建筑物墙体裂缝产生的原因与控制.doc

建筑物墙体裂缝产生的原因与控制施工技术建材与装饰2007年8月中旬刊建筑物墙体裂缝产生的原因与控制叶水生(茂名市电白建筑工程总公司)摘要:本文作者根据多年的实践经验,对建筑物墙体的裂缝问题进行了初步的探讨.关键词:建筑物;墙体裂缝近年来,随着住宅建设的快速发展,人们的居住条件得到了很大改善,对居住环境的要求也越来越高,建筑物墙体的裂,漏问题作为最主要的投诉热点之一,受到广泛的关注.建筑物墙体出现的裂缝,不仅影响其使用的外观效果,还引起墙体(特别是外墙)渗漏,受到环境中自由水的侵蚀.据研究表明,环境中自由水对建筑物的侵蚀,是建筑物破坏最主要的原因.由于吸收水而使建筑材料膨胀,水分蒸发又使建筑材料收缩.墙体的膨胀与收缩循环,致使墙体本身的耐久性降低;绝热性能变差.同时水中的有害物质使建筑材料发生碱骨料反应,受到盐侵蚀等,影响建筑物的使用寿命.如何解决建筑物的裂,漏问题,特别是外墙的裂,漏现象,就显得十分重要.1墙体裂缝产生的原因建筑物墙体裂缝的产生,不是单一因素作用,而是综合的原因所至.既有建筑材料本身的性能问题;也有因新材料,新工艺的推广使用,设计,施工未能与之完全相适应的问题.了解导致裂缝产生的各种原因,是有效防止裂缝产生的基础.总的来说,建筑物墙体裂缝的产生是因为自身的变形受到限制,来源于建筑材料的膨胀与收缩,或者相邻材料的位移.裂缝的产生由多个因素所致,裂缝的预防和永久性的修补需要具体分析各种因素,才能采取有效的治理措施.表1墙体变形的影响因素影响因素现象温度变化加热冷却膨胀,收缩含湿量变化干燥潮湿膨胀,收缩结构上固定荷载超载冲击,振动变形或破坏在土壤上加荷沉降1.1温度因素温度变化使所以的建筑材料膨胀或收缩.表2是部分墙体材料的平均热线胀系数,显示了温度变化对不同的建筑材料有不同变形效应.一般情况下,建筑物会有几种建筑材料同时使用.不同的热膨胀,使得不同的材料在温度发生变化时,在界面产生温度应力.一旦温度应力大于墙体材料的抗拉强度,将使材料发生相对位移,导致墙体产生裂缝.表2部分常用墙体材料砌体线胀系数材料名称平均热线胀系数104/普通混凝土砌块砌体l0.0陶粒混凝土砌块(石英砂)l1.4陶粒混凝土砌块6.9珍珠岩混凝土砌块6.8加气混凝土砌块8.0烧结普通砖砌体5.0建筑物墙体由于温度应力而产生裂缝,并不是在所有的材料界面都发生,一般在温度变化特别大的部位才出现这种情况.实际工程中,温度导致的裂缝一般只在建筑物顶层,屋面板下圈梁的墙体发生.屋面在暴露日照情况下,尤其在夏天,屋面板面温度大大地超过大气温度,甚至高于气温一倍,产生的温度应力较大,对墙体产生很大的水平推力,使墙体在与圈梁的界面出现水平裂缝.同时在建筑物两端顶层东西山墙位置,是整个建筑物中应力最大和应力释放最大的部位,在温度应力和其他应力的复合作用下,墙面抗剪能力差的砌体还会产生阶梯式裂缝.因此受温度变化是顶层墙面产生裂缝的主要原因.对天面采取隔热保温,提高墙体的整体抗剪能力,是克服温度应力最有效的办法.1.2湿度因素墙体材料因湿度的变化膨胀或收缩.湿度变形同墙体材料的含湿量变化和干缩率有关.由湿度引起的变形中,膨胀值是其收缩值的1/9,对墙体影响最大的是材料的干燥收缩.以水泥作为粘结介质的墙体材料,随着制品中水泥含量的增加,含水量的提高,孔隙率的加大,干燥收缩率大幅提高.对于该类材料,通常在空气中的收缩第一个月进行的快,而后收缩速度减慢.收缩具有不可逆过程(自然干缩)和可逆过程(干湿循环).在收缩应力大于墙体的抗拉强度时,墙体产生裂缝.在实际工程应用中,由于墙体材料的含湿量可以控制,湿度引起的收缩影响较容易控制.只需考虑最大允许的含湿量导致砌块可能产生的干缩值以及施工地点预期的大气湿度条件,即可将墙中的砌块的残余收缩值限制在一个可以容许的水平.为了使墙体中砌块达到适合的性能,高干缩率的砌块在发货时所要求的含湿量应该小于当地干缩率的砌块所允许的含湿量,即lOOxlO0,mm范围内50mm厚不设保温层,用水泥砂浆填充并与找平层整体施工.3结论综上所述,节能建筑的墙体,屋面,门窗的保温隔热施工是?226?节能效果的关键,只要施工单位各部门,各工序严格按设计和材料施工工艺的技术措施执行,做好各质量控制点的验收,施工质量是能够确保的.如果出现质量问题后遗症较大,修复困难.因此施工质量要创优,节能建筑的施工技术不过硬是难以实现的,这是施工企业必须掌握的一项基本技能.建材与装饰2007年8月中旬刊施工技术墙体材料的自然干缩值必须达到产品的控制指标才能使用.在砌块发货之后,最重要的是在工地堆放时要防止雨水淋湿.除了限制墙体材料的含湿量外,还可以采用在墙体水平配筋和伸缩缝的方法,控制裂缝的产生.1.3荷载因素,不论在建筑中使用的材料如何,荷载变化引起的变形,亦是导致墙体产生裂缝的主要原因之一.目前,由于在建筑物中大力推广新型墙体材料,砌体的物理力学性能与传统砌块(实心烧结砖)有很大的不同,例如砌块的弹性变形较小,抗剪强度较低.依照传统砌体的性能进行设计与施工,往往因荷载的变化,楼面框架(梁)发生变形时,作用在非承重砌体上,导致墙体开裂.通常情况下,荷载裂缝发生在建筑物底部大跨度混凝土框架系统的非承重砌块隔墙上.由于梁的挠曲变形大于砌体的弹性变形,导致隔墙(在竖直方向)发生剪切裂缝.在楼梯间两侧横隔墙的裂缝,以及门窗与墙体连接界面的裂缝,则是由于活荷载的冲击造成的.要克服这类裂缝的发生,可以通过设置收缩控制缝或提高墙体抗拉强度来实现.另外,施工造成的裂缝,多数是不规则裂缝.主要问题是砌筑马虎,砂浆粘结力差,灰缝不饱满等,需要提高砌体的砌筑质量,控制砂浆的制备质量,加强施工人员的培训.2控制墙体裂缝的措施2.1设置绝热层温度变化是建筑物项层墙体产生裂缝的主要因素.必须在建筑物屋面采取绝热措施,设置保温层和隔热架空板,减少屋面热胀变形对墙体产生的水平推力,是有效地控制温度应力的办法.保温层厚度不能小于lOem,或采取高效保温材料;隔热层的材料采用高密度产品.建议采用坡型屋面设计,但仍需要对屋面进行绝热处理.2.2提高墙体的抗剪强度在墙体材料不改变的条件下,提高墙体抹灰砂浆的抗剪强度是增加墙体抗剪强度的主要途径之一.其一是在界面挂钢网.处理方案采取在界面处墙面两侧设置钢丝网片固定墙面,宽200mm,沿缝两侧各延伸lOOmm,操作中加强界面处的灰缝处理,饱满填实补浆勾缝,网片用水泥砂浆粉实,外做罩面粉刷.其二是在砂浆中掺入纤维,即采用纤维砂浆抹面.具体做法是将短纤维(聚合物纤维或碳纤维或钢纤维)按一定比例掺入砂浆中拌合,即可制得.短纤维在砂浆中的作用是,提高基体的抗拉强度,阻止基体中原有缺陷f微裂缝1的扩展并延缓新裂缝的出现,提高基体的变形能力和改善其韧性与抗冲击性.工程中常用的是聚丙烯单丝纤维f杜拉纤维是其中一种1.另外一个途径是在墙体中采用水平砌缝配筋的办法,其作用类似于圈梁,为其上下的砌体提供抵抗水平变形的能力.砌缝配筋是由预先埋没在水平砂浆砌缝中的纵向和横向钢筋构成的,砌缝配筋的间距,最小为20em,最大为60em,具体因墙的高度及伸缩缝的间距大小不同而异.2.3设置伸缩控制缝伸缩控制缝是一种用于释放因砌体和浇注混凝土收缩引起的水平应力的方法.这些缝减少了约束并允许纵向位移.伸缩控制缝应设置在砌体内部由于干缩,炭化,温度变化或其他因素产生应力而超出其承载极限的位置,即设置在墙的高度变化处.在墙体厚度变化处,例如管道,管漕和壁柱;地基和楼面上的接缝部位;墙体支撑的屋面和楼面的接缝部位;门窗开口的一侧(门窗宽度1.83m)或两侧(门窗宽度1.83m),在墙角和T字墙附近,距离等于控制缝间距的一半位置.如果在上述位置设置了预应力钢筋,则伸缩控制缝可以省略.伸缩控制缝的填缝材料采用弹性材料.使用无定形的材料,例如聚合物砂浆(丙烯酸乳胶,醋酸乙烯一乙烯共聚物,丙苯乳胶,丁苯乳胶等),非溶剂型密封材料(聚硫化物系,聚氨脂,硅酮系),溶剂型密封材料(氯磺化聚乙烯系,异丁橡胶,丙烯橡胶系).使用成型材料,例如氯丁橡胶,硅橡胶,苯乙烯丁二烯橡胶,天然橡胶,沥青浸渍多氨基甲酸酯等.2.4改善墙体的防水性能使用新型墙体材料的墙体,由于孔隙率大,含水率高,墙体的透气性差,水分蒸发较慢,雨季时墙体的含水量很高,墙体的抗拉强度大幅度降低,很容易导致墙体产生裂缝.因此,有必要提高墙体的防水能力.处理措施应达到防止雨水入侵,使墙体内部保持干燥;可阻挡大气中的湿气入侵;透气性能优良,使室内湿气很快向外输送;与基层和饰面材料粘结强度高,变形性能好等要求.建议采用聚合物砂浆涂面(如丙烯酸乳胶型),既加强抹面砂浆与基层的粘结力,提高抹面砂浆的保水性,又能全面保护