混凝土结构填充墙质量通病的 防治

混凝土结构填充墙质量通病的 防治

首页休闲益智砌块建筑3D更新时间:2024-05-18

【摘要】填充墙质量通病,关系到工程质量,更影响到使用功能。本文从设计,材料,施工三个方面进行分析,并结合工程实践,作为一个系统工程来考虑如何防治这个老大难质量通病,成效显著。

【关键词】填充墙 质量通病 裂缝 防治方法

混凝土结构填充墙的质量通病主要是裂缝,会引起外墙渗漏,尤其是引起外保温及饰面砖工程渗漏更是无法修理;也会造成室内装饰层空鼓裂缝,影响美观和使用功能,观感质量差,是业主投诉索赔的主因,也影响优质工程的评定。

许多住宅小区工程,采用砼加气块填充墙,竣工后第一年外墙不裂不渗,第二年开始裂缝渗漏。内墙采用砼加气块裂缝,粉刷层裂缝空鼓;业主投诉甚多。

细节决定成败。我们身边许多工程成功的经验和失败的教训不断发生:有一丝不苛、认真精细、严格管理施工的优质工程;也有粗放式管理,传统操作,马马虎虎,不居安思危······造成许多无法弥补的质量问题。

我们与其事后花更大精力、更多金钱去赔偿、维修,而且赔上了信誉和时间;不如事先预防,事中控制,防患于未然,用较小的措施费用,认真对待、严格管理,事实证明填充墙裂缝等质量通病是可以减轻、减少甚至可以避免。

1. 填充墙裂缝原因分析

1.1. 填充墙裂缝主要发生在:

1.1.1.填充墙顶与砼梁结合处的水平裂缝。

1.1.2.填充墙与砼剪力墙或砼框架柱以及构造柱结合处的垂直裂缝;

顶层内外墙发生垂直和水平裂缝现象尤甚。

1.1.3. 外墙尤其是端开间门窗洞口附近的垂直裂缝或斜裂缝。

1.1.4.不均匀沉降亦可能引起窗下墙(尤其是首层窗下墙)垂直裂缝等。

1.1.5. 填充墙表面抹灰层龟裂。

填充墙裂缝分贯穿裂缝、表面裂缝;有早期裂缝(一般施工6个月内)、后期(使用阶段)裂缝。裂缝主要由非荷载原因引起。

要解决裂缝质量通病,必须从设计、材料、施工三方面采取综合措施,首先要从理论上分析裂缝成因,才能对症下药。

1.2. 线温度膨胀系数和干缩值

1.2.1. 线温度膨胀系数:固态物质当温度改变1℃,其长度的变化和它在0℃时长度比值。填充墙主要材料线膨胀系数:淤泥多孔砖砌体为:5×10-6/℃;砼加气块砌体和砼为:10×10-6/℃,为淤泥多孔砖的2倍。普通砂浆为:4×10-4 /℃ 。

当无约束条件下,构件相对自由变形:

ε= α·T

其中α为线膨胀系数,1/℃;T为温差,℃ 。

自由伸长值ΔL= α·T·L 其中L为构件长度;

假定40m长的墙受到30℃的温差、无约束条件下,淤泥粘土砖砌体收缩或膨胀6mm;加气块砌体为12mm。

如果墙体受到结构约束不能自由伸缩,墙体不断反复受到热脹冷缩的温差作用,会产生温度内应力;当抗拉强度和抗拉变形(极限拉伸)不足则引起墙体裂缝。

在一维全约束条件下,当无法变形,则产生最大约束应力:

σmax = - E·α·T

其中E为材料弹性模量N/mm2;

升温为压应力,降温为拉应力。

1.2.2. 干缩值:固态物质因干燥水分蒸发,初始长度的收缩值。

淤泥粘土多孔砖为0.1mm/m以下;而砼加气块与含水率有很大关系,一般达0.6~0.8mm/m,当含水率15~30%时,收缩较小。淤泥粘土多孔砖在20±1℃,相对湿度60±10%时,3d干缩完成90%,水分去掉60%左右;而加气块3d干缩完成15%,水分去掉50%以下,28d约完成50%干缩。淤泥粘土多孔砖吸水率基本在20%以下,加气块可达65%,加气块干缩值是粘土砖的3~6倍。但淤泥粘土多孔砖自重大约为1150~1300kg/m3 ,而加气块自重轻,小于800 kg/m3 。前者导热系数大,为0.58w/m .k ,后者为0.22w/m .k;节能效果优于前者。

填充墙体整体干缩变形受到外部约束、砌块表层干缩受到内部约束下,与砼墙、梁等产生强烈相互作用,形成应力集中,当抗拉强度和抗拉变形(极限拉伸)不足则引起墙体裂缝。

1.2.3. 根据干缩变形与温度变形相等原则,可把干缩变形换算成温度变形:

εy=εt =αt ·ΔT

其中:εy为干缩变形(干缩率), εt 为温度变形,αt 为温度线膨胀系数,ΔT 为等效温差。

只不过墙体干缩相等于等量降温。

1.3. 填充墙与混凝土结构,砌筑及抹灰砂浆等,在材料构成、強度、膨胀系数、干缩率、弹性模量等方面存在较大差异;填充墙裂缝从材质性能来分析原因,主要是干缩和温差变形引起。建筑结构一般为超静定结构;当结构或构件承受温差或收缩作用、并且受到约束时,结构内部便会产生应力。由变形引起的裂缝,起因是结构要求变形,当变形得不到满足才引起应力,而且应力也与结构刚度大小有关,只有当应力超过一定数值才引起裂缝,裂缝岀现后变形得到满足,应力就发生松弛。

实际工程结构的裂缝,绝大多数由抗拉強度和抗拉变形(极限拉伸)不足而引起。

全面分析了填充墙裂缝的原因,治理裂缝关键是合理采取“抗”与“放”自然辩证法原则和措施。所谓“抗”,就是加强结构抗干缩、温差变形能力,例如提高砌体强度,加设拉结筋、构造柱、现浇钢筋砼板带;又如对外墙、屋面节能保温,减少结构温差裂缝等。所谓“放”,就是采取综合措施,诱导结构早变形,后期少变形,例如设伸缩缝,砌体在梁下留缝后填塞;加气块出釜28天以上再施工,完成大部分干缩;等等。

2. 填充墙的设计构造措施

2.1.为了让填充墙扬长避短,要综合考虑:减轻自重、节能,防止裂缝诸方面因素,我们在江苏某名邸项目中填充墙方案为:外墙选用淤泥烧结保温复合节能砖,只有20cm厚,砖内嵌塞两块矩形XPS挤塑板,导热系数为0.288 w/m.k;线膨胀系数和干缩值小。内墙用20cm厚砼加气块,厨卫间因防水防潮要求选用12cm厚淤泥多孔砖。以适应室外环境温差大(而室内温差小),把温差和干缩减少到最低限度。

建成交付几年来,尚未发现外墙裂缝渗漏,内墙裂缝极少。

2.2. 采用外墙自保温系统,冷桥部位外保温。外保温选用聚氨酯喷涂(1~2层干挂石材内)和XPS挤塑板(3层以上贴面砖内,三期工程改聚氨酯板),导热系数小,厚度小,只有2cm。

2.3. 减少建筑长度,最长2单元40多米,3单元设伸缩变形缝,从而减少累积变形长度。

2.4 . 按设计规范和江苏省住宅质量通病控制标准DGJ32/J16,设计砼构造柱、拉结筋、加气块砌体中加腰梁,不同材料接头在粉刷层内加贴40cm宽玻纤网或镀锌钢丝网。

2.4.1.按照设计规范,填充墙长大于5m时设构造柱(抗震规范为大于8米或2倍层高设构造柱;但填充墙大于5米,墙顶应设300×100(高×宽,同墙厚)砼,与梁用1Φ6拉结预埋筋。江苏省住宅工程质量通病控制标准DGJ32/J16-2014要求墙长大于5米或砌体无约束的端部设构造柱);柱截面为墙厚×200,配筋纵筋4Φ12、Φ6@200,C25砼。详见建筑物抗震构造苏G02-2011 P49页。

2.4.2 .拉结筋:按现抗震规范沿墙全长2Φ6@500,筋长:抗震烈度6、7度宜沿墙全长贯通,8度以上 应沿墙全长贯通。

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