新型墻材(加氣砼砌塊、水泥砼空心砌塊)填充墻

開裂的機理分析和防滲裂措施

柯斯基

(福建恒億建設集團  364000)

一、開裂的機理分析

    對于框架結構和框剪結構來說，每一堵墻包括梁、柱、門窗洞口和填充墻、抹灰層、外墻裝飾層等都是一個有機結合的“整體墻”。在這個整體墻”中，由于許多的內在因素的影響，從而產生多種的內應力，這些內應力從墻體砌筑完成便已開始形成并慢慢在墻體中發生變化，當變化過程中較大的內應力集中在墻體的某一部位，而該部位的抗拉強度不足以抗衡情況下，則會產生裂縫而釋放應力。引起“整體墻”產生內應力的因素很多，其中主要表現如下幾方面：

    1.墻體材料及砂漿等產品的干縮變形而產生內應力，內應力的大小與實際干縮值成正比，而實際干縮值的大小則與墻體材料標志干縮值，實際含水率是同方向變化，與產品的齡期是反方向變化。如加氣砼砌塊，它是具有高分散性多孔結構的磚制品，總孔隙率達70—85％，且特有“肚大口小”的多孔結構，由于這些孔是封閉及半封閉的，決定了加氣砼具有以下特點：吸水速度慢，比粘土磚慢3倍左右，吸水量大，吸水率達70—80％，導濕性、解濕性差，在標態下干縮值一般為粘土磚的3—6倍，達0.5-0.8mm／m(指常溫下干燥40天含水率l8％)，而粘土磚僅為0.1mm/m。由于這些特點，造成：①墻體抹灰時吸收砂漿中的水分，影響到砂漿的強度與粘結力，造成抹灰砂漿粉化、空鼓、干裂；②加氣砼砌塊砌體內部水分的揮發很緩慢，解濕時間長，砌體內水分與抹灰砂漿水分不能同時蒸發，而產生干縮應力差，使抹灰層空鼓開裂；③砌塊干縮系數較砂漿大，溫濕度變化引起的脹縮應力大于抹灰砂漿抗拉強度時，抹灰層就出現空鼓開裂。

    2.砌體的沉縮而產生的內應力：砌體在砌筑過程和砌筑完成后都會形成沉降收縮，它包括自重作用下產生的砂漿塑性變形而下沉，也包括墻體材料與砂漿的干燥收縮。其內力的大小與砌體的沉縮是成正比，典型的梁墻交界處水平縫，就是應力釋放的表現。

    3.溫度應力而產生的內應力：溫度變化會引起材料的熱脹冷縮，鋼筋砼的溫度線脹系數為砌體溫度線脹系數的兩倍，當溫度變化時，鋼筋砼與砌體的變化不同步，由于建筑物是超靜定結構，約束條件下溫度變化引起足夠大的變形時，建筑物將產生溫度應力，即在整體墻產生內應力，內應力大小與溫度的變化成正比，這種溫度應力超過不同基材之間的抗拉強度時，將出現裂縫。所以在樓梯間圈梁與砌體交接處，屋蓋與墻體交接處，水平裂縫比較多。對墻體來說，門、窗洞口就是應力集中的部位，由于溫度正應力超過抗拉強度就會出現門、窗洞口的八字裂縫。

    4.建筑物構造不合理引起的內應力：建筑物某些部位，如梁設計時剛性不足，則由于自身的變形產生內應力，而這些內應力最終作用于墻體上，如挑梁下的墻體內應力集中。

二、防滲裂措施

    墻體出現開裂都必然有它內在的原因，根據“整體墻”開裂的機理，墻體要產生較大的開裂，則會經過下面三個步驟：

    1.“整體墻”內部形成了較大的內應力：

    2.內應力在墻體某一部位出現應力集中：

    3.在應力集中部位，砌體的抗拉強度不足以抗衡集中應力的作用，以產生裂縫的形式表現，同時將這部分集中應力不斷釋放，逐步形成較大的裂縫。        要減少墻體開裂問題，就應該從以下幾方面進行預防和解決，現簡述如下：

    (一)減少“整體墻”中的內應力：

    1.盡量減少墻體材料等產品的實際干縮值。

    ①不使用出廠齡期過短的墻材，一般要40天以后使用，保證墻材使用后，墻具備較小的干縮值和較高的強度。加氣砼干燥收縮值應≤O.5mm/m，抗壓強度宜>一5Mpa；

    ②應嚴格控制墻材的含水率和含水深度，使用前應提前卜2天澆水濕潤，不得隨澆隨砌，雨季施工不應將墻材堆于露天，或貼地堆放，應有可靠防雨措施，被淋的墻材不得立即砌筑；

    ③配制的砌筑砂漿，必須要有很好的保水性、一定的抗壓抗拉強度和韌性的專用砂漿，嚴禁使用隔夜灰。

    2.讓砌體大部分的沉縮變形發生在墻體壓頂及抹灰前。①日砌不宜大于1.4m，如蒸壓加氣砼砌塊因其自重太輕，容易造成與砂漿的膠結不充分而發生裂縫，故在停砌時，最高一皮砌塊以一皮浮磚壓頂，第二天繼續砌時再將浮磚取走。墻塞頂應在7天后，以60—70。頂緊，抹灰工序應在砌筑完7天后進行為妥；

    ②應采取有效措施控制灰縫厚度與飽滿度，宣用“三一”砌磚法砌筑。

    3.從設計方面減少溫度應力：采取各種構造措施加強墻體整體性，如在集中應力處的洞El內外粘貼L形網片，在抹灰中加入聚丙烯纖維，墻體超長超高加構造措施等。

    (二)盡量避免在墻體某一部位出現應力集中，并在可能出現應力集中的部位采取有效設計構造造或施工技術措施，以增加砌體的抗拉強度，消除或減少應力集中：

    1.采用粘性好抗裂性好的專用砂漿砌筑和抹灰；

    2.提高抹灰層的抗拉強度，如加纖維于砂漿中或墻面滿掛網，結合層加界面砂漿等；

    3.對應力可能集中較大部位采取釋放應力措施或加強抗拉強度措施。(如梁墻接縫、柱墻接縫采用設置30—40mm厚原密度為25k9/mz的聚氯乙烯泡沫塑料板處理)

    以上這些方法，主要是為了讓墻體成為一個可以盡量分散集中應力的完整結構，同時也是提高墻體自身抗拉能力的技術措施，只有從墻材的選購、保存和使用等各個環節嚴格按照要求進行操作，才能基本上克服使用新墻材的滲裂問題。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)