌块经标准干缩条件下测定其各龄期的收缩率,如图3所示,至28d龄期其干缩率为302×10-6(即每米收缩0.302mm);至60d龄期干缩率为353×10-6(即每米收缩0.353mm)。且其干缩变形特征是早期发展较快,砌块出窑后30d以内的收缩变形较快,以后逐步变慢,几年后才能完全停止干缩。
②砌块含水率:在正常使用条件下,砌体砌筑后,砌块含水率继续下降,最低可达10%左右;砌块随含水率的降低而收缩,收缩大小与砌块的原有含水率有关,也与温湿度条件有一定关系。这种干缩是在一个相当长的时期内延续的,整个砌体处于徐变状态中。砌块干缩的另一个特点是:当砌块再次被水浸湿后,体积膨胀,在其干燥过程中会再一次收缩,可称为第二干缩。因此,在施工中,当雨水或其他水淋湿砌块或砌体后,不采取必要措施、立即续砌新砌块者,在其交接处必然产生裂缝。由于砌块的含水量是影响干缩裂缝的主要因素,因此须对砌块的含水率加以限制。
4.2墙体开裂的机理
①对于框架结构砌块填充墙而言,我们可以把每一堵墙所包含的梁、柱、门窗洞口和填充墙、抹灰层、外墙装饰层视为有机结合的一个“整体墙”。在这个“整体墙”中,由于许多的内在因素的影响,从而产生了形式多样的内应力,砌块的干缩是其中的一种主要因素。当砌块砌筑时,材料一般较湿,其后由于气候或使用条件而逐渐干燥,胶体水份排出而随之收缩。当砌块砌成墙后,体积的变化使其受到砂浆和其他构件的约束,形成内应力。这些内应力从墙体砌筑完成便已开始形成并一直在墙体中发生变化。当变化过程中形成较大的内应力并集中在墙体的某一部位,而该处的抗拉强度不足以抗衡的情况下,则会产生裂缝并将这部分的集中应力逐步释放。
前述被视为“整体墙”的墙体是非均质体,它包含有梁、柱、门窗洞口和填充墙、抹灰层、外墙装饰层等,这些不同结构物体的交接处是最容易产生应力集中的。
②另一类容易产生应力集中的位置是与后期施工有关的。比如在预埋暗线管处,由于砌体受到扰动,或者在藏暗线管后,沟槽内的砂浆填塞不饱满密实,填塞砂浆因收缩造成与墙体抹灰层结合不牢等,影响了砌块间的粘结,破坏了墙体的整体性。还有一类是由于使用了断裂砌块砌筑、砌体存在瞎缝、预留洞口填塞不严、灰缝不饱满等不按照有关规定施工操作所引起的的应力集中。
上述集中应力逐步变化,当墙体的抗拉强度小于集中应力时,裂缝便由此而产生。
5 空心砌块填充墙裂缝控制的措施
5.1裂缝控制的指导思想
影响砌块填充墙开裂的因素很多,砌块自身的干缩特性是主要原因之一。我们拟从三方面入手来解决这个问题。一是通过对砌块材料进行改性处理,减少其干缩率。此项工作目前正进入室内试验阶段,初步的结果:1号配方的砌块,龄期50d干缩率为120×10-6;仅为基准砌块干缩率的35%。二是设置适当的“控制缝”,虽然砼砌块填充墙的收缩变形是不可避免的,但是我们可以把裂缝出现的部位限定在我们指定的位置,在这些部位采取相应的构造措施。第三我们还必须考虑到本地区的砌块生产现状和施工操作水平,所采取的措施应该是价格适中为市场接受、可以有效解决问题、便于施工操作和事后监督管理检查。
5.2砼砌块墙体裂缝控制技术措施
砼砌块墙体防裂具体措施在很多规范和导则里都有详细规定的,本文仅就近年来在监督检查中常见质量问题,结合此次课题研究的成果,提出几点需要注意之处。
(1)采用干缩率小的砌块,严格控制砌块龄期不得低于28d。
(2)砌块强度应大于5.0Mpa。
(3)砌块的相对含水率,根据泉州地区的湿度条件,要求相对含水率应小于40%。另一方面鉴于绝大部分的砌块生产厂家堆砖场地均为露天,易受到天气影响,要求在雨季砌块进工地后,应搬运至室内一间以上方可上墙砌筑。
(4)外填充墙应采用三排孔砌块,内填充墙应采用双排孔砌块。
(5)墙长大于4m设置构造柱,把竖向裂缝控制在柱边,避免在墙体其它位置发生开裂。
(6)在砌块填充墙与框架梁、柱、楼梯平台板交接处等应力集中部位加贴耐碱玻璃纤维网格布(网格为6×8mm)。顶层、外墙等变形较大的部位加贴双层耐碱玻璃纤维网格布,或者在这些部位采用聚丙烯纤维抗裂砂浆抹灰。
(7)在门窗洞口的四角加贴双层耐碱玻璃纤维网格布,如图4所示。
(8)在水电线管密布的位置 (如楼梯间墙)设置预留线槽,尽量避免切割线槽对砌块墙体造成损伤。
(9)水电线槽应用细石砼或砂浆填嵌补平,并加贴耐碱玻璃纤维网格布。
(10)保证砌体灰缝砂浆饱满度和密实度,在砌筑四小时内用专用勾缝工具对灰缝进行二次勾缝。
(11)尽量采用主砌块和辅助块砌筑,严禁使用断裂的砌块砌筑。内外墙应尽量搭砌,确实难以搭砌的应按照图集要求设置拉结钢筋网片。
(12)预埋线管应采用切割机切割线槽,严禁随意砍凿敲打。
(13)砌块砌筑时一般不要浇水,严禁使用过湿砌块砌筑。尽量采用砌块专用砂浆。
(14)日砌筑高度应控制在1.5m以内,当填充墙砌至接近梁底时,应待砌体收缩稳定至少7d以上,再用实心砌块斜砌顶紧。
(15)门窗洞口周边的砌块孔内灌填细石砼。
6 结论
以上这些裂缝控制技术措施,近一年来已在我站监督的工程中应用并取得很好的效果,这些措施增加的工程造价和工程量很少,综合造价按建筑面积算大约增加1~1.5元/m2。和其它未采取措施的同类工程相比,采取措施的砌块墙体大部分未出现明显的开裂,个别出现的裂缝经分析原因,大多与砌块龄期不足提前上墙砌筑或施工操作失误有关,且这些裂缝大多很细微。相信今后若采用减缩砼砌块加上必要的辅助技术措施,应该可以消除砼小型空心砌块框架填充墙裂缝通病。
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