变电站新型墙体裂缝产生的原因及其防治

摘要：近年来，各种轻质砌块等新型墙体材料在变电站的施工中得到广泛使用，但由于设计与施工对砌块性能的了解不够以及生产监管力度不到位，致使墙体开裂渗漏问题较多。在各个环节采取严密的措施，墙体裂缝是可以得到有效控制的。

关键词：新型墙体材料；特性；裂缝；防治

1 新型墙体的种类及特性

变电站所使用的新型墙材主要有普通混凝土砌块、轻集料混凝土砌块、蒸压加气混凝土砌块、蒸压灰砂砖、烧结空心砖、烧结类实心砖，还有少部分墙板。

1.1 新型墙材干缩值大，干燥速度慢

新型墙体材料大多是水泥混凝土制品或硅酸钙类制品，都含有经水养护而生成的硅酸钙水化物胶体，当气候或使用条件逐渐干燥时胶体会失水而逐渐收缩。因此，新型墙材大多干缩速度缓慢。

1.2 吸水率与黏土砖接近，但吸水和失水速度较慢

黏土砖的吸水率要求＜23％，一般在20％以下，几种新型墙材的吸水率如下：普通混凝土砌块一般在20％以下，轻集料混凝土砌块要求＜22％，蒸压加气混凝土砌块一般在65％～80％，蒸压灰砂砖一般在20％以下。可以看出，除了加气混凝土砌块的吸水率高达65％～80％。以外，其他几种新型墙材的吸水率与黏土砖相近，但都与平衡含水率相差很大，如果在下雨天没有很好的防雨措施，其实际含水率可接近各自的吸水率。水泥制品和硅酸盐制品的吸水速度和失水速度比黏土砖要慢。

1.3 强度尤其是抗拉和抗剪强度比黏土砖低

新型墙材的强度普遍较黏土砖低，砌块砌体的抗拉及抗剪切强度只有黏土砖的50％。黏土砖的抗压强度≮10MPa，其抗折强度一般为2.5～3.5MPa，而新型墙材中除了灰砂砖的强度与黏土砖相当外，其他新型墙材在国家标准中要求的最小强度都很低，如蒸压加气混凝土砌块的最小抗压强度为1.0MPa，轻集料混凝土砌块的为1.5MPa，普通混凝土砌块的为3.5MPa，并且对抗折强度均未提出要求，显然砌体的抗剪强度不理想。

1.4 配套规格多，较黏土砖的尺寸大、孔洞率高

新型墙材多为砌块，也有部分板材，尺寸比黏土砖大，施工效率较高，但尺寸大不利于应力的释放，更易产生裂缝。新型墙材的孔隙率高，易吸湿，部分砌块开有孔槽，不能像黏土砖那样砍凿。

2 变电站新型墙体产生裂缝的成因

2.1 温度裂缝

这主要是新型墙体材料和钢筋混凝土的线膨胀系数不一样，使得温度变化时两种材料的收缩量也不一样，这就造成了在两种材料结合处的裂缝，这种裂缝也是比较规则的。由于温度变化比较频繁，墙面出现裂缝后难以根治，只能通过治理控制其裂缝宽度，使之成为无害裂缝。

2.2 干缩裂缝

从我们质量监督的许多工程中发现，有不少填充墙的砌体材料都存在湿胀、干缩的现象，这就会造成粉刷后的墙面出现不规则裂缝。产生这种裂缝的原因是墙体粉刷前要充分浇水湿润，这时的墙体含水率较高，体积略有膨胀。粉刷结束后，墙体内的水份才开始逐渐往外排析，随着水份的不断排析与蒸发，墙体就会逐渐干燥和收缩，当墙体的收缩量达到一定程度后，就会将墙面的粉刷层拉裂。

2.3 地基不均匀沉降引起的裂缝

此类裂缝主要是由于地基不均匀沉降，墙体承受较大的剪切力，当结构刚度、材料强度不满足要求时，就会产生墙体开裂。

2.4 设计原因引起的裂缝

设计单位对新材料砌块的性能和新标准的应用尚在认识探索之中，因此或多或少存在设计缺陷。主要有：a.非承重砼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，造成砌体与砼框架结构的梁板柱连接部位孔隙过大容易开裂；b.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；c.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；d.墙面开洞安装管线或吊挂重物均引起墙体变形开裂；e.与水接触墙面未考虑防排水及泛水和滴水等构造措施使墙体渗漏。

2.5 施工原因引起的裂缝

施工单位缺少培训和实践，施工方法、工具、砂浆等都沿用了粘土烧结砖的做法，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都导致墙体出现裂缝。

3 变电站不同裂缝的预控措施

3.1 温度裂缝的预控措施

1)根据温度裂缝产生原因，必须降低混凝土构件受外界温度变化时的温差或减小混凝土构件产生伸长变形时砖砌体对混凝土构件的约束。改善屋面保温层，增加屋面的保温效果对于减小温度裂缝的产生起着直接的作用。

2)混凝土构件与砖砌体之间设置滑动层。在不破坏房屋结构和受力的情况下，在混凝土构件和砖砌体之间设置滑动层，保证温度变化时混凝土构件和砖砌体的自由变形。

3)对于已经产生温度裂缝的砌体，必须改善屋面保温层后再对裂缝进行封闭处理。

3.2 干缩裂缝的预控措施

1)选用干缩值小的墙体材料，同一楼层砌体只用一种墙体材料;选用与砌体材料相适应的砌筑、抹灰砂浆材料;砌体表面喷刷合适的界面剂，以有效地解决表面抹灰与砌体的粘结力。

2)施工所使用的墙体材料必须达到养护龄期。

3)控制新型墙体材料上墙的含水率：蒸压加气混凝土砌块为15%，混凝土小型空心砌块、空心砖为5%～8%，烧结粉煤灰砖为10%～15%。

4)在砂浆中掺入纤维，即采用纤维砂浆抹面。具体做法是将短纤维(聚合物纤维)按一定比例掺入砂浆中拌和即可。

3.3 不均匀沉降裂缝的预控措施

1)合理设置沉降缝：不同荷载、长度过大、平面形状较为复杂、同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋，都应从基础开始分成若干部分并设置沉降缝。

2)加强上部结构的刚度，提高墙体抗剪强度。

3.4 从设计方面预防新型墙体开裂

1)设计应明确新型墙体施工使用的专用砂浆，不得使用普通砂浆代替专用砂浆进行砌筑。

2)根据建筑物的实际情况设置伸缩缝。

3)用坡屋面代替平屋面，屋面设置防水保温、隔热层。

4)当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。

3.5 改进施工工艺

“干法施工”是一项在防止新型墙材墙体裂缝方面值得借鉴的施工方法，“干法施工”就是施工前无需预先湿砖、湿墙，直接采用高性能砂浆实现干砖砌筑、干墙抹灰的施工方法，即在传统砂浆基础上，通过加入较低成本的添加剂、掺加料进行复合改性，利用掺用添加剂的高效粘结砂浆的保水性高和粘结性强的特点，改善和提高不同强度等级砂浆的综合性能，从而以较简便的方法实现砂浆的干法施工。

干法施工中，专用砂浆的调配是一个至关重要的环节，直接影响到砂浆的保水性能和粘结性能，影响到干法施工的成效。在调配专用砂浆的过程中应注意：

1)专用砂浆添加剂忌与其它类型添加剂、掺加料混用。

2)专用砂浆添加剂禁止直接与水泥、砂一同投入砂浆搅拌机中搅拌。

3)专用砂浆添加剂与水的配比，其添加剂的正值与水的负值误差应严格控制在2%以内。此外，干法施工中还应注意：搅拌好的砌筑砂浆施工开放时间为2个小时，砌筑墙体时，应根据施工进度与砂浆用量拌制专用砂浆。砂浆在使用过程中，若流动性变差，宜加入适量胶液缓凝，以改善砂浆的施工性能，不允许直接用水代替胶液调配砂浆。

4 结束语

新型墙体材料的应用是变电站施工的趋势，治理墙体裂缝是一项系统的工程，重在预防。对于新型墙体，设计方面要寻求新的设计思维，积极探索适合砌块建筑的设计方法，采取针对性的抗裂设计措施;施工方面要改变传统的施工工艺，应用适合砌块建筑的专用砂浆，采用新的施工工艺，有效预防墙体的开裂。