无约束加气混凝土砌块墙短期变形实验研究

【摘要】当前，加气混凝土砌块在填充墙结构中广泛应用，虽然有关填充墙开裂的研究较多，但都未从根本上解决裂缝问题。基于此，在搜集大量实际工程项目填充墙墙体开裂情况的基础上，从裂缝可能产生的原因入手，着重对无约束加气混凝土砌块墙短期变形进行了试验研究，以便找出影响无约束加气混凝土砌块墙短期变形的关键因素，从而为提出相应的墙体防裂设计构造措施和施工工艺措施提供参考依据。

【关键词】裂缝；加气混凝土砌块；填充墙；短期变形

Short-term deformation experiment study of unconstrained aerated concrete block wall

Ji Jing-rui1, Han Jin-jin2, Song Xue-bing3, Huang De-qiang1, Ren Hong-wei1

(1.Qingdao technological universityQingdaoShandong266033；

2. Qingdao eastrong architectural design firm Co., LTDQingdaoShandong266000；

3. Qingdao bohai construction group Co.LtdQingdaoShandong266000)

【Abstract】At present, aerated concrete block is widely used in infilled wall structures, although the research of infilled wall cracks is more，there is not fundamentally solve the problem of cracks.Based on this, the author collects a large number of practical projects about the infilled wall cracks, from the possible causes of cracks may start, mainly studies the non-binding aerated concrete block wall of short-term to find out the key factors for influencing the short-term deformation of unconstrained aerated concrete block wall, and to provide the reference for recommending the corresponding measures for design construction and construction process against the wall crack.

【Key words】Crack;Aerated concrete block;Infilled wall;Short-term deformation

1. 引言

近年来，随着普通粘土砖的应用逐步受到禁限退出市场，低污染、低消耗的加气混凝土砌块正逐步成为建筑材料市场的主力军［1］。由于加气混凝土砌块的自身材性，块体大、干燥风干快、体积收缩明显、吸水性强、抗拉及抗剪强度低等特点［2］［3］，以及施工和使用管理等不合理因素的影响，墙体易出现各种裂缝，同时导致墙面抹灰层在同一部位开裂。这不仅影响了建筑的美观，墙体的整体性能，还进一步影响建筑物的使用寿命［4］。因此，在加气混凝土砌块应用越来越广泛的形势下，分析墙体裂缝产生的原因，并制定相应的防治措施，是一个需要迫切解决的问题。

2. 试验目的

本次试验主要有以下两个目的：

（1）加气混凝土砌块试验的目的是研究其力学性能指标，特别是其变形性能。

（2）无约束加气混凝土砌块墙体试验的目的主要是研究墙体短期变形规律，特别是探讨影响墙体变形的关键因素。

3. 试验方案

本次试验记录了10片无约束墙体和15块加气混凝土砌块的变形量。其中，1#墙体～6#墙体为2010年7月27日砌筑；7#墙体～10#墙体为7月28日砌筑；1#墙体～3#墙体为龄期28d以上砌块由混合砂浆砌筑而成的裸墙；4#墙体～6#墙体为龄期分别为5d、7d、14d砌块由混合砂浆砌筑而成的裸墙；7#墙体～9#墙体为龄期28d以上砌块由混合砂浆砌筑而成的抹面墙；10#墙体为龄期28d以上砌块由水泥砂浆砌筑而成的抹面墙；墙体尺寸：宽×高为2450mm×1900mm。抹面墙2010年8月5日进行抹面。

3.1构件。

本次墙体变形量试验的构件主要有五大组（加气混凝土砌块规格：600mm×240mm×200mm）。

（1）第一大组是测试加气混凝土砌块，这一大组又分为3组，第1组由3块刚生产出来的加气混凝土砌块组成，主要是观测温度、湿度对其变形的影响；第2组由3块刚生产出来的加气混凝土砌块组成，然后加10%的水，这一组主要是观测砌块加水后的变形规律；第3组由3块已生产出来28天以上的加气混凝土砌块组成，但每一块的含水率不同，分别是10%、20%、25%，观测其变形规律。

（2）第二大组由3片加气混凝土砌块裸墙（1#、2#和3#墙体）组成，M5混合砂浆砌筑，主要是观测其短期变形规律，探讨嵌缝的时间，这里主要应考虑温度、湿度、含水率对墙体变形的影响。

（3）第三大组由3片加气混凝土砌块裸墙组成，M5混合砂浆砌筑，加气混凝土砌块的龄期小于28天，分别为5天（4#墙体）、7天（5#墙体）、14天（6#墙体），主要是观测其短期变形规律，查找合适的加气混凝土砌块上墙时间和探讨嵌缝的时间，这里主要应考虑温度、湿度、含水率对墙体变形的影响。

（4）第四大组由3片加气混凝土砌块抹灰墙（7#、8#和9#墙体）组成，墙体砌筑完成26天后抹灰，主要是观测其短期变形规律，考虑抹灰砂浆对墙体变形的影响。

（5）第五组为1片水泥砂浆砌筑的加气混凝土砌块抹灰墙（10#墙体），主要是对比砌筑砂浆对墙体变形的影响。

3.2测点。

每块砌块的测量标距为600mm；砌块墙测点布置横向为1500mm，纵向为1000mm。

4. 试验数据分析

4.1砌块力学性能指标。

加气混凝土砌块力学形能指标：抗压强度为3.1N/mm2，抗拉强度为0.31N/mm2，静压弹性模量为2300N/mm2［5］，材料干容重为612Kg/m3，刚出场砌块极限干缩变形为0.213mm/m，再次浸湿后极限干缩变形为0.508 mm/m。

4.2砌块的试验数据分析。

（1）刚出厂的加气混凝土砌块变形情况。

刚出厂（龄期为0天）的加气混凝土砌块变形监测分为两组。一组是未加水的加气混凝土砌块；另一组是加10%水的加气混凝土砌块。每块砌块的测量标距为600mm，数据观测时间均为35天，变形结果见表1。

（2）龄期大于28天的加气混凝土砌块变形情况。

对于龄期大于28天的加气混凝土砌块变形监测共分为3组，每组的含水率分别为10%、20%、25%（最大含水率），每块砌块的测量标距为600mm，数据观测时间为28天，变形结果见表1。

4.3墙体的试验数据分析。

（1）龄期大于28天的加气混凝土砌块裸墙的变形情况。

该组墙体为龄期大于28天的加气混凝土砌块裸墙的变形观测，数据观测时间为40天，变形数据见表2。

（2）龄期小于28天的加气混凝土砌块裸墙的变形情况。

这一大组墙体的加气混凝土砌块龄期分别为5天（4#墙体）、7天（5#墙体）、14天（6#墙体），数据观测时间为40天，这组墙体的变形数据见表3。

（3）龄期大于28天的加气混凝土砌块抹灰墙的变形情况。

该组墙体是砌筑完成26天后抹混合砂浆，混合砂浆的配合比为1:1:6。该组墙体主要是观测抹灰砂浆对墙体变形的影响。抹灰前墙体均浇水湿润，数据观测时间为32天，8#墙体的变形数据见表4。

（4）龄期大于28天的加气混凝土砌块水泥砂浆砌筑的抹灰墙的变形情况。

该墙体在砌筑时采用了M5水泥砂浆砌筑，待26天后采用混合砂浆抹灰，墙体在砌筑及抹灰时均事先对砌块及其墙体浇水湿润，数据观测时间为32天。

水平方向：10#墙体累计收缩0.272mm，线收缩量为0.111mm/m；垂直方向：10#墙体累计收缩0.115mm，线收缩量为0.061mm/m。

5. 试验结论

根据本次试验可以得出以下主要结论：

5.1通过对刚出场的加气混凝土砌块（不加水与加10%的水两组）的变形观测，可以得出：加水的砌块收缩变形明显加大，变形是不加水的砌块变形的2～3倍。

5.2通过对龄期大于28天、不同含水率加气混凝土单块砌块的变形观测，可以得出：水是影响加气混凝土砌块变形的主要因素，本来28天后变形趋于稳定的砌块在浇水湿润后变形却异常不稳定，发生的收缩变形甚至远超刚出厂的砌块变形，是刚出场的砌块变形的1.5～3倍，且受湿度的影响较大。

5.3根据龄期大于28天的加气混凝土砌块裸墙的变形情况，可以发现竖向变形在早期要大于水平变形，墙体在25天后的变形基本趋于稳定，而变形曲线的波动主要是受湿度的影响（试验期间墙体所处的环境温度相差不大），当湿度大时，墙体就发生膨胀变形，当湿度小时，就发生收缩变形，而且这种变形波动会出现“滞后效应”，滞后大约1～2天。

5.4通过对不同龄期加气混凝土砌块裸墙的变形观测，可以得出：5天、7天、14天和28天后上墙的墙体变形相差不大，说明由于砌墙前对砌块进行了浇水湿润，改变了砌块的变形性能，使墙体的变形不稳定，且受湿度影响较大。这表明影响砌块墙变形的主要因素是水，即使加气混凝土砌块龄期达到28天，它见水后上墙的墙体变形仍然很大。

5.5通过对抹灰墙抹灰前后的墙体变形观测，可以得出：抹灰前的变形与未抹灰墙体变形相差不大，抹灰后的变形明显要大于未抹灰墙体的变形，说明抹灰墙在抹灰前浇水湿润再次使墙体受到水的影响，使其变形加大。

参考文献

［1］周炳章，砌体结构的现状及展望，全国砌体结构学术会议论文集1999，P1～4.Zhou Bingzhang, Status and Prospects of masonry structure, the National Masonry Conference Proceedings 1999, P1～4.

［2］《蒸压加气混凝土应用技术规程》JG239-2001.Technical specification for application of autoclaved aerated concrete JG239-2001.

［3］《砌体结构设计规范》GB5003-2001.Codes for design of masonry structures GB5003-2001.

［4］王永清，砌块墙体质量通病的防治技术与应用，2004（4），P44～46.

WangYongqing, Prevention technology and application of block wall quality problems 2004（4），P44～46.

［5］《加气混凝土砌块力学性能试验方法》GB/T11971-1197.Test method for mechanical property of aerated concrete GB/T11971-1197.

［文章编号］1006-7619（2011）11-28-204

［作者简介］ 嵇境锐（1985-），男，学历：硕士研究生，工作单位：青岛理工大学。