探讨加气混凝土砌块墙体裂缝成因及防治

(整期优先)网络出版时间:2019-06-16
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探讨加气混凝土砌块墙体裂缝成因及防治

陈威

武汉鸿诚工程咨询管理有限责任公司湖北武汉430000

摘要:随着政府提出节约土地资源、保护环境的政策,加气混凝土砌块作为一种新型墙体材料在建筑工程中逐步应用。但由于各种原因,墙体裂缝问题普遍存在。本文分析了加气混凝土砌块墙体产生裂缝的主要原因,并对裂缝的防治措施进行了探讨。

关键词:加气混凝土砌块;墙体裂缝;成因及防治

加气混凝土砌块具有强度高、堆积密度小、保温隔热功能佳、砌筑效率高、墙体管线埋设牢固可靠等优点,而且生产能耗低、原料来源广泛,灰沙、矿渣、粉煤灰和煤矸石等都是加气混凝土的原材料,是国内外公认的适应建筑节能的新型环保墙体材料之一。主要用在机械厂房和民用建筑中的墙体材料、填充墙、楼板和屋面板等承重墙材以及非承重材料和周围的填充围墙。用它砌筑墙体能减轻建筑物的自重,降低综合造价,但是较易开裂。裂缝的产生不仅严重影响墙体外观质量,更重要的是引起渗漏,影响建筑物的使用功能,导致墙体含湿量大幅度提高,进而显著降低墙体的保温隔热功能。因此,墙体开裂问题是制约加气混凝土砌块工程应用的核心技术问题。

1.加气混凝土砌块墙体裂缝成因分析

1.1材料自身特点

加气混凝土是一种具有高分散性多孔结构的混凝土制品,总孔隙率可达70%~85%,且特有“肚大口小”的孔结构,这些孔多是封闭及半封闭型,其决定了加气混凝土吸水速度慢;吸水量大,吸水率达70%~80%;导湿性、解湿性差。温度变形、干湿循环均会引起材料的收缩变形,极易在表面出现拉应力,使墙体开裂。

由于加气混凝土具有多孔结构且不掺粗集料,水分可以自由迁移而不会受到任何限制,水分迁移使水、水蒸气和孔结构之间产生强烈的相互作用造成加气混凝土收缩过大。加气混凝土干燥时发生的收缩,是由于毛细孔水和部分凝胶水蒸发,毛细孔水的蒸发使得毛细孔内水面下降,弯月面的曲率变大。在表面张力的作用下,毛细孔内便形成毛细管收缩应力。随着孔内水分的不断减少,这种收缩应力不断增加,致使制品收缩;同时,墙体抗裂性也逐渐降低。

墙体在干缩过程中,如果不能自由变形,就会在其内部产生应力,并通过裂缝的形式将压力释放出来,这也是引起墙体裂缝的一个重要原因。其裂缝形式为:一是在墙体与梁柱交界面处沿交界面开裂;二是在墙体与梁柱界面处采取了加强措施(如设立墙柱拉结筋或加挂钢板网)后,由材料干缩引起的内应力在墙体其它薄弱处释放,从而在墙体上产生竖向或斜向裂缝。

1.2砂浆对墙体裂缝的影响

1.2.1砌筑砂浆的影响

目前,一些工程在砌筑墙体时直接使用水泥砂浆,由于水泥砂浆保水性差,而加气混凝土砌块吸水性较强,影响了砂浆的水化,降低了填充墙的抗剪强度及砂浆与砌块的粘结强度。同时,在砌筑时竖向灰缝的饱满度往往达不到要求,也会造成砂浆和砌块之间的粘结强度降低,墙体容易出现竖向裂缝。由于砂浆早期收缩较大,水平灰缝厚度过大必然加剧填充墙的竖向沉降,会影响砌体与梁或板底的紧密结合,产生结合部位的水平裂缝。而且随着灰缝厚度的增加,灰缝内砂浆横向变形加大,加剧了砌体受压后内部拉、弯、剪等复杂应力,使墙体开裂。

1.2.2抹面砂浆的影响

一般抹灰材料均为脆性材料,弹性模量大,而加气混凝土弹性模量小,吸水后膨胀,失水后收缩,造成2种材料变形不一致,在干缩或温度变化时,其结合面处产生剪应力。同时由于界面材料与砌体的收缩特性相差过大,使砌体内部产生拉应力,这种应力负荷到干缩而产生的拉应力上来,就加剧了裂缝的发展及过早地出现。另一方面,加气混凝土表面空隙率大,毛细孔为封闭性或半封闭性,阻碍了水的渗透速度。它的吸水时间持续较长,10d左右才能达到平衡,由于长时间的吸收表面层水分,使砂浆过早脱水,失去水化条件,降低了抹灰层与砌块墙体的粘结强度。因此,当砌块的变形应力超过结合面粘结力时,便引起抹灰的起鼓、掉皮,出现大量较集中的裂缝。

1.3结构方面

构造柱和水平墙梁设置间距较大;加气混凝土墙顶与框架梁底,墙体与框架结构连接处的抹灰层构造措施交代不清;外墙抹灰水泥砂浆基层无抗裂措施。施工时门窗洞口的过梁一般都直接支撑在砌块上,梁端支承处砌块的局部受压属于局部不均匀受压。当过梁上方填充墙高度较大时,与梁端底部接触的砌块产生较大的压缩变形,梁端顶部与砌块的接触面积减小,甚至脱离,使填充墙产生水平裂缝或斜裂缝。

1.4施工因素

1.4.1未严格执行规范

(1)加气混凝土砌块出釜时的含水率约为35%,以后逐渐干缩,体积不稳定。但有些施工单位将新出釜的砌块体刚采购进场就进行砌筑,或将进场的砌体随意堆放,任其雨淋;或是在墙体砌筑前将加气混凝土砌块浇水湿透,使砌筑时砌块含水率较高,体积膨胀,之后随时间收缩产生裂缝。

(2)将不同出厂日期的干密度不同的砌块或不同强度等级砌块混砌,造成含水率较高的块体收缩变形较大,反之变形较小,使不均匀变形产生墙中部的不规则裂缝。

(3)施工前不做加气混凝土砌块的排列组砌设计,致使下块体的搭接长度在某些部位偏短,而填充墙使用的砂浆强度等级较低;施工时如没按要求加钢筋网补强,会使墙体收缩产生轴心受拉,沿齿缝出现垂直裂缝。

(4)填充墙在砌筑过程中与钢筋混凝土框架柱连接部位没有浇水湿润,进行必要的基底处理,同时与柱边相交部位未采用水泥砂浆填缝,使之有效粘结。在实际工程中,柱与填充墙之间空隙均用混合砂浆填塞,因强度等级较低,密实性差,达不到质量要求而产生裂缝。

(5)在抹灰前,对砌块墙体表面没做处理或处理不当,抹灰层砂浆中的水分过早地被加气混凝土砌块吸走而失去凝结硬化条件,使抹灰层达不到预期的强度,引起空鼓开裂。

(6)砌筑砂浆竖向灰缝欠饱满,不均匀,造成砂浆和砌块之间的粘结强度降低,墙体出现竖向裂缝;水平灰缝厚度过大,加剧竖向沉降,影响了砌体与梁或板底的紧密结合,产生结合部位的水平裂缝。而且随着灰缝厚度的增加,灰缝内砂浆横向变形加大,加剧了砌体受压后内部拉、弯、剪等复杂应力,使墙体开裂。

2.加气混凝土砌块墙体裂缝的防治措施

加气混凝土砌块墙体裂缝的控制和防治措施可以在材料、设计、施工三方面着眼,根据加气砌块执行相应的砌体规范、标准,并制定具体的措施。

2.1材料选用上

2.1.1砌块材料

砌块块材应有产品合格证、产品性能检测报告、主要性能的进场复验报告。砌块强度等级必须符合规定,各项性能指标、外观质量、块型尺寸允许偏差应符合国家标准《蒸压加气混凝土砌块》的要求。

2.1.2砂浆材料

普通砂浆或水泥混合砂浆与加气混凝土砌块的性能差异.难以保证加气混凝土砌块的施工质量,所以,通过使用陶砂和加入粉煤灰、聚合物乳胶粉、保水剂等来改善其配套砂浆的性质,以满足施工和使用的要求。

2.2设计方案上

预防砌块墙体裂缝.必须以建筑设计为重点。设计者可根据有关规范的要求,结合建筑使用功能,各种材料的特性,采取有效的构造措施,方可避免墙体开裂渗漏。如门洞口处宜设置现浇钢筋混凝土门形小框架;窗洞口两侧应设置固定窗用混凝土砌块等。

2.3施工管理上

2.3.1砌筑

在砌块进场上严格把关,进入施工现场的砌块应有出厂合格证、产品性能检验报告,并应自然养护28d以上。必要时可进行见证取样送检.杜绝采用外观尺寸偏差太大、强度偏低等不合格产品进行施工,对于制作后静停时间较短的砌块,应在通风干燥的堆场堆放一定时间后,使其体积变形趋于稳定后上墙施工。砌筑前进行实地排列,不足整块的,可以锯砖。但不得小于砌块长度的1/3。墙最下端用蒸压灰砂砖砌3层,以防霉脚难以抹灰,以上各层应铺满砌筑。上下层十字错缝,搭接长度不小于块长的1/3,转角处应相互交叉,砌块与墙柱的相结处,必须按规范预留拉结筋,以防因收缩而拉裂墙体,另外墙体每天砌筑高度限定在1.25m左右,并应在停歇24h后继续砌筑,使砌块阴干成型,以防收缩裂缝。

2.3.2浇水湿润

砌块应在砌筑前一天淋水,派专人将砌块与砌筑面适量洒水湿润,湿润砌块渗入表层一般以0.8-1.2CM为宜。砌筑时砌块的含水率应控制在15-20%,炎热干燥时可适当洒水阴干7d。这样可避免在砌筑时砌块将砌筑砂浆中的水分吸走,影响砂浆的强度。

2.3.3墙体抹灰

抹灰前应将砌块墙面的灰缝、孔洞、凹槽填补密实、整平、清除浮灰,并用1:1水泥砂浆拉毛墙面。在砌块墙身与混凝土粱、柱、剪力墙交接处,门窗洞边框处和阴角外钉挂钢丝网,将挂网展平,用射钉与梁、柱或墙体连续,或与预埋钢筋点焊固定。网材搭接做到平整、连续、牢固、搭接长度不小于100mm,这样可防止因收缩不均匀而出现的裂缝。

3.结论

加气混凝土砌块是一种质轻隔声、保温隔热的环保新型墙体材料,取代粘土砖是大势所趋。在施工过程中,应根据其材质特点,改进砌筑施工工艺,采取相应的控制措施,避免墙体裂缝,使其得到进一步推广应用。

参考文献:

[1]唐声飞,胡小芳.加气混凝土砌块墙体裂缝产生的机理及防治南华大学学报,2004,(02).

[2]贾兴文,杨再富等.加气混凝土砌块填充墙裂缝成因研究[J].建筑砌块与砌块建筑,2003,(06):25—28.

[3]王雨利,单俊鸿等.加气混凝土抹灰层开裂的防治.山东建材,2005,(01):53—54.