高层住宅温度裂缝产生的原因及施工处理技术的
中图分类号:TU20 文献标识码:A
一、高层住宅中温度裂缝的分类
(1)在屋盖和砌体结构相交的地方,易出现水平裂缝,在两端较多容易被发现,而中间部分虽不易被察觉,但也有少许裂缝出现;(2)在顶层的内外墙多出现的是斜向裂缝,一般在顶层的两端开间处较为多见,此外,有时候斜向裂缝也可能出现在顶层的钢筋混凝土楼板上;(3)出了水平裂缝和斜向裂缝,还有一种较为常见的温度裂缝则是竖向裂缝,该裂缝多出现在建筑的内外纵墙沿着窗户或门口的走向。
温度裂缝是高层和超高层建筑项目一个尚待解决的难题,由于形成裂缝的原因各异,而住宅的地理位置等客观原因不明确,要解决这一问题必须先对温度裂缝产生的特点加以研究。
二、高层住宅温度裂缝产生的特点
首先,温度裂缝通常出现在旧住宅区,在住宅投入使用1到2年后,温度裂缝就会慢慢显现出来,再经历了几年的风雨侵袭,裂缝会越长越大而达到一个界限才会逐渐趋于稳定;其次,温度裂缝可具体分为水平裂缝、斜向裂缝和竖向裂缝三种,其分布特点可以概括成:南重北轻、西重东轻、两端重中间轻;此外,温度裂缝还有从顶层向下蔓延,向四面八方放射性蔓延的特点。
了解了高层住宅温度裂缝产生的特点之后就可以分析其产生原因了。
三、高层住宅温度裂缝产生的原因
(一)施工材料不合格,施工质量差。在住宅建筑的选材中,企业本就要求用合格的上等的钢材及混凝土等,但由于人工管理疏忽或领导人员不尽责,而导致有不合格材料投入了使用,或是有人在施工过程中偷工减料以谋取暴利,这些外在因素都有可能影响工程项目的质量问题和使用安全性;此外,在实际的工程建筑过程中,由于部分工人对工作的认识不够明确,如对砌块灰缝的铺设了解不透彻,不能足够重视灰缝的砂浆饱满度,有规定明确提出,砌块水平灰缝的砂浆饱满度必须在90%以上,但有的工人没有严格按照要求去做事,从而导致了瞎缝、透明缝等问题,这样的误差操作从一定程度上会降低建筑的砌体抗拉、抗剪强度。
(二)室面温差的变化和风雨的洗礼加剧了墙体的开裂。一般住宅在落成投入使用之后,必然是暴露在日晒雨淋之下的,经过年复一年的风吹雨打,房子的抵抗性自然也不能如最初那般强,而墙体的抗拉抗剪强度也会逐渐减弱。而在一年四季温度最高的夏天,温度裂缝最容易产生,那是因为夏天的高温增大了墙体与屋面的温差,由于混凝土在高温下会发生膨胀,墙体的温度又明显低于屋面的温度,就会拉动墙体出现形变,在墙体与屋面相接的地方,因为拉力的增多,当拉力大于墙体的抗拉强度的时候,在墙体尚就会出现斜向裂缝或水平裂缝。
(三)材料伸缩性不一致,温度变化引起不均匀收缩导致裂缝。材料的收缩性不仅随着时间的推移而减弱,也会随着温度的不均匀变化而有不均匀的形变,如钢筋混凝土的收缩和膨胀系数不同于墙体的材料,这会给房屋楼盖结构和墙体增加附加应力,从而导致墙体产生局部的竖向裂缝。此外,当室内温差过大的时候,各种材料的收缩膨胀也会发生变化,钢筋混凝土等材料因为温度的变化而产生的不均匀变形,会导致楼盖和墙体之间、纵墙门窗附近和楼梯间等墙体产生竖向裂缝,或者是放射性裂缝。
(四)房屋建筑的设计不合理也会导致温度裂缝的产生。在房屋建设的平面设计中,经常会出现“L”、“T”、“工”之类的复杂几何图形,由于平面设计要应用在实际的房屋建设中,则考虑实际房屋的空间结构性就尤为重要,所以设计师必须充分计算清楚平面与空间之间的转换关系,但由于墙体材料的使用较多,而材料的抗拉、抗剪强度又是随着温度变化而变化的不确定量,所以要充分考虑这些因素非常困难。特别是高层房屋建设和超高层房屋建设,如果设计不合理,屋面和外墙、内墙的膨胀度不同,会使得顶层出现不同等级的开裂,而且此种裂缝还会向下层蔓延。
四、关于高层住宅温度裂缝问题的预防措施。上文对房屋温度裂缝的类型及其产生原因作了较为详细的介绍,因为温度裂缝是高层住宅建设中的一大安全隐患,它不仅关系着企业的发展,更关系着社会的安全,所以认真对待裂缝问题,研究温度裂缝的防治措施是迫在眉睫的事,下文将详细介绍预防裂缝多发的措施。
(一)加强施工材料的筛选,力求提高施工质量。首先,在施工材料的选购过程中应加强抽查力度,提高抽查次数,以保证没有不不合格材料流入到施工建设中;其次,设立施工队培训机构,力求培养技术型人才,保证施工队的专业技术含量。在施工项目下达命令到正式动工之前,必须给施工队专业的技术辅导,让每位员工都能清楚了解工作的重难点及严格规范工作要求,这样做的目的是把操作失误度降低至零;此外,要严格控制砌体砂浆的饱满度,确保砌体的抗拉、抗剪强度,以达到保证砌体质量的目的。
(二)高性能材料的选用。所谓温度裂缝,顾名思义就是由于温度的影响而导致了裂缝的产生,这就一定程度上说明了温度在房屋建设中扮演着及其重要的角色,所以在施工材料的选购中,针对保温的材料必须选用保温隔热性能最高的材料,此外,在施工过程中还要适当加大保温层的厚度,进而提高保温性能。进行这样的处理,就可以减少墙体与屋面之间的温差,使得墙体材料不至于因为温度过高而产生不可逆形变而导致温度裂缝的产生。
(三)合理设计房屋构造,是房屋的抵抗力达到最大强度。好的建筑本就源于好的设计,例如,在设计屋面及顶层墙体的衔接构造的时候,可以设计一条伸缩缝,以保证墙体材料在温度的变化下有一定范围的形变,从而加大接触面的温度应力,减少水平裂缝和斜向裂缝的发生。另外,在顶层的两端开间内,纵墙处尽量不要设计门窗,因为此处墙体薄弱,最容易引起竖向裂缝,并引发向下层蔓延的放射性开裂。在顶层的外檐处应该用女儿墙代替钢筋混凝土浇筑,防止混凝土暴露在自然环境下,减少开裂。
五、温度裂缝的修补方式
由于房屋建筑是一个需要较长时间使用的项目,对于已经出现温度裂缝的房屋,应该有适当的处理方式,以增长房屋的使用寿命。
对于墙体与沿板之间的裂缝比较细微,并不会导致更大的开裂而影响居住的安全性,所以可以先做粉刷类的表面处理;对于开裂较大的裂缝,应先考察其裂缝是否达到了最大极限,如果裂缝不会再继续开裂,可以应用灌浆填充的办法,即先清洗裂缝,后用1:2的水泥砂浆进行填充;对于开裂非常严重的裂缝,安全隐患非常大的裂缝,可以采用剔缝埋入钢铁法和钢筋混凝土板联结法,前者是在裂缝中埋入新的钢筋,然后粉饰,后者是埋入新的混凝土块,使裂缝得以密实牢固。
结语
虽说在高层住宅中发生温度裂缝的因素有很多,但通过本文的介绍,从材料、设计到施工,各个阶段都进行严格控制,一定可以有效防治此类问题。
参考文献
王铁梦,薛顺利.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社,2011:55-65.
吴洪海(1983-)男,青海西宁人,本科,工程师,研究方向:土木工程。
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