12月砌体结构工程质量控制.pptx

房屋结构设计课程语音答疑房屋结构设计课程语音答疑砌体结构工程质量控制砌体结构工程质量控制寿云东寿云东2013.12.21一、砌体结构工程的特点二、砌体的性能三、三、砌体工程质量控制要点砌体工程质量控制要点四、四、引起砌体结构工程缺陷的因素、防治措引起砌体结构工程缺陷的因素、防治措 施及主要表现施及主要表现五、五、砌体结构中质量问题、事故分析与处理砌体结构中质量问题、事故分析与处理一、砌体结构工程的特点一、砌体结构工程的特点 1、砌体材料 砌体块材和砂浆粘结叠合而成的复合材料，具有 强度低、品种多的特征。2、砌体构件 砌体构件适宜于做成墙、柱、过梁、拱等受压构件。地震时承受水平地震剪力。砌体构件主要处于受压、受剪状态。砌体强度低，构件的截面面积大；受压构件，其高厚比十分重要。 墙、柱允许高厚比值注：1 毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%； 2 组合砖砌体构件的允许高厚比，可按表中数值提高20%，但不得大于28； 3 验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时，允许高厚比对墙取14，对 柱取11。3、砌体结构： 除承重外，兼分隔、隔音、隔热、装饰等使用和美化功能。为了保证空间工作的有效性，在砌体结构中设置圈梁和构造柱。4、砌体砌筑： 由瓦工手工进行，其质量受瓦工技术水平、熟练程度、气候、环境因素的影响较大。 总之砌体结构的特点：材料的复合性和低强度。结构的空间性和多功能。构件的受压性和大截面。砌筑的手工性和现场制作二、砌体的性能二、砌体的性能1、砌体分类:它分为无筋砌体和配筋砌体两大类。 无筋砌体又因所用块材不同分为砖砌体、砌块砌体和石砌体。在砌体水平灰缝中配有钢筋或在砌体截面中配有钢筋混凝土小柱者称为配筋砌体。 (1)砖砌体：烧结普通砖，烧结空心砖，烧结多孔砖，蒸压灰砂砖，蒸压粉煤灰砖 a.烧结普通砖（实心砖）分为烧结粘土砖，烧结页岩砖，烧结煤矸石砖，烧结粉煤灰砖； b.烧结多孔砖孔洞率25%，孔的尺寸小而多，主要用于承重部位，分为KP1型，M型；字母K表示空心；M表示模数，P表示普通。又分为烧结粘土多孔砖，烧结页岩多孔砖，烧结煤矸石多孔砖，烧结粉煤灰多孔砖，简称多孔砖； c.蒸压灰砂砖以石灰和砂为主要材料，简称灰砂砖,通常实心砖用于承重部位，空心砖用于非承重部位；灰砂砖不得用于酸性介质，或温度温差变化剧烈的地区。 d.蒸压粉煤灰砖以石灰和粉煤灰，石灰为主要材料，通常实心砖用于承重部位，空心砖用于非承重部位，简称粉煤灰砖； e.烧结空心砖分为烧结粘土空心砖，烧结页岩空心砖，烧结煤矸石空心砖，烧结粉煤灰空心砖,主要用于非承重部位； (2)砌块砌体：混凝土砌块（以碎石或卵石为粗骨料），轻骨料混凝土砌块（以火山灰，煤渣，陶粒，自然煤矸石为粗骨料）；烧结空心砌块（用于非承重部位）；轻质加气砼砌块（用于非承重部位）其中各类砌块又分为小型、中型砌块；单排孔、多排孔，双排孔砌块；无筋、配筋砌块砌体；陶粒砌砼块、粉煤灰砼砌块、矿渣砌块、灰砂砼砌块；蒸养与免蒸养砌块。设计时应注意：1）粉煤灰砌块和矿渣砌块有释放放射元素氡的可能性，不是一种理想的绿色建材。但粉煤灰砌块的抗裂,抗渗性能较好。2）混凝土砌块的导热系数较大，砌块的连接不好做，容易渗漏，开裂 。3）需用专用的混凝土砌块砂浆Mb砌筑。砌块专用砂浆,强度等级与M相同,但专用砂浆和普通砂浆比,多了一些外加剂,如减水剂、缓凝剂、促凝剂、还有颜料等。(3) 配筋砌体 目前，我国采用的配筋砌体有： 1)网状配筋砖砌体在砌体水平灰缝中配置双向钢筋网，可加强轴心受压或偏心受压墙(或柱)的承载能力(图11-3a)。 2)纵向配筋砖砌体在砌体的竖向灰缝中配置纵向钢筋(图1l3b)，施工麻烦。 3)组合砌体由砌体和钢筋混凝土组成，钢筋混凝土薄柱也可用钢筋砂浆面层代替(图11-3c)。主要用于偏心受压墙、柱。此外，在砌体结构拐角处或内外墙交接处放置的钢筋混凝土构造柱，也是一种组合砌体，但其作用只是对墙体变形起约束作用，提高房屋抗震能力。(4)石砌体由石材和砂浆或由石材和混凝土砌筑而成(见图11-4)。石砌体可用作一般民用建筑的承重墙、柱和基础。 2、砌体材料的强度等级: 块材和砂浆的强度等级，依据其抗压强度来划分。它是确定砌体在各种受力情况下强度的基本数据。 (1)烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级：分为5级，以MU表示，单位为MPa，即MU30、MU25、MU20、MUl5、MU10。砖的抗压强度应根据抗压强度和抗折强度综合评定。 (2)蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级：分为4级，即MU25、MU20、MUl5、MU10。 (3)砌块的强度等级：分为5级，即MU20、MUl5、MUI0、MU7.5、MU5。 (4)石材的强度等级：由边长为70mm的立方体试块的抗压强度来表示，可分为7级， 即MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。 3、砌体的受力性能 (1)砌体受压破坏特征砖砌体轴心受压时，从加载至破坏，可分为三个阶段。 第一阶段：从开始加载到出现第一条裂缝(图11-5a)，其压力约为破坏时压力的5070； 第二阶段：随着压力增加，单块砖内的裂缝不断发展，并沿竖向通过若干皮砖，同时 产生新的裂缝(图11-5b)。此时，即使压力不再增加，裂缝仍会继续开展。砌体已处于临界破坏状态，其压力约为破坏时压力的8090； 第三阶段：压力继续增加，裂缝加长加宽，使砌体形成若干小柱体，砖被压碎或小柱体失稳，整个砌体也随之破坏(图11-5c)。（2）砌体受压时的应力状态 1)砌体中的块材受有弯剪应力在砌体中，由于灰缝厚度不一，砂浆饱满度不均匀及块体表面不平整，使砌体受压时块体并非均匀受压，而是处于弯剪应力状态(图11-6)。 2)砌体中的块材受有水平拉应力块材与砂浆的弹性模量与变形系数存在差异，一般情况下块材的横向变形比中等强度以下砂浆的横向变形小。砌体受压时，由于两者共同工作，砌体的变形将介于块材变形与砂浆层变形之间。块材的横向变形因受砂浆层的影响而增大，块材中产生横向拉应力。砂浆的横向变形则因受到材料的影响而减小，使砂浆中产生横向压应力(图11-7)，从而使砂浆处于三向受压状态。 3)竖向灰缝的应力集中由于砌体内的竖向灰缝不饱满，因此灰缝中的砂浆与块材间的粘结力难以保证砌体的整体性，块材在竖向灰缝中易产生应力集中，因而加速了块材的开裂，引起砌体强度的降低。综上所述，砌体受压时单块块材处在复杂应力状态下工作，使块材抗压强度不能充分发挥，因此，砌体的抗压强度低于所用块材的抗压强度。4、砂浆的性能 砌筑砂浆的性能指标包括砂浆的配合比、稠度、砂浆的保水性、砂浆的分层度和砂浆的强度等级。 砂浆配合比指根据砂浆强度等级及其他性能要求而确定砂浆的各组成材料之间的比例。以重量比或体积比表示 砂浆稠度指在自重或施加外力下，新拌制砂浆的流动性能。以标准的圆锥体自由落入砂浆中的沉入深度表示。砂浆的稠度（流动性）与砂浆的加水量、水泥用量、石灰膏用量、砂子的颗粒大小和形状、砂子的孔隙率以及砂浆的搅拌时间等有关。对于砂浆稠度，宜控制在6-8CM，但需要根据施工时大气温度和湿度进行调整。流动性好的砂浆，施工时易在粗糙不平的砖表面抹成均匀密实的薄层，既便于施工操作，提高劳动生产率，又能保证施工质量。 砂浆保水性指在存放、运输和使用过程中，新拌制砂浆保持各层砂浆中水分均匀一致的能力，以砂浆分层度来衡量。 如果使用保水性不好的砂浆，在施工过程中就很容易泌水、分层、离析或是由于水分流失而使流动性变坏不宜铺成均匀的砂浆层。同时在砌筑进水分容易被砖迅速吸收，影响水泥的正常硬化，降低砌体的质量。 砂浆分层度指新拌制砂浆的稠度与同批砂浆静态存放达规定时间后所测得下层砂浆稠度的差值。 砂浆的强度等级指用标准试件（70.770.770.7mm的立方体）一组 3块，用标准方法养护28天，用标准方法测定其抗压强度的平均值（MPa）。砌筑砂浆按抗压强度划分为 M15、M10、M7.5、M5.0、M2.5等五个强度等级（新规范中取消了M20）。砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料及配比影响外，还与砌筑基层的吸水性能有关 三、三、砌体工程质量控制要点砌体工程质量控制要点1、砌筑砂浆质量控制1.1、原材料：主要有水泥、砂、石灰膏、拌和用水和外加剂（1）水泥：水泥进入施工现场应有出厂质量保证书，且品种和标号应符合设计要求。对进场的水泥质量应按同一生产厂家、同一编号为一批进行复试。并经试验鉴定合格后方可使用。（2）石灰膏：石灰膏的“陈伏”时间要在两个星期以上，主要是使细微的颗粒充分熟化，避免制成砂浆砌入砌体后，因小颗粒熟化引起体积膨胀，从而使砌体受到损伤。另外，施工现场的石灰膏，应防止干燥、冻结和污染。（3）砂：砂子是砂浆中的骨料，砂子中含泥量过大，不但会增加砌筑砂浆的水泥用量，还可能使砂浆的收缩值增大，耐久性降低，影响砌体质量。（4）拌和用水：拌和砂浆应采用不含有害物质的洁净水(自来水)。因为含有害物质的水拌制砂浆，将会影响水泥的正常凝结，并可能对钢筋产生锈蚀作用。（5）外加剂：外加剂在砌筑砂浆中起改善砂浆性能的作用，一般有塑化剂、抗冻剂、早强剂、防水剂等。我们在检查中发现，有些施工人员为了增加水泥砂浆的和易性，便于施工操作，不经过检验和试配，随意使用微沫剂，加上养护工作不到位，出现了砂浆强度不足质量问题。 1.2、配合比：配合比是指砂浆中各种原材料的组合比例，应通过试配确定，这是施工中砂浆达到设计强度等级和减少砂浆强度离散性大的重要保证。配合比确定之后，应用指示牌将各种材料的用量和配合比公布在砂浆搅拌机旁，具体使用时按规定的配合比严格计量，各组分材料采用重量计量，每种材料均经过磅秤称量才能进入搅拌机。1. 3、搅拌时间：砂浆必须经过充分的搅拌，才能使水泥、石灰膏、砂子等成为一个均匀的混合体，砂浆也才能充分发挥各组分的协调作用，起到一个匀质体的效果。如果搅拌不匀，有的地方多有的地方少，则会明显影响砂浆的强度。所以，砌筑砂浆应采用机械搅拌，自投料完算起，搅拌时间：水泥砂浆和水泥混合砂浆不得少于2min；水泥粉煤灰砂浆和掺用外加剂的砂浆不得少于3min；掺用有机塑化剂的砂浆，应为3-5min。并且砂浆应随拌随用，水泥砂浆和水泥混合砂浆应分别在3h和4h内使用完毕；当施工期间最高气温超边30时，应分别在拌成后2h和3h内使用完毕。1.4、养护：砂浆砌到墙体内以后要经过一段时间的养护才能获得强度。在养护期间要有一定的温度和湿度才能使砂浆的强度正常增长。干燥和高温容易使砂浆脱水，特别是水泥砂浆，如果脱水，水泥就不能充分水化。 1.5、试块的制作：砌筑砂浆的强度符合设计要求，是以龄期为28d的标养试块抗压试验结果为准的。1）采用立方体试件，每组试件3个。2）试模：由原来的70.770.770.7mm的无底试模改变为70.770.770.7mm的有底试模，试模的不平整度和不垂直度要求不变。3）试验机精度：由原来的不大于2%变更为1%。4）成型方法：由原来的人工振捣成型变更为砂浆稠度50mm时采用人工振动成型、20mm）等。应注意不宜采用推尺铺灰法或摆砖砌法，严禁用干砖砌筑，确保砂浆和易性。（3）墙体接槎不严，如砌筑时随意留槎、留阴槎，槎口处砂浆不严，灰缝不顺直等，防止措施是在安排施工组织设计时应对施工留槎作统一考虑，外墙大角做到同步砌筑不留槎，或在一步架留槎处在第二步改为同步砌筑。（4）配筋砌体钢筋遗漏或锈蚀，如配筋砌体（水平配筋）中漏放钢筋、错放钢筋，配筋砖缝中砂浆不饱满，年久钢筋遭到严重腐蚀失去作用等。（5）墙面水平缝不直，游丁走缝以及标高误差形成“罗丝”墙。应在砌墙前测定所在部位基面的标高误差，做好统一摆底（摆底时应将窗口位置列出，使墙的竖缝与窗口边相齐，使窗间墙处的上下竖缝不错缝）；对现场用砖的尺寸进行实测，画好皮数杆；每步架校正一次垂直度，调整灰缝厚度和墙体标高；砌砖时强调丁砖中线与下层条砖中线重合。2、砌体结构因受力变形形成裂缝的原因和特征五、五、砌体结构中质量问题、事故分析与处理砌体结构中质量问题、事故分析与处理（一）混凝土小型空心砌块砌筑的墙体，容易出现的质量缺陷是“热、裂、漏”。 某写字楼工程，8层，框架结构，建筑面积4100。外墙围护全部采用混凝土空心小型砌块砌筑，交付使用后，出现“热、裂、漏”质量缺陷 。原因分析:1外围护结构没有采用三排孔砌块，难以降低热辐射影响。2使用了部分没有达到养护期的砌块，露天存放在施工现场，被雨淋。3没有选用专用砂浆混凝土小型空心砌块砌筑砂浆（JC860），砌筑砂浆低于砌块强度等级。4没有采取反砌法，砌体砂浆硬化后，因墙面不平整，锤击或挠动砌块。所谓反砌,即小砌块生产时的底面朝上砌筑于墙体上,易于铺放砂浆和保证水平灰缝砂浆的饱满度的基本砌法。（因抽芯脱模需要,孔洞模芯有一定的锥度,形成孔洞上口大底口小,因此利用底面朝上便于铺设砂浆,也便与对肋砌筑时砌块的摆放。） 5有的部位漏设水平拉结筋，有的部位虽设置了拉结筋，墙体高3.0m，仅设一道拉结筋，达不到增强砌体抗拉强度的目的。6外贴饰面砖打底灰没有采用防水砂浆。（二）热的原因分析1混凝土砌块保温、隔热性能差，这是因混凝土本身传热系数高所致。2砌块使用了单排孔的规格品种，使起保温隔热作用的空气层厚度达不到要求，没有充分发挥空气具有的保温隔热作用。3单排孔通孔砌块墙体，上下砌块仅靠壁面黏结，上下通孔，产生空气对流，热辐射大。4外墙内外侧没有采取保温隔热措施。（三）漏的原因分析1砌块本身面积小，单排孔砌块的外壁为3035mm，上下砌块搭接长度不够。2水平灰缝不饱满，低净面积90%，留下渗漏通道。3砌筑顶端竖缝铺灰方法不正确，先放砌块后灌浆，或竖缝灰浆不饱满，低于面积80%。4外墙未做防水处理。（四）加气混凝土砌块墙身开裂原因分析1材质方面。 轻质砌块容重轻，收缩率比普通烧结砖大，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形，容易引起不同程度的裂缝；砌块受潮后出现二次收缩，干缩后的材料受潮后会发生膨胀，脱水后会再发生干缩变形，引起墙体发生裂缝；砌块砖体的抗拉及抗剪切强度较差，只有普通烧结砖的50%；砌块质量不稳定。2设计方面。 设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施主要有：第一，非承重混凝土砌块墙是后砌填充围护结构。当墙体的尺寸与砌块规格不配时，难以用砌块完全填满，造成砌体与混凝土框架结构的梁板柱连接部位孔隙过大容易开裂。第二，门窗洞及预留洞边等部位是应力集中区，未采取有效的拉结加强措施时，会由于撞击振动而开裂。第三，墙厚过小及砌筑砂浆强度过低，使墙体刚度不足也容易开裂。第四，墙面开洞安装管线或吊挂重物均引起墙体变形开裂。第五，与水接触面未考虑防排水及泛水和滴水等构造措施使墙体渗漏，致使砌块含水率过高，收缩变形引起墙体开裂。3施工方面。施工方法工具、砂浆等都沿用了普通烧结砖的做法，对砌筑高度，湿度控制缺乏经验，加上施工过程中水平灰缝、竖向灰缝不饱满，减弱了墙体抗拉抗剪的能力，以及工人砌筑水平的不稳定导致墙体出现裂缝。（五五）、砌体结构因温度变形引起的质量问题）、砌体结构因温度变形引起的质量问题温度升高后，混凝土构件温度变形大，砌体温度变形小，但由于两者粘接力的作用，使两者变形相互约束。混凝土构件受压，砌体受拉受剪。在砌体中必然产生拉应力，当拉应力大于砌体的抗拉强度后，就形成斜裂缝。反之，温度降低，混凝土受拉，砌体受压受剪，在混凝土构件上可能产生受拉竖向裂缝，在砖砌体中产生相反方向的斜裂缝。（1）砌体结构因温度变形引起裂隙的类型 l、八字形裂隙主要出现在横墙与纵墙两端部，此种裂缝属正八字形的热胀裂缝，随温度升降而变化，其原因是由于设计与施工中的缺陷，使屋面保温层的热阻减少甚至失效，致使屋面板温度变形大于砌体温度变形，当产生一定的温度应力的，屋面板的推力就传给墙体，并因墙体温度附加应力在房屋两端较大，当砌筑砂浆强度较低时，则易发生剪力产生的主拉应力，当超过砌体抗拉极限时，墙体即出现八字形开裂。2、倒八字形裂隙 属冷缩裂隙，主要出现在纵横墙两端的窗洞口处，尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大，当房屋收缩变形大于墙体时，在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂隙，使墙体开裂。3、水平裂隙多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差，屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力，由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低，使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂隙。4、垂直裂隙主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层处。此种裂隙主要由于温度变化，墙体受到楼板的拉应力作用，在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂，或因冷缩变形，在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝上梁端和楼板错层处，引起墙体垂直开裂。5、X形裂隙多数沿砌体灰缝开裂，主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成，而底层墙体产生的X形裂隙则是由基础不平整或不均匀沉降引起。（2）因温度变形引起墙体裂隙的防治措施1、从计算角度控制由于砌体裂隙主要是由间接作用引起的，而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范，因此设计人员应根据当地的实际情况，对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算，并对砌体强度进行分析计算，以减少在通常温差下变形裂隙的产生。2、规范结构控制为控制裂隙的产生，在建筑物的平面布置设计中，结构的平面形状应力求规则对称，如平面形状不规则，应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单元，“以放为主，抗放兼施”，以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置，设计规范的规定一般较灵活，没有严格和明确规定，设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验，只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”，按“留缝就不裂”的简单方法，在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时，应力求按竖向规范规则，尽可能不出现错层，以避免由于温度变化产生的水平裂缝。3、构造控制(1)加强设置钢筋硷圈梁，提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁；顶层外圈梁应设计为暗圈梁，不应外漏，这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响；无论“女儿墙”高低，均要设置钢筋混凝土压顶圈梁，并与“构造柱”连为整体，以抵抗裂缝的产生。(2)除据规范要求设置“构造柱”外，在“L”“I”“L”平面形状中的纵横墙交接处必须设置“构造柱”，以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝的扩展。（3）提高屋面板的整体性。屋面板宜用现浇板，或在预制屋面板上增加现浇层;在预制屋面板与外纵墙间设置现浇板带，预制屋面板间设置现浇板缝梁，使屋面成整体式装配。（4）在房屋顶层端部1一2开间范围内的墙体宜采用配筋砌体，即每隔8皮砖在水平灰缝内加配钢筋，并在1一2开间范围内拉通，与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7.5 ，砌筑砂浆强度不应低于M5，以提高墙体坑裂能力。(5)屋面“挑檐”为外露结构，受温度变化影响，不仅本身容易开裂，而且对墙体开裂也有一定的影响。故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”，以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位，预留300mm宽的“后浇带”，用钢筋贯通，在施工40一60天后再二次浇筑，以起到先放后抗的控制作用。(6)重视屋面保温。选择屋面保温层时，适当加厚或选用保温隔热性能良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算，进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因，严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处，以防止混凝土结构外漏，有条件者必须增设、架空隔热层。