變電站新型墻體裂縫產生的原因及其防治

摘要：近年來，各種輕質砌塊等新型墻體材料在變電站的施工中得到廣泛使用，但由于設計與施工對砌塊性能的了解不夠以及生產監管力度不到位，致使墻體開裂滲漏問題較多。在各個環節采取嚴密的措施，墻體裂縫是可以得到有效控制的。

關鍵詞：新型墻體材料；特性；裂縫；防治

1 新型墻體的種類及特性

變電站所使用的新型墻材主要有普通混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、蒸壓灰砂磚、燒結空心磚、燒結類實心磚，還有少部分墻板。

1.1 新型墻材干縮值大，干燥速度慢

新型墻體材料大多是水泥混凝土制品或硅酸鈣類制品，都含有經水養護而生成的硅酸鈣水化物膠體，當氣候或使用條件逐漸干燥時膠體會失水而逐漸收縮。因此，新型墻材大多干縮速度緩慢。

1.2 吸水率與黏土磚接近，但吸水和失水速度較慢

黏土磚的吸水率要求＜23％，一般在20％以下，幾種新型墻材的吸水率如下：普通混凝土砌塊一般在20％以下，輕集料混凝土砌塊要求＜22％，蒸壓加氣混凝土砌塊一般在65％～80％，蒸壓灰砂磚一般在20％以下。可以看出，除了加氣混凝土砌塊的吸水率高達65％～80％。以外，其他幾種新型墻材的吸水率與黏土磚相近，但都與平衡含水率相差很大，如果在下雨天沒有很好的防雨措施，其實際含水率可接近各自的吸水率。水泥制品和硅酸鹽制品的吸水速度和失水速度比黏土磚要慢。

1.3 強度尤其是抗拉和抗剪強度比黏土磚低

新型墻材的強度普遍較黏土磚低，砌塊砌體的抗拉及抗剪切強度只有黏土磚的50％。黏土磚的抗壓強度≮10MPa，其抗折強度一般為2.5～3.5MPa，而新型墻材中除了灰砂磚的強度與黏土磚相當外，其他新型墻材在國家標準中要求的最小強度都很低，如蒸壓加氣混凝土砌塊的最小抗壓強度為1.0MPa，輕集料混凝土砌塊的為1.5MPa，普通混凝土砌塊的為3.5MPa，并且對抗折強度均未提出要求，顯然砌體的抗剪強度不理想。

1.4 配套規格多，較黏土磚的尺寸大、孔洞率高

新型墻材多為砌塊，也有部分板材，尺寸比黏土磚大，施工效率較高，但尺寸大不利于應力的釋放，更易產生裂縫。新型墻材的孔隙率高，易吸濕，部分砌塊開有孔槽，不能像黏土磚那樣砍鑿。

2 變電站新型墻體產生裂縫的成因

2.1 溫度裂縫

這主要是新型墻體材料和鋼筋混凝土的線膨脹系數不一樣，使得溫度變化時兩種材料的收縮量也不一樣，這就造成了在兩種材料結合處的裂縫，這種裂縫也是比較規則的。由于溫度變化比較頻繁，墻面出現裂縫后難以根治，只能通過治理控制其裂縫寬度，使之成為無害裂縫。

2.2 干縮裂縫

從我們質量監督的許多工程中發現，有不少填充墻的砌體材料都存在濕脹、干縮的現象，這就會造成粉刷后的墻面出現不規則裂縫。產生這種裂縫的原因是墻體粉刷前要充分澆水濕潤，這時的墻體含水率較高，體積略有膨脹。粉刷結束后，墻體內的水份才開始逐漸往外排析，隨著水份的不斷排析與蒸發，墻體就會逐漸干燥和收縮，當墻體的收縮量達到一定程度后，就會將墻面的粉刷層拉裂。

2.3 地基不均勻沉降引起的裂縫

此類裂縫主要是由于地基不均勻沉降，墻體承受較大的剪切力，當結構剛度、材料強度不滿足要求時，就會產生墻體開裂。

2.4 設計原因引起的裂縫

設計單位對新材料砌塊的性能和新標準的應用尚在認識探索之中，因此或多或少存在設計缺陷。主要有：a.非承重砼砌塊墻是后砌填充圍護結構。當墻體的尺寸與砌塊規格不配時，難以用砌塊完全填滿，造成砌體與砼框架結構的梁板柱連接部位孔隙過大容易開裂；b.門窗洞及預留洞邊等部位是應力集中區，未采取有效的拉結加強措施時，會由于撞擊振動而開裂；c.墻厚過小及砌筑砂漿強度過低，使墻體剛度不足也容易開裂；d.墻面開洞安裝管線或吊掛重物均引起墻體變形開裂；e.與水接觸墻面未考慮防排水及泛水和滴水等構造措施使墻體滲漏。

2.5 施工原因引起的裂縫

施工單位缺少培訓和實踐，施工方法、工具、砂漿等都沿用了粘土燒結磚的做法，對砌筑高度、濕度控制缺乏經驗，加上施工過程中水平灰縫、豎向灰縫不飽滿，減弱了墻體抗拉抗剪的能力以及工人砌筑水平的不穩定都導致墻體出現裂縫。

3 變電站不同裂縫的預控措施

3.1 溫度裂縫的預控措施

1)根據溫度裂縫產生原因，必須降低混凝土構件受外界溫度變化時的溫差或減小混凝土構件產生伸長變形時磚砌體對混凝土構件的約束。改善屋面保溫層，增加屋面的保溫效果對于減小溫度裂縫的產生起著直接的作用。

2)混凝土構件與磚砌體之間設置滑動層。在不破壞房屋結構和受力的情況下，在混凝土構件和磚砌體之間設置滑動層，保證溫度變化時混凝土構件和磚砌體的自由變形。

3)對于已經產生溫度裂縫的砌體，必須改善屋面保溫層后再對裂縫進行封閉處理。

3.2 干縮裂縫的預控措施

1)選用干縮值小的墻體材料，同一樓層砌體只用一種墻體材料;選用與砌體材料相適應的砌筑、抹灰砂漿材料;砌體表面噴刷合適的界面劑，以有效地解決表面抹灰與砌體的粘結力。

2)施工所使用的墻體材料必須達到養護齡期。

3)控制新型墻體材料上墻的含水率：蒸壓加氣混凝土砌塊為15%，混凝土小型空心砌塊、空心磚為5%～8%，燒結粉煤灰磚為10%～15%。

4)在砂漿中摻入纖維，即采用纖維砂漿抹面。具體做法是將短纖維(聚合物纖維)按一定比例摻入砂漿中拌和即可。

3.3 不均勻沉降裂縫的預控措施

1)合理設置沉降縫：不同荷載、長度過大、平面形狀較為復雜、同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋，都應從基礎開始分成若干部分并設置沉降縫。

2)加強上部結構的剛度，提高墻體抗剪強度。

3.4 從設計方面預防新型墻體開裂

1)設計應明確新型墻體施工使用的專用砂漿，不得使用普通砂漿代替專用砂漿進行砌筑。

2)根據建筑物的實際情況設置伸縮縫。

3)用坡屋面代替平屋面，屋面設置防水保溫、隔熱層。

4)當房屋剛度較大時，可在窗臺下或窗臺角處墻體內設置豎向控制縫。

3.5 改進施工工藝

“干法施工”是一項在防止新型墻材墻體裂縫方面值得借鑒的施工方法，“干法施工”就是施工前無需預先濕磚、濕墻，直接采用高性能砂漿實現干磚砌筑、干墻抹灰的施工方法，即在傳統砂漿基礎上，通過加入較低成本的添加劑、摻加料進行復合改性，利用摻用添加劑的高效粘結砂漿的保水性高和粘結性強的特點，改善和提高不同強度等級砂漿的綜合性能，從而以較簡便的方法實現砂漿的干法施工。

干法施工中，專用砂漿的調配是一個至關重要的環節，直接影響到砂漿的保水性能和粘結性能，影響到干法施工的成效。在調配專用砂漿的過程中應注意：

1)專用砂漿添加劑忌與其它類型添加劑、摻加料混用。

2)專用砂漿添加劑禁止直接與水泥、砂一同投入砂漿攪拌機中攪拌。

3)專用砂漿添加劑與水的配比，其添加劑的正值與水的負值誤差應嚴格控制在2%以內。此外，干法施工中還應注意：攪拌好的砌筑砂漿施工開放時間為2個小時，砌筑墻體時，應根據施工進度與砂漿用量拌制專用砂漿。砂漿在使用過程中，若流動性變差，宜加入適量膠液緩凝，以改善砂漿的施工性能，不允許直接用水代替膠液調配砂漿。

4 結束語

新型墻體材料的應用是變電站施工的趨勢，治理墻體裂縫是一項系統的工程，重在預防。對于新型墻體，設計方面要尋求新的設計思維，積極探索適合砌塊建筑的設計方法，采取針對性的抗裂設計措施;施工方面要改變傳統的施工工藝，應用適合砌塊建筑的專用砂漿，采用新的施工工藝，有效預防墻體的開裂。