新型墻材(加氣砼砌塊、水泥砼空心砌塊)填充墻

開裂的機(jī)理分析和防滲裂措施

柯斯基

(福建恒億建設(shè)集團(tuán)  364000)

一、開裂的機(jī)理分析

    對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)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(gè)有機(jī)結(jié)合的“整體墻”。在這個(gè)整體墻”中，由于許多的內(nèi)在因素的影響，從而產(chǎn)生多種的內(nèi)應(yīng)力，這些內(nèi)應(yīng)力從墻體砌筑完成便已開始形成并慢慢在墻體中發(fā)生變化，當(dāng)變化過程中較大的內(nèi)應(yīng)力集中在墻體的某一部位，而該部位的抗拉強(qiáng)度不足以抗衡情況下，則會(huì)產(chǎn)生裂縫而釋放應(yīng)力。引起“整體墻”產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的因素很多，其中主要表現(xiàn)如下幾方面：

    1.墻體材料及砂漿等產(chǎn)品的干縮變形而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小與實(shí)際干縮值成正比，而實(shí)際干縮值的大小則與墻體材料標(biāo)志干縮值，實(shí)際含水率是同方向變化，與產(chǎn)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(jié)構(gòu)的磚制品，總孔隙率達(dá)70—85％，且特有“肚大口小”的多孔結(jié)構(gòu)，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(diǎn)：吸水速度慢，比粘土磚慢3倍左右，吸水量大，吸水率達(dá)70—80％，導(dǎo)濕性、解濕性差，在標(biāo)態(tài)下干縮值一般為粘土磚的3—6倍，達(dá)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(diǎn)，造成：①墻體抹灰時(shí)吸收砂漿中的水分，影響到砂漿的強(qiáng)度與粘結(jié)力，造成抹灰砂漿粉化、空鼓、干裂；②加氣砼砌塊砌體內(nèi)部水分的揮發(fā)很緩慢，解濕時(shí)間長(zhǎng)，砌體內(nèi)水分與抹灰砂漿水分不能同時(shí)蒸發(fā)，而產(chǎn)生干縮應(yīng)力差，使抹灰層空鼓開裂；③砌塊干縮系數(shù)較砂漿大，溫濕度變化引起的脹縮應(yīng)力大于抹灰砂漿抗拉強(qiáng)度時(shí)，抹灰層就出現(xiàn)空鼓開裂。

    2.砌體的沉縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力：砌體在砌筑過程和砌筑完成后都會(huì)形成沉降收縮，它包括自重作用下產(chǎn)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(nèi)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(yīng)力釋放的表現(xiàn)。

    3.溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力：溫度變化會(huì)引起材料的熱脹冷縮，鋼筋砼的溫度線脹系數(shù)為砌體溫度線脹系數(shù)的兩倍，當(dāng)溫度變化時(shí)，鋼筋砼與砌體的變化不同步，由于建筑物是超靜定結(jié)構(gòu)，約束條件下溫度變化引起足夠大的變形時(shí)，建筑物將產(chǎn)生溫度應(yīng)力，即在整體墻產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力大小與溫度的變化成正比，這種溫度應(yīng)力超過不同基材之間的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將出現(xiàn)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(duì)墻體來說，門、窗洞口就是應(yīng)力集中的部位，由于溫度正應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度就會(huì)出現(xiàn)門、窗洞口的八字裂縫。

    4.建筑物構(gòu)造不合理引起的內(nèi)應(yīng)力：建筑物某些部位，如梁設(shè)計(jì)時(shí)剛性不足，則由于自身的變形產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而這些內(nèi)應(yīng)力最終作用于墻體上，如挑梁下的墻體內(nèi)應(yīng)力集中。

二、防滲裂措施

    墻體出現(xiàn)開裂都必然有它內(nèi)在的原因，根據(jù)“整體墻”開裂的機(jī)理，墻體要產(chǎn)生較大的開裂，則會(huì)經(jīng)過下面三個(gè)步驟：

    1.“整體墻”內(nèi)部形成了較大的內(nèi)應(yīng)力：

    2.內(nèi)應(yīng)力在墻體某一部位出現(xiàn)應(yīng)力集中：

    3.在應(yīng)力集中部位，砌體的抗拉強(qiáng)度不足以抗衡集中應(yīng)力的作用，以產(chǎn)生裂縫的形式表現(xiàn)，同時(shí)將這部分集中應(yīng)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(yīng)該從以下幾方面進(jìn)行預(yù)防和解決，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：

    (一)減少“整體墻”中的內(nèi)應(yīng)力：

    1.盡量減少墻體材料等產(chǎn)品的實(shí)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(qiáng)度。加氣砼干燥收縮值應(yīng)≤O.5mm/m，抗壓強(qiáng)度宜>一5Mpa；

    ②應(yīng)嚴(yán)格控制墻材的含水率和含水深度，使用前應(yīng)提前卜2天澆水濕潤(rùn)，不得隨澆隨砌，雨季施工不應(yīng)將墻材堆于露天，或貼地堆放，應(yīng)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(qiáng)度和韌性的專用砂漿，嚴(yán)禁使用隔夜灰。

    2.讓砌體大部分的沉縮變形發(fā)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(jié)不充分而發(fā)生裂縫，故在停砌時(shí)，最高一皮砌塊以一皮浮磚壓頂，第二天繼續(xù)砌時(shí)再將浮磚取走。墻塞頂應(yīng)在7天后，以60—70。頂緊，抹灰工序應(yīng)在砌筑完7天后進(jìn)行為妥；

    ②應(yīng)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(shè)計(jì)方面減少溫度應(yīng)力：采取各種構(gòu)造措施加強(qiáng)墻體整體性，如在集中應(yīng)力處的洞El內(nèi)外粘貼L形網(wǎng)片，在抹灰中加入聚丙烯纖維，墻體超長(zhǎng)超高加構(gòu)造措施等。

    (二)盡量避免在墻體某一部位出現(xiàn)應(yīng)力集中，并在可能出現(xiàn)應(yīng)力集中的部位采取有效設(shè)計(jì)構(gòu)造造或施工技術(shù)措施，以增加砌體的抗拉強(qiáng)度，消除或減少應(yīng)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(qiáng)度，如加纖維于砂漿中或墻面滿掛網(wǎng)，結(jié)合層加界面砂漿等；

    3.對(duì)應(yīng)力可能集中較大部位采取釋放應(yīng)力措施或加強(qiáng)抗拉強(qiáng)度措施。(如梁墻接縫、柱墻接縫采用設(shè)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(gè)可以盡量分散集中應(yīng)力的完整結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是提高墻體自身抗拉能力的技術(shù)措施，只有從墻材的選購(gòu)、保存和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照要求進(jìn)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(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)