加气混凝土砌块填充墙裂缝产生的原因及防治措施

2012-06-04 01:30党银娟任泊远
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:裂缝防治

党银娟任泊远

摘要依据现行施工规范、规程,对现浇混凝土框架结构加气混凝土砌块填充墙施工进行分析,本文重点分析了加气混凝土砌块墙体产生裂缝的主要部位及其产生原因,并对裂缝的防治措施进行了分析。

关键词加气混凝土砌块;裂缝;防治

Abstract: Based on current construction norms, procedures, and analyze in-situ concrete frame structure aerated concrete block infill walls construction, the paper focuses on the main part of the aerated concrete block wall cracks and its causes, and cracks prevention and control measures were analyzed.Key words aerated concrete block; cracks; control

中图分类号:TU37 文献标识码A 文章编号:

1 前言

加气混凝土砌块具有材料来源广泛、材质稳定、强度较高、质轻、易加工、施工方便、造价较低且保温、隔热、隔声、耐火性能好等优点,广泛应用于建筑承重墙或填充墙砌筑工程,但是加气混凝土砌块填充墙在施工完毕后的一定时期内会产生裂缝。本文归纳了加气混凝土砌块填充墙墙面常见裂缝的形式和部位,分析了各种类型裂缝形成的机理,并对设计和施工提出了具体的改进意见,制定了防治裂缝的主要措施。

2 裂缝形式和部位

加气混凝土砌块填充墙裂缝的出现具有一定的规律,一般在砌筑后次年出现,通常在夏秋交接或者秋季干燥季节多发,并在2~3年后趋于稳定。根据我项目部加气混凝土砌块填充墙的砌筑情况,并结合其他工程分析总结,大致将墙体裂缝形式和部位归纳如下:

⑴ 水平裂缝:多出现在填充墙中部、顶部和梁交接处以及门窗洞口过梁下方,有时也出现在墙体与地面交接处。大多数水平裂缝可以沿墙的厚度、长度方向贯穿整个墙体。

⑵ 竖向裂缝:多出现在填充墙中部、与框架柱或剪力墙连接处或砌体交接处。通常宽度较小。

⑶ 斜裂缝:一般出现在梁柱交接处、主次梁交接处和门窗洞口处,其裂缝宽度、长度都较大,基本上贯穿墙体,通常情况下是沿灰缝开裂或砌块开裂。

⑷ 粉刷层空鼓裂缝:裂缝方向无规则,通常呈现网状龟裂,裂缝位置粉刷层空鼓,凿开粉刷层可发现,砌块本身没有开裂。

⑸ 其他裂缝:水、电管线槽(坑)砂浆填塞与砌块交接处。

3 裂缝产生的原因分析

3.1 从加气混凝土材料特性看:

⑴ 加气混凝土砌块具有吸水率大、干缩变形显着的特点,当砌块含水率不大于5%时,其干缩变形才趋于稳定。如果砌块干缩变形过大,则容易造成裂缝。当干缩变形带来的拉应力超过砌块之间的粘结强度时,裂缝就出现在灰缝;当砌块之间的砂浆粘结强度高于砌块抗拉强度时,砌块就可能开裂。砌块在混凝土龄期28d之内时,由于混凝土水化等各种物理化学作用,其干燥收缩较大,因此使用龄期较短的砌块更容易产生干缩裂缝。蒸压加气混凝土砌块,刚生产出来时的含水率一般较大,必须存放一定时间使其含水率降低、体积变形稳定,一般要求存放28d后才能进行施工,否则就很容易引起干缩裂缝。可以说,加气混凝土砌块的干缩是造成墙体开裂的主要原因。其形式主要是竖向裂缝。

⑵ 其次是加气混凝土砌块吸水率大,但其吸水特性与传统的普通粘土砖以及混凝土等材料不同,它的气孔多,毛细作用差,早期吸水快,后期吸水慢,但吸水时间长,如果砂浆保水性能以及和易性不好,则水分很容易被砌块吸收造成砂浆失水,从而无法充分水化,造成强度降低、灰缝不饱满,导致局部砌块受力不均衡引起应力集中,造成砌块开裂或者沿灰缝开裂。对于抹面砂浆,则容易引起墙体与抹面层的脱离,出现空鼓现象。由于砌筑砂浆失水后造成强度偏低,导致砌体抗压强度降低,因此常常会产生斜裂缝,严重的会带来安全隐患。

⑶ 加气混凝土砌块是将加气混凝土坯体切割而成的,加工过程中易在表层形成一层松散层以及粉尘,如砌筑墙体前未进行清理或清理未彻底,就会在砂浆和砌块之间形成隔离层,影响砂浆与砌块之间的粘结力,对于抹面砂浆,则易造成粉刷层空鼓、开裂。

3.2 从外界环境影响看:

⑴ 环境温度的影响:普通砂浆的导热系数约为0.9W/(m·K),线膨胀系数约为4×10-4mm/(m·℃),与加气混凝土砌块相差10倍左右,一旦环境温度变化,则会在砌筑砂浆、抹灰砂浆以及砌块之间产生温度应力,当环境温度变化幅度较大,产生的温度应力太大时,则造成砌块—灰缝之间、砌块—抹灰之间的开裂。通常建筑物顶层由于受到阳光直射,在昼夜温差大的季节,如夏秋季,容易造成墙体在顶层梁底部的水平裂缝以及斜裂缝。温度应力也是加气混凝土砌块墙体产生裂缝的主要原因之一。

⑵ 环境湿度的影响:加气混凝土砌块的干燥收缩较大,而普通砂浆的线收缩系数不到加气混凝土的1/10,当环境湿度较小时,其内部水分蒸发,含水率下降,则加气混凝土砌块的收缩大大超过砂浆,造成灰缝开裂、粉刷层空鼓。对于尚未粉刷的墙体,则由于砌块表层失水速度比内部快,导致砌块表层干缩变形比内部大,则会引起砌块开裂。这种开裂往往发生在秋季气候干燥时。

⑶ 外界扰动的影响:砌体施工早期,由于砌筑砂浆强度较低,此时如果受到外界作用力的扰动,比如振动、压力荷载等,则容易造成墙体裂缝。如果建筑物存在不均匀沉降,也容易引起墙体裂缝。

3.3 从施工环节看:

⑴ 砌筑砂浆强度偏低、和易性不好、保水性差,使填充墙的灰缝砂浆易于被加气混凝土砌块吸水导致砂浆不饱满、强度低,难以承受温差、干缩等原因造成的变形而开裂。抹灰砂浆强度太高,其弹性模量大,收缩变形小,与墙体变形不一致,导致抹灰层空鼓、开裂。抹灰层过厚,抹灰砂浆采用细砂,致使砂浆收缩过大产生裂缝。

⑵ 施工时,未事先将砌块浇水,或浇水不足,导致砌筑后砌块大量吸收砌筑砂浆、抹灰砂浆中的水分,引起灰缝砂浆开裂、抹灰层空鼓裂缝等等。

⑶ 砌筑过程中,灰缝砂浆不饱满,或者砌筑速度过快,导致墙体成型后,灰缝砂浆在上层砌块自重下沉缩,造成墙体水平裂缝。

⑷ 二次施工中接搓设置不合理,造成接缝处开裂。

⑸ 将不同批次的砌块砌筑于同一墙面时,极易造成砌筑砂浆灰缝的厚薄、宽窄不一致,导致灰缝砂浆收缩不一致而产生裂缝。

⑹ 当填充墙砌筑至梁、板底时,未按规范要求,加一层蒸压灰砂砖斜砌楔牢塞实,造成沉缩导致墙体在梁底处的水平裂缝。

⑺ 填充墙与柱未按施工规范采用接结筋,且砌块砌筑高度过高,使砌块墙未充分收缩沉降。砌块与墙间水泥砂浆也未将墙体与柱很好的粘结,进而在收缩内应作用下拉裂。

⑻ 在抹灰时未用钢板网将墙柱连接处覆盖后再抹灰,从而使抹灰层由于水泥收缩而拉裂。

⑼ 安装水电设备时在砌体上打洞凿槽、敷设管线等过程中,由于槽内管线局部反弹变形或填充的砂浆收缩,则墙体易出现沿管线或设备的裂缝。

3.4 从结构施工看:

⑴ 由于结构自身受力不均匀导致变形或结构部分的不均匀沉降,对墙体产生剪切或弯矩作用,且若填充墙整体刚度差,对剪切或弯矩抵抗力较差,从而无法有效抵抗不均匀沉降或受力不均造成的变形,进而出现裂缝。其形式主要是斜裂缝。

⑵ 施工过程中结构由于荷载不断增加而产生的变形未充分考虑,尤其是施工中,填充墙施工前、施工后,结构荷载变动大,会出现某种程度应力集中,且若填充墙未充分收缩,结构变形未稳定,就开始粉刷,势必会造成裂缝。

⑶ 由于施工质量未控制好,使填充墙砌筑强度低,使其无法抵抗结构变形,进而产生内部拉应力,出现裂缝。

4 防治措施

目前防治加气混凝土砌块填充墙裂缝的有效措施主要是从以下两个方面着手:

4.1 对填充墙砌筑的要求:

4.1.1 材料:

⑴ 在砌块进场上严格把关,进人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。砌筑时应注意不同干密度和强度等级的加气混凝土砌块不能混砌,一个施工区域的砌块一次采购、集中供货,确保砌块强度、龄期基本一致。

⑵ 砂浆应尽量选择加气混凝土专用砂浆进行砌筑和抹灰,其特点是具有良好的保水性能,以避免砌筑过程中水分被加气混凝土吸收。

4.1.2 浇水湿润:

砌块应在砌筑前l~2d分次浇水湿润,但不能过湿,湿润砌块渗入表层一般以0.8~1.2cm为宜。应严格控制砌块的含水率,砌筑时砌块的含水率应控制在5%左右,炎热干燥时可适当洒水阴干7h,这样可避免在砌筑时砌块将砌筑砂浆中的水份吸走,而影响砂浆的强度及砌体的整体性。

4.1.3 砌筑施工:

⑴ 砌筑墙体时,应视砌块和气候干燥程度,对砌块进行适时浇水润湿。墙体每天的砌筑高度应根据砌块与砂浆的材质、墙体部位、气温、风压等条件来确定。严格控制日砌筑高度,严格控制墙体的垂直度、平整度以及灰缝的水平厚度、平直度、竖向宽度和饱满度等,不得出现透明缝、瞎缝。砌块应错缝搭砌,搭砌长度不小于砌块长度的1/3。

⑵ 在施工工期允许的情况下应控制每天的砌筑高度,一般不得大于1.5m;如果施工工期紧张,砌筑完成并至少间隔7天,待墙体沉降到位后再进行封头砖的砌筑。由于加气混凝土砌块自重过轻,容易造成与砌筑砂浆的胶结不充分而产生裂缝,故在停止砌筑时,在最高一皮砖上以一皮浮砖压顶,第2天继续砌筑时再将其取走。不同批次的、规格差异较大的砌块不得混用。

⑶ 墙面抹灰施工前,应修补墙面灰缝缺陷,清理基层。可提前湿润墙面,以免砌块从底子灰中吸取水分,但砌块含水率必须控制,过高又会导致干缩变形增大。加气混凝土砌块表面含水率在施工中很难准确控制,可采用在加气混凝土砌块填充墙表面涂抹界面剂的方法,既能提高抹灰层的粘结力,又能阻止底子灰中的水分被加气混凝土砌块直接吸取。同时,不宜采用强度过高的抹灰砂浆,以免其变形与墙体不一致。

⑷ 加强构造措施,合理设置构造柱、圈梁、拉结筋等。并在梁、板、柱与墙体的交接处挂钢丝网,每边宽度不小于200mm,在蒸压灰砂砖与砌块处每边100mm宽。将钢丝网展平,用射钉与梁、柱或墙体连接固定,或与预埋钢筋点焊固定。钢丝网搭接处做到平整、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。

⑸ 由于夏季较为炎热,屋面应设置保温隔热层,以避免顶层墙体的温度裂缝。

4.1.4 墙体开槽:

水、电管线安装的时候,严格按照管线布置方案,并采用手提式角向磨光机进行开槽(坑)。开槽(坑)必须待墙体完成且砂浆强度达到75%以上后方可进行。开槽(坑)深度不得超过砌体壁厚的2/3,同时也不得过浅导致管线无法完全嵌入槽(坑)内。管线敷设完毕后,槽(坑)用砂浆分层填塞严密,并在抹灰层内沿缝长加挂宽度≥300mm的钢丝网。管线较集中的部位,应支设模板用混凝土浇注牢固,拆模后将混凝土与砌块交界处处理平整。严紧在墙体两面的同一位置开槽敷设管线。

4.2对结构施工的要求:

⑴ 应按施工规范和设计要求精心组织施工,要充分保证主体框架的质量,合理控制钢筋工程和混凝土工程质量。其中要着重控制混凝土的配合比,控制混凝土的强度,使整个框架结构的混凝土强度在设计要求强度之上,并使其强度等级并保持稳定,这样一方面可以加强材料控制,避免材料的浪费,另一方面可以使框架结构各部位刚度一致,避免出现因强度不均匀而出现刚度突变,影响框架变形,并出现局部应力集中,引起填充墙裂缝。

⑵ 施工过程中,应避免对砌体的扰动,不得在填充墙上层楼板上随意堆放建筑材料或较重设备,避免填充墙受到过大施工荷载而产生应力集中。

⑶ 加强对主体结构的沉降观测,待沉降稳定后方可进行填充墙的砌筑。

5 总结

在施工过程中,只要应根据加气混凝土砌块的材质特点,改进砌筑施工工艺,采取相应的控制措施,加气混凝土砌块填充墙的裂缝是可以避免的。

参考文献

[1]《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002,中华人民共和国国家标准

[2]《砌体工程施工质量验收规程》DBJ01-81-2004,北京建设工程质量监督总站,中国市场出版社

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