摘要:砌块已成为我国政府积极提倡推广取代粘土砖的新型环保节能墙体材料之一。通过分析国内外砌体结构裂缝控制和处理方法,指出现阶段砖混结构裂缝的控制措施。
关键词: 砖混结构;裂缝控制;处理技术
中图分类号:TU522.3           文献标识码:A           文章编号:



   我国砌体结构应用较晚,主要结构体系为约束砌体,大部分设计人员和施工人员对砌块的材性和结构特点以及施工方法、质量控制还很模糊,很多砌块建筑的设计和施工还按照传统粘土砖的设计和施工方法,造成了墙体结构的开裂,很大程度上影响了砌块的应用和推广。
1.砌块建筑开裂的常用防止方法
   对于砌块建筑墙体的开裂,多年来一直是我国砌体结构专家的研究课题,全国各地专家结合各自多年研究和工程实践总结了多种原因,大体上主要分为两大类:一类为温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,也称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝,并针对裂缝产生的原因提出了不同的解决方案,但归根结底主要有“抗、防、放”三种方法。
a)“防”主要是指采用适当的屋面构造处理,减少屋盖与墙体的温差,减少屋盖与墙体的变形,具体措施有增加屋顶的保温性能,如南方地区屋顶加设隔热层及通风层,以及将建筑物外表作浅色处理。  
b)“放”是采用适当的措施,允许屋盖或墙体在一定程度上自由伸缩,具体做法主要是对屋面的刚度较大的砂浆找平层进行适当的分隔,尽可能减小屋盖的刚度,以及在屋面板下设置滑动层,减小屋面对墙体的推力,对于墙体,在应力集中部位设置控制缝。
   c)“抗”即通过各种构造措施,如设置圈梁、构造柱、芯柱等,加强墙体整体性能和抗裂能力,以达到减少墙体变形,减少裂缝,具体做法有提高砌体强度,设置水平灰缝钢筋,设置构造柱和芯柱以及圈梁,在墙体易开裂的部位采取适当措施,如在外墙两端第一开间内沿窗洞设置水平配筋带,洞口两侧设置芯柱。
2.国内外对砌块建筑开裂防止的控制
   对于墙体的开裂防治,各国大都如此,但欧美等国家在“防”和“放”的前提下,更注意“放”的采用,因为墙体的应力复杂,大小、方向都很难找到特定的规律来进行防治,如果采取的防治措施不到位,即使增大配筋量也很难保证防治的效果,如我国的某些砌块建筑,按照构造要求设置的配筋量比按照配筋砌体设计的用钢量还要多,但建筑仍然产生了开裂,或者说没有避免开裂的产生,所以,砌块建筑在西方国家设计时,他们在所有认为应力集中的地方都采用控制缝将墙体分开,控制的间距在6-9之间,控制缝的设计位置可以说是无所顾忌,只要设计人员认为该处有可能产生应力集中,就可以设置控制缝。
   由于我国和国外发达国家的国情不同,控制缝的概念在我国一定的时间内还不能被普通用户所接受,尤其是在居住建筑中,其主要原因是人们对墙体裂缝的处理和看法上。国外发达国家的砌块建筑内墙面一般不直接抹灰,通常是在墙面上附设轻钢龙骨固定石膏板,或者直接做成清水墙,墙体对裂缝的反映不明显。我国建筑普遍使用内墙抹灰,墙面对裂缝的反映特别敏感。事实上不管什么样结构的建筑物,其裂缝是不可避免的,只是裂缝宽度的限值问题,根据德国资料显示,当裂缝宽度小于0.12时,对外部构件(墙体)的耐久性是没有危险的。对于砌体结构的裂缝宽度应该比钢筋混凝土结构适当放松,但普通的客户不是从结构的安全方面来考虑裂缝的宽度,而是从美学方面来接受裂缝,一旦裂缝的宽度超过美学上可接受的范围,就影响了房屋的使用功能。因此,对于我国的混凝土砌块砌体建筑,针对目前施工经验和配套材料质量控制相对还不成熟的情况下,对于砌体的开裂控制在采取“防”和“放”的各项措施的前提下,仍应以“抗”为主,即适当加强墙体的水平配筋率,配置一定数量的抗裂钢筋。
3.砌体配筋率
   关于在砌体内配置抗裂钢筋的数量(含钢率)和效果,是普遍比较关注的问题。因为它涉及到用钢量和造价的增幅问题。前面提到,砌体结构裂缝的有害平均宽度(限值)定位0.13mm,而对更不利的条件定为0.12mm,根据实测裂缝宽度和试验计算分析得到不同砂浆强度、砌体抗拉强度下最小含钢率。因此,对于我国的砌体建筑,在目前的建筑条件下,应适当加大配筋率来防止墙体裂缝的产生,而且应当采取均匀配筋,并且在砌体最易引起裂缝的部位适当如大配筋[1]。只有充分减少砌块建筑的墙体裂缝,降低客户对墙体裂缝的反感和质量投诉,才有可能使我国的砌块建筑得到大量推广使用。
4.砌体结构复合墙体的连接
对于受温度影响较大的外墙,其裂缝对墙体的保温、渗水等问题更特出,因此,对于外墙的抗开裂设计更为重要,在《技术规程》中比较明确指出墙体的拉结形式有3种形式,即有网片、拉结环、Z形拉结筋,这3种拉结方式中除了设置网片对墙体的开裂防治有利,其余两种方式只能保证复合墙体中外叶墙体的稳定问题,对墙体的开裂防治无用。参照国外标准,这3种拉结件使用的位置、节点构造各不相同,每种拉结件都有明确的使用条件和构造方式。
在美国砌体结构设计中,墙体材料的种类(包括尺寸、材质)多种多样,在一个复合墙体中,由于各种材料本身的材性特征不同,以及内外墙的温差等原因使它们的变形也各不相同,即使是同材质由于产品的尺寸、空心率、强度等不同其变形也不相同。
对于复合夹心墙体最常用的拉结方式一般都采用钢筋网片作为墙体的水平配筋和内外叶墙体的拉结件,网片的设计要求同我国规范要求基本相同,按照不同建筑设防要求,网片的间距有不同要求[2]。网片拉结对于大多数墙体都能适用,网片拉结一方面不仅保证内外叶墙体的整体性能,另一方面还提高砌体的抗剪强度,限制砌块墙体收缩所产生的裂缝,只有在不能采用网片的情况下,美国规范才允许采用其它连接方式,如砌块墙体与混凝土框架柱以及钢结构柱的连接等,结构件与墙体只能形成点面接触,无法形成通长的连接面。这时对于墙体本身设计首先要保证墙体的整体性和防开裂设计,满足自身整体性能要求的墙体与承重结构采用环形连结或Z形连结件,但同时要保证连结件在墙体体内要有足够的锚固强度,以传递墙体平面外的力。由于锚固件的尺寸较小和灰缝强度低,为了保证是够的锚固强度,美国规范中规定对于复合墙体之间采用锚固件连结时,锚固件固定在混凝土空心砌块墙体处的空心空洞要灌实,或将该处砌块孔洞距离灰缝40mm处铺上密目铁丝网,然后灌浆形成榫键,严格避免直接将锚固件固定在灰缝中。
5.结论
砌块建筑在我国尚处于起步阶段,发展砌块建筑必须提高砌块的设计、施工质量,适当提高配筋率,保证墙体的各项构造连结措施,提高砌块建筑的隔热、保温设计,让普通百姓真正认识到砌块建筑的优越性,只有这样砌体建筑才能在我国得到广泛应用。

参考文献:
[1] 砌体结构工程施工质量验收规范[S] 北京 2011.
[2] 罗国强 混凝土与砌体结构裂缝控制技术[M] 北京 2006 中国建材工业出版社.