混凝土小型空心砌塊墻體開裂原因分析及控制

　　墻體材料改革，是我國建設領域的一項基本國策，是落實科學發(fā)展觀的具體體現(xiàn)，是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措，改革的目標是用新型的墻體材料取代傳統(tǒng)的實心粘土磚，以達到保護耕地、節(jié)約能源、保護環(huán)境的目的。隨著這項工作的不斷推進，越來越多的新型墻體材料應用于各類工程，但隨著新型墻體材料的應用，也帶來了一些負面影響，如混凝土小型空心砌塊墻體的開裂就是最具代表性的問題。墻體的開裂，會帶來一系列的問題，如墻體滲漏、墻皮脫落、影響使用、危及安全及影響美觀等，由此引發(fā)的投訴事件也不斷增多，因此也成為社會關注和百姓投訴的新熱點?；炷列⌒涂招钠鰤K墻體開裂的原因是多方面的，也是很復雜的，本文對混凝土小型空心砌塊建筑墻體的開裂進行了研究、分析，并提出了防止混凝土小型空心砌塊建筑墻體開裂的措施及建議。 

　　二、原因分析

　?。ㄒ唬┢鰤K材料自身的原因

　　1、混凝土小型空心砌塊是由混凝土組成的?；炷潦且环N復合材料，它是由骨料、水泥石、氣體、水分等所組成的非均質(zhì)材料膠結而成的，在溫度、濕度變化條件下，混凝土逐步硬化，同時產(chǎn)生體積變形，這種變形是不均勻的；水泥石收縮較大，骨料收縮很??；一般來說，骨料與砂漿具有不同的熱學參數(shù)，即它們的熱膨脹系數(shù)是不相同的，骨料的熱膨脹系數(shù)通常取在0.7×10-5/℃，混凝土的熱膨脹系數(shù)通常取為1×10-5/℃，不同類型骨料混凝土的熱傳導系數(shù)亦不同。它們之間的變形不是自由的，產(chǎn)生相互約束應力，當水泥砂漿的熱膨脹系數(shù)大于骨料熱膨脹系數(shù)時，界面上將產(chǎn)生拉應力，由此會造成開裂損傷?；炷两Y構內(nèi)由于水化熱產(chǎn)生的溫變、收縮等引起界面上的拉應力，當拉應力達到界面粘接強度時，界面上的某一薄弱環(huán)節(jié)將首先開裂，因而造成材料內(nèi)部的開裂損傷。

　　2、混凝土中的自由水蒸發(fā)會引起混凝土的干縮，從而引起砌塊自身開裂。

　　3、混凝土中膠凝物質(zhì)在大氣中CO2的作用下，會引起炭化收縮，導致混凝土自身開裂。砌塊上墻后，由于自身的收縮，會引起墻體內(nèi)部產(chǎn)生一定的應力，當這種應力大于墻體的抗拉與抗剪強度時，墻體就會產(chǎn)生開裂。

　　4、砌塊是由混凝土制成的一種空心墻體材料，它具有混凝土脆性屬性，在生產(chǎn)和運輸過程中，因振動會產(chǎn)生細小的裂縫，上墻后在外界因素的作用下就會產(chǎn)生墻體上的宏觀裂縫。

　　5、由于砌塊自身材料的原因，混凝土砌塊需要成型養(yǎng)護28天，此時砌塊的變形約完成60%，砌塊變形要完全穩(wěn)定需長達3-5年，而在生產(chǎn)到施工過程中，有時砌塊齡期不到即已出廠，且齡期很難檢查控制，這也是造成墻體開裂的原因之一。

　　6、砌塊本身強度達不到要求，幾何尺寸誤差太大，缺棱掉角，破碎，也是引起墻體開裂的原因之一。

　　7、當前,砌塊生產(chǎn)廠家所用設備的質(zhì)量,良莠不齊，許多小廠的生產(chǎn)設備質(zhì)量不過關。生產(chǎn)出的砌塊強度低、密實度低、達不到質(zhì)量要求。這是引起材料質(zhì)量不過關的主要原因。

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　　混凝土砌塊砌體的線膨脹系數(shù)約為10×10-6，是實心粘土磚砌體的兩倍，因此，砌塊墻體對溫度的敏感性比磚砌體高，很容易受溫度變化引起變形導致墻體開裂，溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。

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　　由于建筑物不均勻沉降，引起建筑物的墻體結構內(nèi)的附加應力，而砌塊砌體的抗剪性能大大低于粘土磚，這是導致墻體產(chǎn)生剪拉斜向開裂或垂直彎曲開裂主要原因。

　　（四）設計方面的原因 由于設計人員對砌塊墻體材料的性質(zhì)不夠了解，在設計過程中往往采用傳統(tǒng)的設計方法，且在構造上不采取防裂、抗裂措施，形成"穿新鞋、走老路"的現(xiàn)象，這樣難免使砌塊墻體出現(xiàn)開裂。

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　　1、空心砌塊墻體是由人工砌筑的，由于空心砌塊塊體較高和孔洞的存在，使豎縫砂漿不易飽滿，水平縫接觸面積小，不便鋪砌，導致水平及豎向灰縫砂漿飽滿度達不到要求，從而減弱了墻體抗剪、抗拉和抗變形能力，引起墻體開裂。

　　2、在施工過程中仍沿用傳統(tǒng)的砌磚操作工藝，使用傳統(tǒng)的砌筑砂漿，而不使用專用砌筑砂漿，導致砌塊之間粘結不牢，墻體抗拉、抗剪強度降低，從而引起墻體開裂。

　　3、現(xiàn)場材料的堆放不采取有效措施，受潮后仍上墻，引起二次干縮。

　　由于以上原因的存在，如果在各個環(huán)節(jié)不引起重視，砌塊墻體的開裂是在所難免的。

　　三、裂縫控制

　　砌塊墻體的裂縫控制，是一個復雜的系統(tǒng)工程。長期以來人們一直在尋求控制砌體結構裂縫的實用方法，并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對性的提出一些預防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上，形象地引出"防"、"放"、"抗"相結合的構想。這些構想、措施有的已運用到工程實踐中，并取得了較好的效果。

　?。ㄒ唬?設計環(huán)節(jié)的措施

　　我國新《砌體結構設計規(guī)范》GB50003-2001根據(jù)住房商品化的要求，較大地加強了砌體結構房屋抗裂措施，特別是對新型墻材砌體結構的防裂、抗裂構造措施，由舊規(guī)范的2條增加到9條。為防止或減輕墻體開裂，根據(jù)規(guī)范并結合實際情況，應采取以下措施：

　　1、為了防止或減輕房屋在正常使用條件下，由溫差和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫，應在墻體中設置伸縮縫。伸縮縫應設在因溫度和收縮變形可能引起應力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，伸縮縫的間距可按表1采用。

　　表1 砌體房屋伸縮縫的最大間距(m)

　　2、 為防止或減輕房屋墻體裂縫，在設計時可根據(jù)情況采取下列構造措施：

　?、旁龃蠡A圈梁的剛度；⑵在地基不均勻的情況下，底層窗臺墻體的第2與第4灰縫中各設φ4鋼筋點焊網(wǎng)片或2φ6鋼筋，并伸人兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm；以控制垂直裂縫的發(fā)生。⑶采用鋼筋混凝土窗臺板，窗臺板嵌入窗間墻內(nèi)不小于600mm；⑷墻體轉角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400-500mm設拉結鋼筋，其數(shù)量為每120mm墻厚不少于1φ6或焊接鋼筋網(wǎng)片，埋入長度從墻的轉角或交接處算起，每邊不小于600mm。⑸對混凝土砌塊墻體，宜在底層門、窗過梁上方的水平灰縫內(nèi)及窗臺下第一和第二道水平灰縫內(nèi)設置焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋，焊接鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm。⑹設置灰縫鋼筋 。⑺在建筑物墻體中設置配筋帶

　　也可根據(jù)建筑物的具體情況，如場地土及地震設防烈度、基礎結構布置型式、建筑物平面、外形等，綜合采用上述抗裂措施。

　?。ǘ?砌塊生產(chǎn)環(huán)節(jié)的措施

　　在砌塊的生產(chǎn)環(huán)節(jié)要加大管理力度。目前，在生產(chǎn)領域存在生產(chǎn)設備質(zhì)量不過關、質(zhì)量體系不健全等問題，導致產(chǎn)出的砌塊密實度達不到要求、幾何尺寸差、缺棱掉角、含水率高、不進行防潮包裝、齡期達不到要求等以一系列問題。而砌塊本身質(zhì)量的好壞與墻體開裂有很大的關系。所以，針對生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要采取以下措施：

　　1、引進高質(zhì)量的生產(chǎn)設備，淘汰那些手工作坊式的生產(chǎn)工藝，保證砌塊生產(chǎn)質(zhì)量。

　　2、把好材料出廠關，砌塊的齡期必須達到28d以上，砌塊的規(guī)格、強度等級、含水率等應經(jīng)嚴格檢驗。符合要求方可進入施工現(xiàn)場使用。砌塊的運輸和堆放要注意防止雨淋，保持堆放場地干凈整潔，不積水，運輸過程嚴禁隨意傾卸。

　　3、砌塊要進行防潮包裝。

　?。ㄈ┦┕きh(huán)節(jié)的措施

　　1、嚴格控制砌塊28d后才能出廠和上墻砌筑，保證混凝土砌塊保養(yǎng)期?；炷疗鰤K建筑的干縮裂縫對建筑物影響很大。而其中一個非常重要的環(huán)節(jié)就是要控制好混凝土砌塊本身原有的含水率。除了生產(chǎn)企業(yè)提高砌塊本身內(nèi)在質(zhì)量包括控制其最大吸水率以外，非常重要的一條就是要保證混凝土砌塊的28d齡期再上墻，從實踐來看，保證砌塊齡期一個月以上上墻效果更佳；

　　2、混凝土砌塊砌體應采用砌塊專用砂漿砌筑，砌筑砂漿須采用和易性好、粘結力強、稠度控制在50mm以下的混合砂漿，嚴禁用水泥砂漿砌筑；

　　3、墻體水平灰縫和豎縫必須飽滿，水平縫灰漿飽滿度達到90%，豎縫灰漿飽滿度應達到80%，嚴禁砌體出現(xiàn)瞎縫和透明縫；

　　4、嚴禁雨后砌筑墻體和浸水、受潮砌塊上墻砌筑；

　　5、保證墻砌體材料質(zhì)量，同時保證砌筑用砂漿強度和飽滿度，增加砌體灰縫接觸面，才能保證墻體的剛度；

　　6、為了避免新砌體壓縮變形過大，嚴格控制日砌高度，外墻日砌高度在2m左右為宜；

　　7、保證頂層或最上兩三層的砌體砂漿強度不小于M7.5，增加墻體的抗剪抗拉能力，保證墻體的整體剛度；。

　　8、外墻內(nèi)側設有暗管暗線時，應使用同種材料帶縱槽或橫槽的異型輔助砌塊，施工時要密切和水電施工人員配合，砌墻時確保預留管、線槽位置的正確，禁止在外墻砌好后鑿槽、鑿孔等。另外外墻砌體不宜吊掛重物，設計上應考慮用跳板、陽臺等安放空調(diào)設備；

　　9、可在窗臺下砌體中增加配筋或砌筑反拱，抵抗基礎的反作用；

　　10、墻體與混凝土構造接應采用"馬牙搓"連接工并加設拉接筋。因空心砌塊壁薄，水平灰縫接觸面小、故應選用能保證設計強度，且塑性好的砂漿砌筑。砌筑時，砌塊底面朝上，鋪灰飽滿，豎向灰縫應滿灌，擠壓嚴密，搭接合理；

　　11、嚴格按照砌筑方法，上下錯縫要注意水平方面互相諾接，增加結構的強度和剛度；

　　12、嚴格控制砌塊的搬運及堆放環(huán)節(jié)。砌塊的搬運過程必須輕拿輕放，嚴防野蠻裝卸。防止因砌塊內(nèi)傷而產(chǎn)生一時釋放不了的應力，并要求堆放整齊，加蓋防水物品，嚴禁遭雨淋；

　　13、在施工前一定要做好砌塊的排序方案，施工時要嚴格執(zhí)行；

　　14、做好施工工人的培訓工作，以提高砌筑質(zhì)量；

　?。ㄋ模┠ɑ噎h(huán)節(jié)的防裂措施

　　 對于砌塊墻體，按照普通墻面進行抹灰，很容易造成墻面開裂。所以要改變傳統(tǒng)的抹面做法，按照"逐層漸變、柔性抗裂"的原理進行抹灰，與傳統(tǒng)的抹面做法不同，這種做法在構造設計上采用了逐層漸變的柔性抗裂技術路線。

　　1、其基本原理是，各構造層滿足允許變形與限制變形相統(tǒng)一的原則，各層材料的性能滿足隨時分散和消解變形應力，各層彈性模量變化指標相匹配逐層漸變，外層的柔韌變形量高于內(nèi)層的變形量；按照這一原理建立的柔性漸變抗裂體系，能夠有效地吸收和消納應力變形，能夠解決外墻表面易出現(xiàn)有害裂縫的技術難題。

　　2、做面層時宜采用抗裂柔性耐水膩子，底層用呼吸性良好的高分子乳液彈性涂料，柔性耐水膩子與彈性底層涂料兩者的配套使用，不僅滿足面層的變形的要求，而且還具有良好的防水、透氣、耐凍融、裝飾作用。

　　3、外墻抹灰宜待房屋結構封頂15天后進行，以使墻體有一個干縮穩(wěn)定的過程，避免日后粉刷開裂；頂層內(nèi)抹灰應待屋面保溫、隔熱架空板施工完后再進行，以減少溫差效應；外墻抹面宜從次頂層開始往下，最后抹頂層，這對防止干縮裂縫的產(chǎn)生頗有效果。實踐證明，采用這種抹灰工藝，對于防止墻體開裂有非常好的效果。

　　總之，混凝土小型空心砌塊墻體裂縫的治理是一個系統(tǒng)工程，只有建設、設計、施工、科研、生產(chǎn)、政府管理等部門協(xié)同工作，共同努力，集思廣益，墻體開裂的問題才能夠得到徹底解決。