浅析混凝土小型空心砌块和蒸压灰砂砖墙体裂损原因及防治

摘 要:通过近年来对工程项目的监理经验,本文简介了混凝土小型空心砌块和蒸压灰砂砖的物理和使用性能,着重阐述了其在使用过程中质量问题常出现的工程部位及防治措施,并进行了分析和探讨。

关键词:新型墙体材料 裂缝部位和状态 原因分析 防治措施

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 03-021-02

新型墙体材料已逐步成为我国大部分地区建筑墙体的主导产品,具有轻质、节土、节能、利废、环保等优越性。在当前全球性关注节能环保的时期,新型墙体材料的采用更为重要。其结合保温措施,有利于增强建筑的保温隔热性能,节约建筑物使用过程中的能源消耗,改善建筑功能,保护土地资源和环境。但在施工中容易出现的质量问题,如墙体开裂、空鼓、渗漏等现象已成为目前工程质量通病之一。

1常见墙体裂缝部位和状态

混凝土小型空心砌块和蒸压灰砂砖材料多为利用粉煤灰、矿渣、尾砂、煤矸石、石粉等工业废渣资源,经配料制备、压制成型,蒸压养护加工制作而成,其强度一般较低,为2.5～5Mpa,吸水率较大,为10～20%,干缩率较大,为0.08～0.1%,表面强度和粗糙度、砂浆粘结附力等方面,与普通粘结砖差异很大,且混凝土干缩时间较长,此类砌块上墙后还在不断收缩,因此施工中预防空鼓、开裂尤为重要。

采用小型砌块或灰砂砖的房屋墙体,裂缝主要发生的部位:(1)建筑物顶层或最上二层外纵墙两端1～2个开间的窗角处,沿着砌体灰缝产生呈阶梯形的斜裂缝;(2)平屋顶檐口下或顶层圈梁下与砌体交接处的灰缝位置,裂缝呈水平方向断续的水平缝,部分在屋顶挑梁根部下的横隔墙上呈向外下斜阶梯形裂缝;(3)门窗口以外纵墙部位尤为突出,且洞口的斜裂多种多样,有上角上斜、下角下斜等;还容易在底层窗台下产生垂直裂缝或阶梯形裂缝,特别是在窗宽较大,或靠窗间墙处设置承重梁承受较大集中荷载,或房屋基础刚度较差的情况下,窗间墙窗口的一边或向两边开裂,长短不一,一般是上宽下窄的裂缝;(4)框架结构的填充墙,比较常见的是在梁和柱与砌体交接处出现水平和垂直的裂缝,而在砖混结构横隔承重墙上,个别会有呈正八字上斜裂缝。

2产生裂缝的原因分析

裂缝产生的原因很多,主要有以下几方面:

2.1砌块的干缩变形

小型砌块和灰砂砖的材料线性膨胀系数为1.00-5,而粘土砖的线性膨胀系数为0.50-5,即在相同温差情况下,小型砌块和灰砂砖的砌体的变形要比粘土砖的大一倍。小型砌块应自然养护28d,灰砂砖应静置30d,方可上墙砌筑。自然养护后砌块的干燥收缩变形值可达0.35‰,砌筑后受水浸湿再干燥收缩变形也可达0.25‰以上。砌块在28d静置期以内的收缩率要比28d以后的收缩率大好几倍。故小型砌块和灰砂砖即便在足够静置时间以后用来砌筑,由于收缩应力的作用,还是比粘土砖墙体易出现裂缝。另外生产厂家为了加快砌块堆放的周转场地、提高产量,砌块在厂内养护时间不够情况下出售,施工单位材料管理把关不力,匆匆投入砌筑,致使砌块砌筑后易发生很大的干缩变形。

2.2屋面温差应力

平屋面保温隔热层性能差,或是屋面隔热层放到最后施工,屋顶温度高(有些地区夏日可高达60℃以上),而屋面下墙体温度低,上下温度差大到20～30℃,使屋面系统产生了剧烈的温度变形,加上屋顶墙体轻、墙体自重产生的正应力小,使之引起的砌块间的摩擦力也相对变小;而在门窗口的四角又会出现应力集中现象,所以在产生较大的屋面温度变形推力作用下,剪应力、推拉力超过墙体抗剪或抗拉强度时,就会在建筑物内约束力小的部位,如接近房屋顶端1～2个开间的屋檐下墙面或在窗口角出现斜裂缝,或在屋顶圈梁底与墙体界面处出现水平裂缝。

2.3建筑物不均匀沉降

如果房屋横跨过长,建筑平面设计错位、纵墙贯通性差,影响了建筑物整体刚度,削弱了基础与上部结构的共同作用能力,使房屋出现不均匀沉降,墙体在挠曲作用下产生了过大的剪力或主拉应力,就容易产生裂缝。

2.4施工问题

砌筑施工时,砌筑砂浆饱满度不够、厚度不足,砌筑接搓不合要求,墙面不平整、垂直度差等问题,也是墙体开裂的因素之一。

2.5砌体的构造设计

如果房屋结构设计和施工中,没有按相应规范要求采取必要的构造措施,就会削弱小型砌块和灰砂砖砌体的抗裂性,易造成裂缝。当墙体的尺寸与砌块规格不相符时,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空隙过大容易引起开裂;门窗洞及预留洞边等部位是应力集中区,当没有采取有效的拉结加强措施时,会由于撞击振动容易开裂;墙体厚度过小及砌筑砂浆强度过低,也会使墙体整体刚度不足出现开裂;墙面开洞安装各类水、电、通信管线或吊挂重物均能引起墙体变形开裂;与水接触墙面未考虑防排水和滴水等构造措施使墙体出现渗漏现象等问题。

3防治墙体开裂的措施

3.1设计和施工应严格执行有关规范和技术标准

建筑设计平面布置应规正、平直,纵横墙布置要均匀对称,应采用合理的结构措施,加强地基圈梁的刚度,增强基础对建筑物沉降变形的协调能力,用以提高建筑物整体性和抗侧力能力。灰砂砖表面细密,对砂浆的粘结力差,而小型砌块是空心的薄壁构件,灰缝的砂浆结合面小 。这两种墙体材料砌体灰缝的抗剪能力与粘土砖砌体相对比,是粘土砖砌体的60%～70%,所以其抗裂和抗震性能均比粘土砖墙体差,但如果设计和施工能严格按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、GB8239-1997、建设部 JGJ/T 14-2004等技术规程设计施工,就能相对提高砌体的抗裂性。

3.2减少屋面温度变形的影响

在屋面板施工完毕后,应抓紧做好屋面保温隔热层。对现浇屋面,要加强顶层屋面圈梁,并在屋面板或圈梁与支承墙体之间采用隔离滑动层或缓冲层做法。对预应力多孔板屋面,要注意做好屋面板与女儿墙之间的温度伸缩缝。在平屋面的适当部位,要设置分格缝。

3.3提高砂浆的粘结性能

宜采用较大灰膏比的混合砂浆,可优先采用聚合物砂浆(砂浆中渗入水泥用量10%的聚乙烯醇缩甲醛―107胶)或其他高粘结性的改良性砂浆,提高砂浆的粘结强度,增长其弹性模量,降低砂浆的收缩性,提高砌体的抗剪强度。

3.4加强施工管理

砌体施工中应采用合理的砌筑工艺、做到灰缝饱满、错缝搭接、小型砌块孔肋相对,每天砌筑高度不得超过1.50m,且内外墙、纵横墙必须同时砌筑。对管线比较密集的墙体部位及安装配电箱、弱电箱、消防箱的背面,采用加设钢筋网片,用细石砼灌注和填充密实。灰砂砖墙体抹灰宜在顶砖完成后15天后进行,一次抹灰厚度不应大于20mm,超过20mm的抹灰层在相应增加层数,且每一层之间相隔1-2天,填充墙与梁柱结合处应挂钢丝网,外墙抹灰在砂浆中掺入杜拉纤维,以增强砂浆防裂作用。墙体砌筑完成7天后,方可开始砌斜楔紧,框架砌填充墙,只能先砌至离混凝土梁底约20cm处,待砌体砂浆硬结后再用实心块材在梁下斜砌楔紧,且顶斜砖与水平方向夹角宜大于600,砖必须与梁或板顶紧,砂浆充分填实。顶砖用砂浆强度等级,比其他墙体部位适当提高一个等级。在小型砌块或灰砂砖的砌体与钢筋混凝土梁、柱交接缝处,要钉布宽50cm的钢丝网或塑料筋网后再进行抹灰,形成板块抹面层。灰砂砖和小型砌块砌体粉刷前墙体表面除灰后,注意墙面湿水,并用107胶水泥砂浆刷底或喷浆以增强粉刷层与砌体的粘结度和外墙面的抗渗性。对承重墙灰砂砖、小型砌块、粘土砖等不同品种不得同层混砌。

3.5改进砌块性能

灰砂砖体本身表面较为光滑,几乎无气孔,与砂浆的粘结效果差。不断地分析研究改进生产技术参数,从灰砂砖的配料、增加细骨料的粒径、改进生产工艺等方面采取措施,改善灰砂砖的性能,增加其表面的粗糙度,减少收缩率、增强与砂浆的粘结度,提高砌体灰缝的抗拉、抗剪强度和抗裂性,则将使常见的墙体裂缝问题能得到有效的解决,无疑对提高建筑工程的质量和推进墙材改革具有非常现实的意义。