混凝土小型空心砌塊墻體開裂原因及控制

楊紀(jì)周

摘要：對(duì)混凝土小型空心砌塊建筑墻體的開裂進(jìn)行了分析，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。

關(guān)鍵詞：混凝土小型空心塊墻體；開裂；控制

1 原因分析

1.1 砌塊材料自身的原因

1.1.1 混凝土小型空心砌塊是由混凝土組成的?；炷潦且环N復(fù)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(jié)而成的，在溫度、濕度變化條件下，混凝土逐步硬化，同時(shí)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?。灰话銇碚f，骨料與砂漿具有不同的熱學(xué)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(dǎo)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(yīng)力，當(dāng)水泥砂漿的熱膨脹系數(shù)大于骨料熱膨脹系數(shù)時(shí)，界面上將產(chǎn)生拉應(yīng)力，由此會(huì)造成開裂損傷。混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)由于水化熱產(chǎn)生的溫變、收縮等引起界面上的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到界面粘接強(qiáng)度時(shí)，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。

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

1.1.3 混凝土中膠凝物質(zhì)在大氣中CO2的作用下，會(huì)引起炭化收縮，導(dǎo)致混凝土自身開裂。砌塊上墻后，由于自身的收縮，會(huì)引起墻體內(nèi)部產(chǎn)生一定的應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力大于墻體的抗拉與抗剪強(qiáng)度時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生開裂。

1.1.4 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(yùn)輸過程中，因振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的裂縫，上墻后在外界因素的作用下就會(huì)產(chǎn)生墻體上的宏觀裂縫。

1.1.5 由于砌塊自身材料的原因，混凝土砌塊需要成型養(yǎng)護(hù)28天，此時(shí)砌塊的變形約完成60%，砌塊變形要完全穩(wěn)定需長(zhǎng)達(dá)3-5年，而在生產(chǎn)到施工過程中，有時(shí)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。

1.1.6 砌塊本身強(qiáng)度達(dá)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。

1.2 溫差作用的原因

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

1.3 地基沉降的原因

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

1.4 施工方面的原因

1.4.1 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(dǎo)致水平及豎向灰縫砂漿飽滿度達(dá)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。

1.4.2 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(dǎo)致砌塊之間粘結(jié)不牢，墻體抗拉、抗剪強(qiáng)度降低，從而引起墻體開裂。

1.4.3 現(xiàn)場(chǎng)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(gè)環(huán)節(jié)不引起重視，砌塊墻體的開裂是在所難免的。

2 裂縫控制

砌塊墻體的裂縫控制，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。長(zhǎng)期以來人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實(shí)用方法，并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對(duì)性的提出一些預(yù)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(jié)合的構(gòu)想。這些構(gòu)想、措施有的已運(yùn)用到工程實(shí)踐中，并取得了較好的效果。

2.1 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(lǐng)域存在生產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量不過關(guān)、質(zhì)量體系不健全等問題，導(dǎo)致產(chǎn)出的砌塊密實(shí)度達(dá)不到要求、幾何尺寸差、缺棱掉角、含水率高、不進(jìn)行防潮包裝、齡期達(dá)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(guān)系。所以，針對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要采取以下措施：

2.1.1 引進(jìn)高質(zhì)量的生產(chǎn)設(shè)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。

2.1.2 把好材料出廠關(guān)，砌塊的齡期必須達(dá)到28d以上，砌塊的規(guī)格、強(qiáng)度等級(jí)、含水率等應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)。符合要求方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)使用。砌塊的運(yùn)輸和堆放要注意防止雨淋，保持堆放場(chǎng)地干凈整潔，不積水，運(yùn)輸過程嚴(yán)禁隨意傾卸。

2.1.3 砌塊要進(jìn)行防潮包裝。

2.2 施工環(huán)節(jié)的措施

2.2.1 嚴(yán)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(duì)建筑物影響很大。而其中一個(gè)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(shí)踐來看，保證砌塊齡期一個(gè)月以上上墻效果更佳；

2.2.2 混凝土砌塊砌體應(yīng)采用砌塊專用砂漿砌筑，砌筑砂漿須采用和易性好、粘結(jié)力強(qiáng)、稠度控制在50mm以下的混合砂漿，嚴(yán)禁用水泥砂漿砌筑；

2.2.3 墻體水平灰縫和豎縫必須飽滿，水平縫灰漿飽滿度達(dá)到90%，豎縫灰漿飽滿度應(yīng)達(dá)到80%，嚴(yán)禁砌體出現(xiàn)瞎縫和透明縫；

2.2.4 嚴(yán)禁雨后砌筑墻體和浸水、受潮砌塊上墻砌筑；

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

2.2.6 為了避免新砌體壓縮變形過大，嚴(yán)格控制日砌高度，外墻日砌高度在2m左右為宜；

2.2.7 保證頂層或最上兩三層的砌體砂漿強(qiáng)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；

2.2.8 外墻內(nèi)側(cè)設(shè)有暗管暗線時(shí)，應(yīng)使用同種材料帶縱槽或橫槽的異型輔助砌塊，施工時(shí)要密切和水電施工人員配合，砌墻時(shí)確保預(yù)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(shè)計(jì)上應(yīng)考慮用跳板、陽(yáng)臺(tái)等安放空調(diào)設(shè)備；

2.2.9 可在窗臺(tái)下砌體中增加配筋或砌筑反拱，抵抗基礎(chǔ)的反作用；

2.2.10 墻體與混凝土構(gòu)造接應(yīng)采用“馬牙搓”連接工并加設(shè)拉接筋。因空心砌塊壁薄，水平灰縫接觸面小、故應(yīng)選用能保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度，且塑性好的砂漿砌筑。砌筑時(shí)，砌塊底面朝上，鋪灰飽滿，豎向灰縫應(yīng)滿灌，擠壓嚴(yán)密，搭接合理；

2.2.11 嚴(yán)格按照砌筑方法，上下錯(cuò)縫要注意水平方面互相諾接，增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度；

2.2.12 嚴(yán)格控制砌塊的搬運(yùn)及堆放環(huán)節(jié)。砌塊的搬運(yùn)過程必須輕拿輕放，嚴(yán)防野蠻裝卸。防止因砌塊內(nèi)傷而產(chǎn)生一時(shí)釋放不了的應(yīng)力，并要求堆放整齊，加蓋防水物品，嚴(yán)禁遭雨淋；

2.2.13 在施工前一定要做好砌塊的排序方案，施工時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行；

2.2.14 做好施工工人的培訓(xùn)工作，以提高砌筑質(zhì)量；

2.3 抹灰環(huán)節(jié)的防裂措施

對(duì)于砌塊墻體，按照普通墻面進(jìn)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(jìn)行抹灰，與傳統(tǒng)的抹面做法不同，這種做法在構(gòu)造設(shè)計(jì)上采用了逐層漸變的柔性抗裂技術(shù)路線。

2.3.1 其基本原理是，各構(gòu)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(shí)分散和消解變形應(yīng)力，各層彈性模量變化指標(biāo)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(yīng)力變形，能夠解決外墻表面易出現(xiàn)有害裂縫的技術(shù)難題。

2.3.2 做面層時(shí)宜采用抗裂柔性耐水膩?zhàn)?，底層用呼吸性良好的高分子乳液彈性涂料，柔性耐水膩?zhàn)优c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。

2.3.3 外墻抹灰宜待房屋結(jié)構(gòu)封頂15天后進(jìn)行，以使墻體有一個(gè)干縮穩(wěn)定的過程，避免日后粉刷開裂；頂層內(nèi)抹灰應(yīng)待屋面保溫、隔熱架空板施工完后再進(jìn)行，以減少溫差效應(yīng)；外墻抹面宜從次頂層開始往下，最后抹頂層，這對(duì)防止干縮裂縫的產(chǎn)生頗有效果。實(shí)踐證明，采用這種抹灰工藝，對(duì)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(gè)系統(tǒng)工程，只有建設(shè)、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。