关于混凝土小型空心砌块墙体裂缝的研究

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摘 要:混凝土小型空心砌块是国家大力提倡的新型墙体材料。但由于砌块强度等级低、吸水率高、收缩变形大,在传统墙体砌筑与墙面抹灰工艺的情况下,经常出现墙体裂缝,不仅影响使用和美观,而且由此引发的投诉事件也不断增多。因此,研究混凝土小型空心砌块墙体裂缝产生的原因及控制措施,对于更广泛地推广这一新型墙体材料具有非常重要的现实意义。

关键词:混凝土 小型空心砌块 裂缝 研究

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0058-01

20世纪90年代以来,随着国家可持续发展战略的实施,以绿色、节能、环保为宗旨的建筑材料革新成为一种不可逆转的趋势。在这一大背景下,以各种工业废渣为主要原料的混凝土小型空心砌块应运而生。由于这种新型墙体材料应用的时间较短,人们对其性能还缺乏全面的了解和认识,加之墙体砌筑与墙面抹灰工艺没有及时调整,所以随之而来的也有许多负面影响,其中墙体裂缝是最典型的问题。本文仅就混凝土小型空心砌块墙体裂缝产生的原因及控制措施展开研究,以期对相关建筑施工具有一定的参考意义。

1 混凝土小型空心砌块墙体产生裂缝的原因

1.1 湿度变化产生的裂缝

混凝土小型空心砌块是由混凝土组成的,而混凝土是由骨料、水泥石、气体、水分等非均质材料胶结而成的复合材料,在湿度变化条件下,特别是环境干燥的情况下,混凝土中的自由水蒸发会引起混凝土的干缩,干缩量因材料和成型质量而异。一般来说:由于混凝土小型空心砌块凝胶和细料成分多,收缩约在0.35～0.5mm/m间,砌体线干缩变形系数平均值约为3.30×10-4,这一值是实心粘土砖温度线膨胀系数的66倍。所以,当含水率偏高混凝土小型空心砌上墙后,经过一段时间,砌体含水率降低,便出现沿砌体水平灰缝或竖向灰缝伸展的干缩裂缝,乃至形成密集组合的阶梯裂缝。

1.2 温度变化产生的裂缝

混凝土与其他材料一样也具有热胀冷缩的特性。研究表明:混凝土小型空心砌块的线膨胀系数约为10×10-6,是实心粘土砖砌体的两倍,砌块墙体对温度的敏感性比砖砌体高。日照及昼夜温差、室内外温差、季节温差引起温度变化时,墙体结构会因温度应力产生形变导致裂缝。当墙体水平作用的剪应力在墙内引起的主拉应力超过砌体极限能力时,便会导致斜裂缝;在抗剪力不足时就会产生水平裂缝。温度裂缝有明显的规律性:两端重中间轻,顶部重下部轻,阳面重阴面轻。

1.3 不均匀沉降产生的裂缝

当建筑物桩基础的基础圈梁刚度不足时,桩基础的沉降将大于圈梁的沉降。由此产生的建筑物地基不均匀沉降,引起建筑物墙体结构内的附加应力,墙体在挠曲作用下产生剪切,导致主拉应力过大,而砌块砌体的抗剪性能大大低于粘土砖,致使墙体,尤其是底层部位开裂。另外,窗间墙和窗台下砌体沉降,也会造成窗台下的裂缝。不均匀沉降产生的裂缝一般呈斜向或垂直弯曲,宽度较湿度和温度变化引起的裂缝要大很多。

1.4 施工不当产生的裂缝

一些施工人员对混凝土小型空心砌块墙体材料的性质不够了解或不按规范施工。具体表现在:(1)使用龄期不足的砌块,并将其与收缩率不同的其他墙体材料混砌,不均匀涨缩造成界面处开裂。(2)砌块上墙时含水率过高或雨期施工淋湿砌块,墙体因干缩引起开裂。(3)砌块未按规定接槎砌筑或通缝,水平、竖缝厚薄不均且砂浆不饱满、保水性能差,沿砌块周边会产生裂缝。(4)未按配比进行砌筑砂浆拌和,砂浆铺灰面过大,铺灰长度大于75cm,造成灰缝尤其是竖缝不密实。(5)砌块不按底面(盲孔)朝上反砌于墙上,而是采用原四孔空心粘土砖的砌筑方法砌筑,以致灰缝饱满度差,引发墙体开裂。(6)施工过程沿用传统的砌砖操作工艺,不使用专用砌筑砂浆,导致砌块之间粘结不牢,墙体抗拉、抗剪强度降低,从而引起墙体开裂。

2 对混凝土小型空心砌块墙体裂纹的控制措施

混凝土小型空心砌块墙体的裂缝控制,是一个复杂的系统工程。通过长期的观察和研究,我们认为应该在材料生产、设计、施工三方面采取措施。

2.1 砌块的质量控制

砌块本身对于墙体裂缝影响最大的是收缩性,而相对含水率是反映收缩性的重要指标。因此,要加强砌块的生产环节的管理力度,引进高质量的生产设备,淘汰那些手工作坊式的生产工艺,砌块必须经28d 养护方可出厂,存放期最好大于3个月。保证砌块的规格、强度等级、含水率等性能指标符合规范要求方可进入施工现场使用。砌块在运输过程中要进行防潮包装,施工场地堆放的砌块要注意防潮、访雨。

2.2 设计环节的控制

为控制混凝土小型空心砌块裂缝,在设计环节可采取下列构造措施:(1)为防止地基不均匀下沉,增大基础圈梁的刚度,底层窗台墙体的第2与第4灰缝中各设φ4钢筋点焊网片,并伸入两边窗间墙内不小于0.6m。(2)砌块墙体长度超过层高2倍或墙体长度大于4.0m时,应在墙中设置钢筋混凝土构造柱,在墙体半高处设置与柱拉结筋连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。(3)在砌块墙体中设置伸缩缝,并将伸缩缝设在因温度和收缩变形引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。(4)设置与钢筋混凝土柱可靠连接的砌块墙体拉结钢筋,约束砌块墙体与混凝土墙柱接触界面及墙长方向的变形,防止砌块墙体产生结构性裂缝。(5)砌块墙体的门窗过梁应与墙体厚度和砌块高度相匹配,底层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内应设置焊接钢筋网片。

2.3 施工过程的控制

(1)混凝土小型空心砌块的规格、尺寸及孔型、空心率应满足设计强度等级和建筑施工要求,砌块在使用前达到稳定期,严禁雨后砌筑墙体和浸水、受潮砌块上墙砌筑。(2)按规范要求将混凝土小型空心砌块盲孔面朝上反砌于墙上,砌筑砂浆嵌入砌块孔内8mm～10mm,形成结合销键,约束块体滑动,形成共同受力体。(3)砌块排列应从楼地面开始排列,排列时尽可能采用主规格的砌块,砌体中主规格砌块应占总量的75%～80%。(4)采用和易性好、粘结力强、稠度控制在50mm以下的混合砌块专用砂浆,保证砌筑用砂浆强度和饱满度,水平缝灰浆饱和度达到90%,竖缝灰浆饱和度应达到80%。(5)严格控制日砌高度,外墙日砌高度在2m左右为宜。(6)墙体与混凝土构造接应采用“马牙搓”连接工并加设拉接筋。

虽然导致混凝土小型空心砌块墙体裂缝的原因较多,但是,只要我们严格按照砌体规范,在材料、设计、施工、监理等诸方面采取积极的控制措施,混凝土小型空心砌块墙体出现裂缝的质量通病是可以得到有效控制的。

参考文献

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