小砌块住宅外墙裂缝温差防治措施

小砌块住宅外墙裂缝温差防治措施

张雪娇

（山东省烟台市栖霞市市政工程管理处265300）张雪娇

摘要：本文分析了烟台地区小砌块住宅外墙裂缝产生的原因及特点，并从墙体构造、材料等方面提出了相应的裂缝的防治措施。

关键词：小砌块住宅外墙温差裂缝防治措施

1前言

混凝土小型空心砌块作为新型墙体材料之一，具有良好的性能以及施工简便、适用性强等诸多优点，在全国，尤其在烟台地区得到广泛的应用。但在某些地区混凝土小型空心砌块多层住宅工程的实际应用与推广中，因烟台地区使用环境温差大的特点，加之混凝土小砌块为薄壁空腔材料、砌体抗剪强度较低，温差应力、软土地基不均匀变形、砌体的干缩、墙体受力不均、施工砌筑砂浆不饱满等因素易引起外墙开裂、渗漏等弊病。近年来，根据工程实践经验，烟台地区先后颁发了一系列相关技术文件、技术规程与验评标准，提出了采用桩基、调整房屋形心与重心的重合以减小偏心矩，小砌块出厂期与养护期间加强管理，控制自身收缩值及施工中注重砌体竖向灰缝饱满度等方面的措施，现已基本控制了不均匀沉降、盆状沉降和倾斜率值等因素。但因温差应力造成的顶层外墙面开裂、渗漏等问题，仍没有很好的解决。本文根据实际工程应用，分析了混凝土小型砌块外墙体温差裂缝的形成原因及特点，并从构造、材料等方面提出了相应的防治措施。

2外墙温差形成的裂缝原因及其特点

小砌块住宅在烟台地区十多年的应用中，出现外墙面因受温度应力作用下引起一些部位的开裂。温差裂缝大多集中在屋盖区域及顶层山墙部位。其最显著的特点是随季节的热胀冷缩而变化。裂缝的类型主要有：房屋顶层端部横墙从顶角至纵墙２ｍ左右的450。八字形踏步式裂缝、内纵墙至山墙的八字形踏步裂缝、山墙顶层圈梁下的水平裂缝。以及由门窗开洞截面削弱在洞口产生的八字形裂缝等（见图１—３）。这些裂缝不仅造成外墙渗漏，也影响了美观与建筑物的耐久性，更重要的是降低了房屋的整体刚度和抗震能力。

小砌块外墙面出现上述裂缝有多种因素，但最重要的原因还是温差大。据有关资料分析，烟台地区冬、夏季室外屋面板与外墙面表面温度年温差可达６０ｑｃ以上，而室内墙面年温差一般不会超过３０℃，巨大的温差使砌体局部的外表面，特别是受阳光辐射较长时司的屋面板产生强烈的温度伸缩变形。平屋盖对墙体产生两端方向的水平推力由中部向两端集中，由温度应力产生屋盖与墙体变形的差异，引发成作用在砌体上的剪应力，当剪应力或主拉应力大于砌体抗剪强度时，使得外墙顶层两端与窗口砌体截面突变的薄弱处、顶端开间、内纵墙、内横墙约束处即出现开裂。

3防治措施

根据混凝土小型砌块墙体温差裂缝的形成原因和特点，我们认为，防治混凝土小砌块住宅外墙温差裂缝应坚持“减少（屋面）板与外墙温差、分段控制、化小变形”的指导原则。应从屋面、外墙等构造、材料等几个方面采取防护措施。

3.1改进传统屋面隔热层通风设施的构造

屋面设保温、隔热层是减少夏天外表面温度与室内平顶表面温度之差的最有效与必不可少的关键措施之一，但传统的住宅平屋面的隔热层的构造做法，因沿纵向两端女儿墙的阻隔，其在檐口处间接的通风通道迂回曲折，以致未能形成空气对流、通风的良好条件，其散热效果较差，对此提出针对性措施如下：

1、提倡“平改坡”，即设计时采用坡屋顶做法替代传统的平屋面做法，除在屋面板外侧设隔热层与保温层并设好屋面分隔缝外，还应在坡屋顶与吊顶（平板）问应设通风道，以减少温差条件下屋面水平推力。

2、若确因建筑立面需要须做平屋顶并设女儿墙时，此时不宜采用女儿墙包檐做法。而皮采用檐沟落低的挑檐女儿墙做法。（含现浇钢混凝土竖板式、斜板式女儿墙均可）这样修改的目的在于达到建筑物美观与隔热通风效果的统一。

在构造做法上修改之处主要为：屋面隔热板为满铺至外挑檐沟，隔热板在屋脊处设置类似于含拔风散热孔的“小型气楼”。在外挑钢混凝土板式女儿墙下部相应位置开设由铝合金或玻璃钢制作可供夏季开启，冬季关闭的百叶窗通风口。在夏季通过直接的进风、拔风或排风，较大地改善了平屋面的通风条件，加快了隔热板下冷热空气对流与交换的速度，提高了通风散热的效果，降低了屋面因受热辐射所产生的温差与膨胀应力，从而减小了屋面受温差在纵、横两个方向上的变形，详见图４、图５、图６。

3、屋面架空层的表面应加做白色或银白色涂料，楼层顶部的外墙面宜采用浅色并具有高弹性、堵漏、防水功能的合成树脂液防水涂料，以减少夏日阳光下屋面、墙体对热量的吸收，而不应作为项节约措施予以取消。

3.2顶层墙体、屋面上设置温度变形缝

小砌块房屋在正常使用条件下，易产生由温差和墙体干缩引起的墙体斜向或竖向裂缝，国标《砌体结构设计规范》GB50003中明确规定应在墙体中设置伸缩缝，伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。但目前设计单位对此理解与通常做法为一是在屋面上设置分格缝（横向缝间距控制在每１～２个开间或６ｍ左右、纵向屋脊处设一道），二是将房屋长度控制在小砌块墙体伸缩裂缝允许的最大间距内。（如整体式或装配整体式钢筋混凝土结构有保温层及隔热层的屋盖，砌块墙伸缩缝的最大间距控制在４０ｍ以内），但实际应用效果并不理想，这是因为我国过去一直沿用前苏联伸缩缝的做法。应明确指出的是，该种方法仅适用于较为寒冷的地区，而决非“放之四海而皆准”。

防止墙体裂缝产生的一种有效而实用的方法是采用变形缝方法，即不但在屋面上设分格缝还应在墙体温差变形最大、自顶层端部每隔几个开问的墙体上设温度变形缝。如美国的ＡＣＩ就规定“无筋砌体”控制缝的最大间距为１２～１８ｍ，配筋砌体最大间距为３０ｍ。对高层建筑，建议在顶层１～３层部位的墙体与屋面处设置温度缝。

在顶部楼层设变形缝的目的在于“化大为小”，即对温度产生的总变形进行“化整为零”与“分而治之”，使在温度应力下产生的每一部分变形不致叠加而增大，而是将其分段后，化小控制在若干个可承受并在允许变形的范围之内。

具体做法为：多层住宅项层一般可按单元或分户来划分，从该处承重墙起，自屋面至墙体进行断开后设温度伸缩缝。即原为190厚的承重墙体改为二道120厚砌块墙，两墙间留有20宽净距设缝，在砌体顶部与端部分设并列的双圈梁与双构造柱，但两砖墙在楼层高度的2ｍ以下采用经防腐处理的拉结条或钢丝网片连接，以形成连体双片墙后仍保持一定的刚度与整体性，避免地震时被分割后墙体的不连续变形。另外，如屋面设带挑檐女儿墙时，其伸缩变形缝处也应断开，即缝两端的檐沟处应分设隔板阻隔而不联通，使雨水各自向两端分流排泄。

施工时在温度伸缩缝部位可先砌好一道120厚墙，浇筑一侧构造柱与圈梁，脱模后砌完另一道120厚墙，即在构造柱与圈梁相邻面贴20厚聚苯泡沫乙烯板作为模板直至完成另一侧构造柱与圈梁。外墙粉刷后在外墙钉设0.7mm厚镀锌铁皮燕形盖板，或形成立面的装饰线条（见图７）。

3.3改革传统外墙的构造做法

在屋面接缝部位则加做伸缩缝防水盖板。住宅外墙必须满足一系列诸如强度、变形、抗震、保温、防渗等多方面的要求。但从目前情况看，外墙与内墙砌体材料均为同一品种、其材质、规格及构造，未见有质的性能差异，很难同时满足抗剪、防裂、防渗、保温、节能等功能要求。为此我建议在当前尚未开发出一种同时能满足上述要求的外墙砌块时，外墙采用“垒砌整筑法”。即施工时采用两端开口长390mm,高宽各为190mm的主规格的煤渣型砌块、作为保温“壳模”进行垒砌，每当横向砌完一批砌块后，便在砌体顶部凹槽内横向放置一根水平钢筋，并在与竖向插筋相交的位置预绑扎固定好开口铁丝。砌完一层楼后，清孔后即可在竖向孔内直立插入纵向钢筋，经伸入外墙内侧砌体孔内对丝扣进行再绑扎与固定，也可利用该孔敷设穿墙螺栓并与竖档、围檩组成支护体系，而后灌入轻骨料混凝土，这样最终形成的是直接连成一体的“保温型整体式抗裂外墙”，而不是像普通型小砌块，虽经灌混凝土后，组成的却是由间接连接的“非保温排柱式外墙”。

在外墙配置钢筋时应根据结构功能的变化对不同的部位处进行相应的调整，如Ｌ型、Ｔ型等连体芯柱、圈梁、窗台板压顶，门窗洞口边框加固，底层窗下墙反粱等进行综合考虑。除芯柱、窗洞口边外，对外墙竖向构造钢筋般间距为400mm，在绑扎要注意位置不应居中，而应偏向于外墙边的靠室外部位，但必须留设好相应保护层。

对作为框架填充墙的小砌块外墙，在采取适当的技术措施并征得设计单位同意后，可采取先砌墙、灌浆工艺，即砌筑时在与填充墙结合处的柱边、梁底各自敷设一层15-20厚聚苯泡沫乙烯作隔离层，然后再浇框架柱、梁板，见图８。

3.4砌块及相关材料的改性与开发

砌块及相关材料的性能也是影响温差裂缝的一个重要因素。防治温差开裂不仅应从墙体构造进行重设计，还应提高砌块和相关材料的品质。应进一步提高混凝土小型砌块的抗裂性，减小砌块抗收缩值等。如在原普通混凝土与保温型煤渣混凝土，小砌块原材料配比中掺加微膨胀型的外加剂以补偿混凝土抵消收缩，并使混凝土具有密实、中强、节能功能。开发出集保温、抗震、承压、防水、抗裂等多功能的外墙新型小砌块。

另应开发出无收缩、适合小砌块用的外墙砌筑与粘结力强、保温性能好的粉刷用预拌砂浆或干粉砂浆（商品砂浆）以及收缩较小的轻集料灌浆混凝土。对普通小砌块砌筑的内墙，施工中可在平铺端面法的基础上推广使用灌浆器加浆插捣密实，使竖缝砂浆的饱满度达到90%以上。可确保内墙竖缝灰浆饱满，外墙整体性及抗裂性能好且不渗不漏。

４结语

烟台地区的混凝土小砌块墙体开裂主要是温差过大等因素。温差裂缝产生的主要原因是温差引起的变形剪应力高于砌体的抗剪强度。温差裂缝大多集中在屋盖区域及顶层山墙部位。应从四个方面控制砌块外墙温差裂缝：改进传统屋面隔热层通风设施的构造，顶层墙体、屋面上设置温度变形缝：改革传统外墙构造做法，砌块及相关材料的改性。在我国其他地区，也可以借鉴、推广使用这些防治措施。

参考文献

［1］王铁梦《建筑物的裂缝控制》上海科学技术出版社出版，1987.12

［２］《砌块结构设计规范》GB50003-2001