女兒墻出現的問題,不可否認有許多是屬于施工質量方面,但更主要的是設計時對此重視不夠,只注重建筑設計,而忽略了結構上的設計。個別女兒墻連起碼的構造措施都不具備,更多的女兒墻在形式上設有壓頂圈梁和構造柱,但配筋量太少,間距太大,實際起不到應有的約束作用,其后果是相當嚴重的。
一、女兒墻裂縫原因分析
1、女兒墻開裂滲漏一般呈現水平線,女兒墻裂縫既損傷外觀立面效果,又引起滲漏,影響房屋使用功能,而且維修操作比較麻煩,是建筑工程中較為突出的質量通病之一。
2、女兒墻開裂原因主要是由于屋面板和頂層圈梁在外界溫度影響下,產生兩者不協(xié)調的熱脹變形而引起的。
3、設計規(guī)范規(guī)定,磚砌女兒墻高度超過0.5m時,每隔一定距離需增設構造矮柱。然而,多數設計圖女兒墻高度超過0.5m,采取構造矮柱措施者卻甚少。
4、女兒墻體砌筑質量差,把女兒墻看作簡單的附屬圍護結構,當砌體強度達不到設計要求,在外界溫度影響下極易產生裂縫。
5、女兒墻位于建筑物頂部,且暴露在室外,冬季易受冰凍,夏季太陽暴曬。水泥砂漿壓頂暴裂,雨水浸入,流到室內。
二、對女兒墻開裂的分析
女兒墻開裂主要是溫度變形所致。磚砌體線膨脹系數aM=5×10-6/℃(M 指砌體)。其次還有干縮變形,無筋燒結粘土磚砌體的收縮率ρ=01mm/m。?
如其施工時氣溫t1=20℃,在冬季最低氣溫t2=-10℃,則該女兒墻l=1000mm長度的收縮率為=1000αM(t1-t2)+p=1000×5×10-6×(20+10)+0.1=0.25(mm/m)
?。╓指冬季)。又按規(guī)范[3]第2.1.8條,混凝土線膨脹系數aC=1×10-5/℃,為磚砌體的2倍。女兒墻上的壓頂圈梁一般在縱向的配筋只有2φ6,不能起到控制開裂的作用。此時該壓頂L=1000mm 長度的收縮率為=1000αC(t1-t2)=1000×1×10-5×(20+10)=0.3(mm/m)>0.25mm/mm,因此在壓頂收縮的驅使下,女兒墻上部砌體開裂有加劇的趨勢。
樓蓋板和圈梁受保溫隔熱層的保護,年溫差變化不大,脹縮變形相對很小,可近似視為固定底盤,對女兒墻的變形具有較強的制約作用。該種制約隨女兒墻高度的增加而逐漸減弱。
女兒墻頂部的裂縫按某種方式分布,縫寬隨其間距大小而變化。間距3~6m時常見裂縫寬度有超過1mm的。如該裂隙中間為細小粉塵、泥漿或其他水溶物質所充填,則該縫隙將永遠無法愈合。
在夏季最熱時,女兒墻磚砌體的膨脹與其干縮相抵消,一般不會產生較大的膨脹變形。而其上的壓頂混凝土則不然,經太陽直射,其表面溫度t3可達45℃,此刻該壓頂長度1000mm的膨脹率為=1000αC(t3-t1)=1000×1×10-5×(45-20)=0.25(mm/m)(上標S指夏季),這種應變足以將其下粘結的磚層推動,發(fā)生縱向剪切變形而與底層分離,所產生的縱向位移以兩端為最大。由于受底層被推離原位磚砌體的阻滯,該壓頂很難縮回原狀,從而留下一些永久性的裂縫。
三、女兒墻開裂造成的危害
在冬季未閉合的裂縫,到夏季又疊加上少許新的增量,以某種累進方式逐年擴大并惡化,終至將壓頂及其周邊的水泥砂漿抹灰層拉斷,出現許多明顯的裂隙。其斷裂寬度有些在1.5mm以上,形成滲漏的通道,水流可繞過女兒墻邊的防水層,侵入屋面保溫層中,不僅使其大面積飽水,而且具有一定的壓力,四處漫延,可在邊遠的某些薄弱部位,出人意料地漏入室內,令人防不勝防。由于該滲漏通道十分隱蔽,故很難找出其準確位置,致使局部處理難以奏效。針對這種情況,只好對屋面防水進行全面的大修,從源頭上加以根治。
飽水的保溫層,在冬季將發(fā)生凍脹,隨水分遷移和不斷補給,在女兒墻里側會有大量冰晶集聚,足以將女兒墻從根部向外平推出去。如其中無構造柱或柱的間距太大,其橫向位移可達3~5mm,個別超過10mm,在女兒墻的外角處,雙向位移矢量之和比計算的要大許多。對于一面坡排水的屋面,在保溫層厚度最大的一側,這種凍害將更加嚴重。最后被推出的女兒墻危及安全,不得不拆除重建。