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混凝土小型空心砌塊房屋裂縫產(chǎn)生的成因分析
[摘要]近年來,隨著我國建筑業(yè)的快速,混凝土小型空心砌塊作為一種替代實心粘土磚的新型墻體材料,在房屋建筑工程中的應(yīng)用也越來越多,并顯示出其所具有的良好的社會效益、環(huán)境效益和效益�；诖�,本文對混凝土小型空心砌塊房屋裂縫產(chǎn)生的成因進行了初步分析。
[關(guān)鍵詞]混凝土 小型空心砌塊 房屋裂縫
一、混凝土小型空心砌塊特點
1.干體積密度比磚小,砼小型空心砌塊一般干體積密度約在1100～1200kg/m3,輕集料砼砌塊及粉煤灰砌塊約在850-1000kg/m3,與磚相比可以降低建筑物自重,減少梁、柱、基礎(chǔ)投資,降低綜合造價。
2.砌塊塊體較大,一塊砌塊約抵12塊實心磚,7塊kp1多孔磚,可以提高砌筑效率,減輕勞動強度,節(jié)省砌筑砂漿,減少施工現(xiàn)場建筑垃圾。
3.普通砼空心砌塊可以用作承重墻體,常用砌塊抗壓強度在MU7.5、10.0、15Mpa;輕集料砼砌塊抗壓強度一般在MU5.0、7.5Mpa,主要用作填充墻。不宜用強度低于MU5.0Mpa以下的砌塊做填充墻,因為較易出現(xiàn)裂縫。
4.砼小型空心砌塊熱工性能較差,禁止在住宅外墻填充墻體中不采取抗裂、保溫措施單獨使用普通單排孔砼小型空心砌塊,住宅框架填充內(nèi)墻需用雙排孔或多排孔砌塊,以便于裝修,限止使用單排孔砌塊。
5.砼小型空心砌塊收縮較燒結(jié)磚大,容易出現(xiàn)裂縫,用作填充墻除必須每三皮砌塊(60CM)設(shè)拉結(jié)筋與柱或鋼筋砼墻拉結(jié)外,梁底、柱邊必須用鋼絲網(wǎng)(最好用鋼板網(wǎng))防裂。
6.粉煤灰砌塊保溫隔熱性能好,雙排孔粉煤灰小型空心砌塊經(jīng)實測(不加粉刷)190厚墻體熱阻達0.463m2.k/w,甚至好于kp1粘土多孔磚。
混凝土小型空心砌塊是一種新型的建筑材料。由于它的諸多優(yōu)點,已經(jīng)成為替代傳統(tǒng)的黏土磚最有競爭力的墻體材料。在豎向孔洞配筋,灌注細石混凝土形成配筋的組合墻體,可以大大改善砌體原有的脆性和不均勻性,從而使之具有良好的抗彎、抗剪能力。
砌塊房屋建成和使用之后,由于種種原因可能出現(xiàn)各種各樣的墻體裂縫。從大的方面來說墻體裂縫可分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫稱為受力裂縫。而砌體收縮、溫濕度變化、地基沉降不均勻等引起的裂縫是為非受力裂縫,又稱變形裂縫。本文著重討論溫度和收縮裂縫的成因和表現(xiàn)形式。小型砌塊砌體與磚砌體相比,力學性能有著明顯的差異。在相同的塊體和砂漿強度等級下,小型砌塊砌體的抗壓強度比磚砌體高許多。這是因為砌塊高度比磚大3倍,不像磚砌體那樣受到塊材抗折指標的制約。但是,相同砂漿強度等級下抗拉、抗剪強度小砌塊砌體卻比磚砌體小了很多,沿齒縫截面彎拉強度僅為磚砌體的30%,沿通縫彎拉僅為磚砌體的45%～50%,抗剪強度僅為磚砌體的50%～55%。因此,在相同受力狀態(tài)下,小型砌塊砌體抵抗拉力和剪力的能力要比磚砌體小很多,所以更容易開裂。這個特點往往沒有被人重視。此外,小型砌塊砌體的豎縫比磚砌體大3倍,加大了其薄弱環(huán)節(jié)更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。
多層砌塊房屋的頂層墻體和磚砌體房屋一樣是最容易出現(xiàn)溫度裂縫的。盡管混凝土砌體墻體的線脹系數(shù)與頂蓋混凝土板的線脹系數(shù)沒有差別,但在強陽光照射下兩者之間還是存在一定的溫差。在強陽光照射下,屋面上表面最高溫度可達40℃～50℃,而頂層外墻平均最高溫度約為30℃～35℃。屋頂和頂層外墻存在10℃～15℃的溫差。在實際工程中我們發(fā)現(xiàn),單是保溫層上的水泥砂漿找平層(厚20mm,實際施工時往往超厚)在外界溫度變化下的伸縮變形也能將外墻推裂。因為按現(xiàn)有的建筑構(gòu)造定型節(jié)點圖,不但不斷開不留空隙而且在邊端還要加厚,堆成三角形(便于做泛水)。找平層雖薄但在平面內(nèi)還是有相當大的剛度,其上面的卷材防水層是沒有隔熱效果的,強陽光直接照射下找平層伸縮導致墻體開裂就不足為奇了。在頂蓋與外墻存在一定溫差下,導致兩者溫度變形不協(xié)調(diào),產(chǎn)生墻體裂縫。
這種溫度裂縫是有明顯的性:兩端重中間輕,頂層重入下輕,陽面重陰面輕。由于頂蓋的溫度伸縮也會引起與外縱墻相連的頂層橫墻的開裂,一般位于大棚下靠近外墻處出現(xiàn)斜向裂縫。頂層墻體開裂裂縫形態(tài)與圈梁設(shè)置方法有明顯的關(guān)系,但僅靠圈梁的設(shè)置并不能阻止墻體裂縫的產(chǎn)生。頂層圈梁上直接鋪設(shè)屋面板時,當屋面板坐漿與圈梁結(jié)合較好時,圈梁下仍可能出現(xiàn)斜裂縫。如果結(jié)合較差,有可能產(chǎn)生水平裂縫。
三、砌塊房屋的收縮變形分析
小型空心砌塊則是混凝土拌合物經(jīng)澆筑、振搗養(yǎng)生而成的。混凝土在硬化過程中逐漸失水而干縮,其干縮量因材料和成型質(zhì)量而異,并隨時間增長而逐漸減小。以普通混凝土砌塊為例,在養(yǎng)護條件下,成型28d后,收縮趨于穩(wěn)定,其干縮率為0.03%～0.035%,含水率在50%～60%左右,砌成砌體后,在正常使用條件下,含水率繼續(xù)下降,可達10%左右,其干縮率為0.018%～0.07%左右,干縮率的大小與砌塊上墻時含水率有關(guān),也與溫度有關(guān)。砌塊上墻后的干縮,引起砌體干縮,而在砌體內(nèi)部產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力,當砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗收縮應(yīng)力時,就會產(chǎn)生裂縫。
由于砌筑砂漿的強度等級不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀而分散在灰縫隙中,清水墻時不易被發(fā)現(xiàn),當有粉刷抹面時便顯露出來。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。砌塊上墻時含水率較大,經(jīng)過一段時間后,砌體含水率降低,便可能出現(xiàn)干縮裂縫。即使已砌筑完工的砌體無干縮裂縫,但當砌塊因某種原因再次被水浸濕后,出現(xiàn)第二干縮,砌體仍可能產(chǎn)生裂縫。
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