蘆化新 許金枝
河南中安建設工程有限公司(454100)
淺談混凝土小型空心砌塊房屋變形裂縫的成因與防治
蘆化新許金枝
河南中安建設工程有限公司(454100)
這里對混凝土小型空心砌塊建筑墻體的開裂進行研究、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。
混凝土;房屋;裂縫;防治
為了加速墻材革新,推廣節能建筑的步伐,節約土地,節約能源,推動建筑產業現代化,國家墻改辦確定了“九五”期間承重新型墻體材料以混凝土小型空心砌塊為主攻方向。從以前砌塊建筑的實踐情況看,砌塊建筑存在的主要問題在兩個方面:一是室內二次裝修不便,二是建筑墻體容易產生裂縫。在這兩個問題中,最讓人們產生憂慮的問題是墻體的裂縫問題。
1)砌塊材料本身的原因
混凝土小型空心砌塊是由混凝土組成的。混凝土是一種復合型材料是由骨料、水泥石、氣體、水分等組成的非均質材料膠結而成的,在溫度、濕度變化條件下,混凝土逐步硬化同時產生體積變形,這種變形是不均勻的。水泥收縮越大,骨料收縮很小。不同類型骨料的混凝土的熱傳導系數不同,它們之間的變形不是自由的,產生相互約束應力,當水泥砂漿的熱膨脹系數大于骨料熱膨脹系數時,界面將產生拉應力,由此造成開裂損傷。
混凝土中的自由水蒸發會引起混凝土干縮,從而引起砌塊自身開裂。混凝土中膠凝物質在大氣中二氧化碳的作用下,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,會引起墻內部產生一定的應力,當這種應力大于墻體的抗拉與抗剪強度時,墻體就會產生開裂。
混凝土自身材料的原因,混凝土砌塊需要成型養護28 d,此時砌塊的變形約完成60%,砌塊變形要完全穩定需要3~5年。生產到施工過程中,砌塊齡期不到就已出廠,且齡期很難檢查控制。加之當前砌塊生產廠家所用設備的質量良莠不齊,許多小廠家的生產設備質量不過關,生產出的砌塊強度低,密實度低。這也是造成墻體開裂的原因之一。
2)砌塊房屋的收縮變形分析
普通黏土磚是燒結而成的,成品干縮性極小,所以磚砌體房屋的收縮問題一般不予考慮。
小型空心砌塊則是混凝土拌合物經澆筑、振搗養生而成的。混凝土在硬化過程中逐漸失水而干縮,其干縮量因材料和成型質量而異,并隨時間增長而逐漸減小。以普通混凝土砌塊為例,在自然養護條件下,成型28 d后,收縮趨于穩定,其干縮率為0.03%~0.035%,含水率50%~60%。砌成砌體后,在正常使用條件下,含水率繼續下降,可下降10%,其干縮率為0.018%~0.07%,干縮率的大小與砌塊上墻時含水率有關,也與溫度有關。
砌塊上墻后干縮,引起砌體干縮,從而在砌塊內部產生一定的收縮應力。當砌體的抗拉、抗剪強度不足以抵抗收縮應力時,加之砌筑砂漿的強度等級不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發絲狀分散在灰縫隙中,當有粉刷抹面時便顯露出來,極易產生裂縫。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。
3)砌塊房屋的溫度變形分析
夏季在陽光照射下,屋表面最高溫度可達50℃,而頂層外墻平均最高溫度為30~35℃。在寒冷地區,屋蓋結構屋上面依次設有隔氣層、保溫層、找平層和防水層。頂蓋結構有保溫層的保護,與外墻的溫差按理應有所減少。但是,如果保溫層不夠厚,防水層滲漏,保溫層浸水,降低了保溫隔熱效果,這時兩者溫差還是有可能引起墻體的開裂。
砌塊墻體的裂縫控制是一個復雜的系統工程,長期以來人們一直在尋找控制砌體結構裂縫的實用方法,并根據裂縫的性質及影響因素有針對性地提出了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。
1)砌塊生產和施工環節的防裂措施
在砌塊生產環節要加大管理力度。目前,在生產領域存在生產設備質量不過關、質量體系不健全等問題,導致產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、齡期達不到要求等一系列問題。要想解決這些問題,首先引進高質量的生產設備,保證砌塊生產質量;其次,把好材料出廠關。砌塊齡期必須28 d以上,砌塊的規格、強度等級、含水率等應嚴格檢驗,符合要求的方可進入施工現場使用。
在砌塊施工環節中,只有嚴格保證墻體砌塊質量,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。嚴格按照砌筑方法,上下錯縫要注意水平方面互相銜接,增加結構的強度和剛度。嚴格控制砌塊的搬運及堆放環節,砌塊在搬運過程必須輕拿輕放,嚴禁野蠻裝卸,堆放整齊,加蓋防水物品。做好施工工人的培訓工作,以提高砌筑質量。
2)抹灰環節的防裂措施
對于砌塊墻體,按照普通墻面進行抹灰,很容易造成墻體開裂,所以要改變傳統的抹面做法,按照“逐層漸變、柔性抗裂”的原理進行抹灰。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,解決外墻表面易出現有害裂縫的技術難題。外墻抹灰宜待房屋結構封頂28 d后進行,以便墻體有一個干縮穩定的過程,避免日后粉刷開裂。頂層內抹灰應待屋面保溫、隔熱架空板施工完后再進行,以減少溫差效應。外墻抹灰宜從次頂層開始往下,最后抹頂層,這對防止干縮裂縫的產生有效果。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。
砌塊要在我國健康、快速地發展,除了各級領導重視和政策支持外,我們的生產企業必須嚴把產品質量關,生產達標的產品。施工企業必須嚴守施工規程,革除陳舊的操作習慣,依靠科技進步提高生產與施工水平。