预防和减少建筑中几种裂缝的技术措施

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预防和减少建筑中几种裂缝的技术措施

山东茂隆新材料 2020-11-16 2492


简介: 裂缝,尤其是非结构裂缝,例如发生于内外墙体抹灰上的龟裂、水平裂缝、沿柱的竖直裂缝、不同材料间的裂缝等是在建筑中经常发生的一种通病,出现这种裂缝究其原因有的是因为技术上的不成熟、材料本身的缺陷、温度的变化、设计以及施工等因素的影响。本文结合我多年来的施工经验以及相关的理论,对减少这类裂缝的技术措施作进一步的探讨,部分技术措施已用于实践中,取得了明显的效果。关键字:原因分析 新型材料 技术措施

1、裂缝的调查概况:

通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现,多数建筑都存在着不同形式的裂缝,这些裂缝一旦出现便很难弥补,但许多裂缝是有规律可循的。我对这些裂缝进行了总结,其调查结果如下:

(1)不管是什么结构的建筑,几乎都存在抹灰开裂的现象,大部分是因为温度变化引起的,仅仅是轻重程度的不同而已。

(2)抹灰表面龟裂,裂缝多而无规律,裂缝较细但面积较大,严重的引起墙面空鼓,若要返工成本较大。

(3)在框架结构中,填充墙体与梁柱接触面间容易出现水平和垂直裂缝,这些裂缝几乎是不可避免的,如果不加以预防,裂缝一旦出现就很难补救。

(4)墙体使用新型材料尤其是大块板型材料,例如GRC墙板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板(俗称得乐板、舒乐板等),不同板块之间经常出现规则的竖向裂缝。

(5)在门、窗洞口出现形状为“八”字形的裂缝,裂缝沿约45°方向开裂,框架结构和砖混结构均有发生,而砖混结构多发生于顶层两端的房间,而且裂缝一般较宽,这种裂缝不仅仅是抹灰的开裂,而是砌体的开裂,出现后有时伴有渗漏现象,危害较大,一般是由于温度变化引起的,是较为典型的温度裂缝,较难处理和避免。

2、裂缝对建筑的影响及社会影响分析

2.1对建筑物的影响分析:

通常情况下,这些裂缝不会危及到结构的安全,危害性较小,但对建筑物将产生下列影响:

(1)贯穿墙体的裂缝影响建筑物的使用寿命及抗震性能,尤其以砖混结构的建筑为甚。

(2)发生于外墙的裂缝,当开裂较为严重时,往往造成墙面的渗漏并且给内装饰带来污染和损伤,影响表观和使用。

(3)当裂缝尤其是温度裂缝到达一定程度时,会造成窗口变形,影响正常的使用。

(4)外抹灰开裂后,不仅影响外观和使用寿命,一旦外抹灰进水,冬季冻胀致使外抹灰层脱落,将影响到周围行人的安全。

2.2社会影响分析

随着国家对工程质量的越来越重视和人们质量意识的提高,特别是住房体制的改革,住宅建设资金将由个人出资,因此人们对工程的质量问题的关心程度将会越来越高。这也对工程的建设者们提出了越来越高的要求,这就要求我们必须认真对待并力求克服建筑通病的发生。由于人们对建筑结构还不太了解,所以用户对于裂缝引起了较为强烈的反响,主要反映在以下几个方面:

(1)影响观感:墙体的裂缝对人的观感影响很大,给人的感觉造成较大冲击,使人感到极不舒服,影响情绪,同时给工程的交工带来极大麻烦。

(2)不安全感:尽管这些裂缝一般不会危及到结构安全,但是由于多数人对结构情况不了解,而担心是否安全,造成心理上的不安全感,同时外墙抹灰层的开裂脱落也的确存在着不安全因素,因此对用户的解释工作甚难做好。

(3)影响使用:裂缝严重时将会造成渗漏、门窗变形等,不仅影响到使用,而且也会造成一定的经济损失。

3、原因分析及技术措施

3.1墙面抹灰龟裂

墙面抹灰完成后有时墙面会出现大面积细而密的呈龟裂状的裂纹,这种裂纹细而深度浅时危害不大,可不做处理,但开裂较深而形成裂缝时往往伴随着空鼓、脱落现象的发生,一旦出现大面积空鼓、脱落,唯一的办法是返工重做,但返工重做部分就象在墙面打了一块“补丁”,很难恢复原貌,易在返工面周围出现收缩裂缝,返工的效果既不经济也不美观,分析原因主要有以下几种:

(1)抹灰砂浆配比不合适,水泥用量过大致使水化热大,干缩严重从而造成龟裂。

(2)基层处理不干净或处理不当,从而导致抹灰砂浆失水过快而引发龟裂的发生。

(3)基层表面平整度达不到要求,尤其是垂直度超标,造成抹灰层厚薄不均或抹灰层过厚,从而造成表面龟裂的发生,这也是引发龟裂现象较常出现的原因之一。

(4)中高级抹灰应该分层施工,有时施工时为了赶进度或为了省工图方便,从而抹灰基层、中层、面层分层不当,分层厚度不当,压不密实,从而引发龟裂。

(5)与施工环境有关,抹灰环境通风良好而且干燥,通常又疏于养护致使砂浆失水较快从而导致严重龟裂,这是龟裂现象出现的主要原因之一。

(6)为了使抹灰尽快成活或使表面当时美观便于交活,有时操作人员在表层抹光后或压光同时外罩一层纯水泥膏,这层水泥膏风干后薄而脆,不仅引发表面的龟裂而且最易受益匪浅,是应该坚决予以杜绝的。

(7)填充墙体使用新型材料如钢丝网架聚苯乙烯夹心板,这种板材几乎没有吸水性,当疏于养护时导致抹灰砂浆失水迅速而发生龟裂现象。

(8)用户急于入住新楼,盲目要求加快施工速度,入住后使用不当也可能引发龟裂现象。

以上是导致龟裂现象发生的主要原因,处理这种裂缝应该侧重于“防”而非“治”,即防患于未然,如处理得当,施工方法科学合理,这种裂缝是完全可以杜绝的。分析出原因之后,预防的方法便不难找出:

1、严格按配比拌制砂浆,尤其要控制水泥用量,水的用量也要控制,拌制砂浆前要进行试配,使砂浆的和易性与保水性达到最佳。搅制设备要用专用的砂浆搅拌机,杜绝使用混凝土搅拌机(滚筒式)拌制砂浆。

2、抹灰的基层要处理,方法得当。对于砖砌体来讲,一定要提前1-2天用清水浇透,至表面出现水光,然后阴干,手摸时有潮湿感时再进行抹灰。加气混凝土砌块与粉煤灰砌块则不需用水浇透,只要在砌体上适当浇水,然后阴干半天左右再进行抹灰。

3、在砌体施工时要严把砌体施工质量关,控制好砌体表面的平整度,尤其要控制好砌体的垂直度,这样便能有效控制抹灰的厚度,杜绝出现抹灰厚度不均匀,这样可以大大减少龟裂情况的发生。

4、抹灰应分层进行,严格控制抹灰的总厚度和分层的厚度,中级抹灰平均总厚度宜控制在20mm内,高级抹灰宜控制在25mm内,外墙抹灰宜控制在20mm内。分层应该合理,一般情况下中级抹灰分工层较为合理。无论混合砂浆还是水泥砂浆,厚度以13mm为宜,面层5mm为宜,抹完底子灰后待六至七成干,表面发白,手压有坚实感,但能留下手纹时即可进行面层抹灰。

5、抹灰的施工环境对于裂缝的出现也起着相当重要的作用。如果环境干燥而且通风良好且又疏于养护时则最易出现龟裂,因此抹灰应该营造一个比较潮湿的环境。在高温干燥的气候条件下施工应该将门窗敞口进行封闭,必要时在地面上定期适量浇水,或定期在

沥青麻丝是选有上等的麻丝,浸泡在有本公司的技术人员研发的一款具有防腐性沥青为主要材料的添加剂里面的一款产品。麻丝具有质地轻、强力大、防虫防霉、静电少、织物不易污染等特点。沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是高黏度有机液体的一种,呈液态,表面呈黑色,可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。本产品主要用在伸缩缝、沉降缝等填缝材料。本产品施工非常方便,替代了原有的麻烦施工方法。我们一般是桶装的,只需要采购后,取出来就可以使用。

抹灰表面(八成干后)喷雾,天气异常酷热时,最好用薄膜将抹灰面封死进行养护,效果较为理想。对于象GRC板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板这种吸水较差的新型建材,则在施工抹灰前宜在基层刷一道界面剂,成活后喷雾或封闭进行养护,否则极易出现龟裂现象。

6、用户使用不当也是出现干裂的原因之一,我施工的一栋办公楼,业主急于元旦入住而盲目催工期,入住后将空调温度调至最高,结果在一周内寺面出现了较多的龟裂现象,所以在施工中我们不应强调工期的提前,应该按照合理的工期计划有组织的进行施工,大幅度的缩短工期是不宜提倡的。

综上所述,龟裂是在施工中经常出现的通病之一。这种裂缝对于美观影响最大,因此在施工中我们应该非常注意,只要我们在施工中严格按规范施工,提前预防,这各裂缝是可以避免的。

3.2不同材料间裂缝的防治

在长期的施工实践中我发现在不同建筑材料间极易出现规则的裂缝,尤其是框架结构的工程在框架与填充墙之间这种裂缝经常出现。尤其是近几年国家对新型建材的大力推广,许多新型建材层出不穷,如果对这些建材的特点把握不准,技术措施使用不当,那么这种裂缝几乎是不可避免的。目前在东营地区最常用的填充墙材料是加气混凝土砌块、粉煤灰砌块、GRC墙板以及钢丝网架聚苯乙烯夹心板。

这种裂缝的特点是沿与梁柱触面之间出现,裂缝较宽而深,并且对称出现,伴随这种裂缝的出现,如果梁宽大于墙体宽度则在梁底最易出现空鼓现象,严重时可引起梁底抹灰局部的脱落,很难全面预防。对于板块式拼装的填充材料在不同的板块之间也往往出现竖向裂缝。对于这种裂缝出现人们往往采取在裂缝表面粘贴韧性材料,如牛皮纸、绷带等方法,由于这种方法成本低廉、施工简单而往往被大量采用,但这种方法治标不治本,在表面喷漆之后粘贴的韧性材料无法遮盖若隐若现,与周围墙面差别明显,影响美观而且这种方法也无法长期掩盖裂缝,因此是不可取的。

3.2.1裂缝出现的原因:

1、对材料的性能和特点把握不准或很难把握。如加气混凝土砌块吸水后膨胀较大,失水后何种缩小,导致这种裂缝出现。

2、施工原因:组砌不合理,砂浆的饱满度小于85%,或者由于拉结钢筋漏放甚至不放,浇水过多,施工一次砌体高度过大,砂浆标号低,都可导致裂缝的频频出现。

3、设计原因。

4、温度的影响:由于各种材料之间的膨胀系数的差别,必然引起结构热胀冷缩及内外胀缩不一致的变形,因此也必然会将抹灰拉裂。

3.2.2预防措施

1、对于加气混凝土和粉煤灰砌块而言出釜时含水率较高,以后砌块会因逐渐干燥造成体积的不稳定,因此对于这种类型的建材我们应该提前组织材料入场,杜绝边进料边砌筑的施工方法,材料入场后不要随意堆放,堆放时底部应垫起并防潮,雨天还要覆盖以防吸水过大而引起体积的膨胀。

2、砌块在组砌时不应为了加快施工进度和减少工序,将填充墙一次性砌至梁底,用砂浆塞实数值下缝隙后即进行墙面抹灰。这种施工方法不仅加大了砌体自重,不便施工,而且会使砌体失水体积收缩而出现水平及垂直裂缝。要消除砌块体积收缩产生的裂缝,应降低砌筑时砌块的含水率,施工时砌块的含水率控制在15%以下,严禁提前大量的浇水,要在砌筑之前适量浇水,这样既保证砂浆有良好的硬化条件,又可使砌体不致含水率过高。填充墙施工至接近梁底时要保留小于一皮砌块高度的空隙,使砌体充分的收缩变形,抹灰前1-2天用侧砖或立砖斜砌顶紧。

3、在组砌砌块时,施工人员往往只注意水平缝砂浆的饱满度而忽视立缝砂浆的饱满度,尤其是柱与砌块之间的砂浆不饱满,饱满的立缝能阻止砌体变形,减缓裂缝的出现。

4、粉煤灰砌块分有底和无底两种,在选择砌块时要尽量选择有底的砌块,无底的砌块不仅施工不方便,而且砂浆很容易漏入洞中,不仅而且增加墙体自重,而且这种砌块由于缺乏底的约束变形较大,裂缝更易出现,更主要的是这种砌块大大削弱了拉结筋的作用,极易诱发沿柱垂直裂缝的出现。

5、1m长0.5m一道的拉结筋虽能减少竖向裂缝的出现,但效果不是很理想,由于多方面的因素,裂缝还是时有发生。根据我的实践,最好在砌体中加设二至三道通长钢筋(φ8)并设现浇带,这样对墙体形成有效约束,可大大减少竖向裂缝的发生。

6、砌体的胀缩,不同的部位是不相同的。往往是两头大而中间小,因此在柱梁与砌块接触的部位易出现裂缝,因此在抹灰前宜在框架与砌体接触面上设置双层钢丝网片,如图所示:

钢丝网片以丝径较细强度较高而孔径小的为最佳,这种方法对于GRC墙板及GRC墙板之间裂缝的出现同样行之有效。

7、钢丝网架聚苯乙烯夹心板具有轻质、防潮、防火、隔音和保温等特点,用它代替传统的粘土砖、加气混凝土等材料可以大大减轻建筑物自重,从而大幅度减少基础部分的材料和资金投入,是近年来广泛被采用的新型建材,但是这种材料的抹灰易在墙体和拼缝之间出现裂缝,出现裂缝的原因在于板材现场堆放不合理,造成板面翘曲,上墙后用力支顶找平使墙体预先受力,忽视相邻板块间的拼缝处理而使两块板材之间无法形成一个整体而造成的。而且由于板材吸水率差很容易造成抹灰过快,造成裂缝。因此在施工中应该注意以下几点:

(1)根据设计要求预先进行排板,板块力求大小均匀,拼缝要尽量减少。

(2)板材的运输堆放非常重要,运输时板材要尽量放平而且要减少振动,进场后则要立排堆放,直立搬运,防止板面变形。

(3)板与柱梁接触处除用与板材钢丝网架同质、同径、同间距的钢丝网带连接以外,同时在板缝两侧用22号铁丝将宽度为300mm的与板外层的钢丝网架同质同径同间距的钢丝网带骑缝绑扎在钢丝网架上。

(4)采用钢丝网架聚苯乙烯夹心板时,内墙抹灰宜采用水泥:石粉:砂=1:1:3的混合砂浆抹灰,抹灰前板材表面要涂刷界面剂,抹灰一定分层施工而且抹灰完成后一定浇水养护以防砂浆失水过快。

3.3在长期的施工中我发现还有一种裂缝比较难以防止,那就是在门窗洞口上边沿沿45°开裂的“八”字形裂缝,这种裂缝在框架结构与砖混结构中均有发生。这种裂缝在框架结构中较轻而在砖混结构的房屋中较为严重,裂缝发生的普通规律是房屋的顶层两个端户最为严重,向中间和向下依次减轻,裂缝最宽可达1.5-2.0mm,而且窗口越多越大,裂缝也越多越明显。

3.3.1原因分析:

(1)温度变化可分为两种,一种是一年四季的温度的变化,炎热的夏天与寒冷的冬天的温度差可达40-50℃,另一种是室内外温度的差异,夏天太阳直射屋面,而室内温度相对较低,温差可达15-20℃;而在冬天,由于室内采暖,其内外温差可达30℃以上。

(2)由于钢筋砼的线膨胀系数为1.0×10-5/℃,普通砖砌体膨胀系数为0.5×10-5/℃,在相同的温度下,钢筋混凝土的伸缩值要比砖砌体大一倍左右,故在混合结构中,当温度变化时钢筋砼屋盖、楼盖与砖砌体伸缩不一。

(3)由于上述温度的变化及线膨胀系数的差别必然会引起结构的热胀冷缩及内外胀缩不一致的变形。若构件不受任何约束,则结构将不会产生附加压力,反之,若构件受到约束,不能自由变形,则在结构中将会产生附加压力,通常无约束的构件是不存在的,因此就不可避免的在墙体和构件中产生附加压力,当附加压力超过墙体的承受能力时,就会使墙体开裂。

若将屋盖与墙体连接处水平切开,屋盖(或梁)的伸长或缩短将对墙体产生附加水平推力,因此往往易在墙的顶部出现水平裂缝,墙体由于受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又在墙体中产生与水平方向大致成45°的主拉应力,当主拉应力过大时,就会在墙体上产生与水平方面成45°的斜向裂缝,即所谓的八字形裂缝,从房屋的纵向看,剪应力的分布大体上是两端最大,中间为零,即由两端向中间递减,因此,“八”字形斜裂缝多发生在房屋两端的墙体上,且一般发生在最上面两层墙面上,而以顶层最严重,而且在墙体开的洞口越大越多,对墙体的削弱也就越严重,其裂缝就越严重。

3.3.2预防和减少裂缝的技术措施

由于影响房屋伸缩而出现裂缝的原因很多且很复杂,并受种种因素的限制,目前还没有可靠的措施来完全杜绝温度裂缝的发生,但控制和减少裂缝的产生是可能的,除按规范要求合理设置伸缩缝外,一般应从与施工两个方面采取措施。

一、设计方面:

(1)加强屋面的保温隔热性能,即可以增加隔热层和保温层的厚度(将保温层厚度由最薄处8cm改为15cm厚),或者设架空隔热通气层等,屋面防水材料宜选择颜色较浅的材料,带有铝箔的最好,以减少屋盖结构的直射温度,减少顶面的胀缩程度。

(2)多层混合结构的宜适当增加构造柱的数量,构造柱可提高砌体的抗剪强度,约束砖砌体,使之有较高的变形能力。构造柱贯通房屋全高并与每层的圈梁相连。

(3)顶部几层宜沿砌体高度配置2Ø6@500钢筋。

(4)将屋面底的圈梁往下移至门窗洞上兼做过梁,可以减少斜裂缝,在框架结构中尽量让连系梁底标高作窗口的上平。

(5)在顶部层次两端的窗口增设钢筋混凝土架框,断面尺寸120×240mm,配筋4Ø10、Ø6@200并使之与过梁和圈梁整体现浇。

(6)顶层砌体砂浆设计时不得低于M5,以增加粘接力和整体性,提高变形能力。

二、施工方面:

由上述及,施工质量对裂缝也有明显影响,因此,必须加强监督,严格检查,确保砌体质量,具体来讲着重做好以下几点:

(1)保证施工用原材料的质量。如使用的水泥质量低劣、标号低于规定、稳定性差或含泥量多的细砂等拌制砂浆,强度低、收缩性大、垂直性差、砖的质量不稳定、强度达不到要求,易产生裂缝。

(2)保证砂浆的标号符合设计要求并要有良好的和易性和保水性,拌制砂浆要严格计量,避免砂浆强度波动较大,并保证水平砖缝的砂浆饱满度不小于80%。

(3)砌体的组砌方法要正确。砌筑前要提前摆砖,砖浇水湿润要适宜,严禁干砖上墙。

(4)窗的钢筋边框与墙体结合处砌体均要适当留置马牙槎,后浇筑砼,以增强边框与墙体的连接。

当然在采取以上措施后裂缝有时仍难避免。若外墙开裂严重并出现渗漏现象时,则裂缝必须处理,处理方法为:沿墙裂缝处,铲除裂缝边上、下各宽100mm内的抹灰或装饰层,扫刷干净,冲洗晾干后沿裂缝填充柔性防水密封材料,再在墙面喷涂防水剂或合成高分子防水添作料两遍,涂层厚度控制在2mm以内,在涂腊固化前在面层撒中砂并轻拍。固化后扫除没有粘牢的砂粒,然后用与墙体抹灰相同配比的砂浆抹基层灰,上面覆一层钢丝网,再度抹面灰,靠旧抹灰层边要细致抹实。

4、结束语:

综上所述,我认为对于裂缝要重在预防,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。


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