某核電廠非放射性化驗室工程外墻裂紋防治技術措施

馬小忠

（4108231974××××6211，上海 200233）

1 工程概況

某核電廠非放射性化驗室工程設計為地上二層框架結構，平面尺寸36.0×14.8m，高度9.2m，墻體為不帶保溫板外墻，其中1.200m以下墻體和女兒墻采用MU10燒結頁巖磚，M7.5水泥砂漿砌筑；框架填充墻采用A5.0加氣混凝土砌塊，干體積密度等級B07，砌塊專用砂漿砌筑。外墻飾面設計為中級丙烯酸外墻涂料，做法詳見05J909外墻11A-a、11D-a，抹灰層具體做法為：1.2m以下和女兒墻燒結頁巖磚部分做法為11A-3a：12mm厚1:3水泥砂漿打底、6mm厚1:2.5水泥砂漿找平。見下表：

框架填充墻加氣混凝土砌塊部分做法為11D-3a：3mm厚專用聚合物砂漿底面刮糙或專用界面劑甩毛、9mm厚1:3專用水泥砂漿打底掃毛、6mm厚1:2.5水泥砂漿找平。見下表：

墻面分格縫設計為：相對標高1.20m窗戶下沿一道，相對標高7.30、8.00m各一道，共計3道水平分格縫，沒有設計豎向分格縫。

2 采取外墻裂紋防治措施的原因

2.1 項目同類工程概況

從2012年開始，廠內各子項建筑物外墻裝飾施工陸續完成，其結構形式及外墻做法與非放射性化驗室基本一致。當時沒有發現外墻裂紋，但在2014年底向業主方移交時，發現各子項建筑物外墻均不同程度出現裂紋，且裂紋數量較多。裂紋形態主要包括3類：①框架梁柱與外墻體交界面處水平或垂直開裂；②外門窗角部45度斜向裂紋；③外墻面不規則龜裂。由于裂紋的原因影響到工程順利移交。

2.2 裂紋原因分析

針對裂紋產生的時間、部位、形狀等信息，項目部組織技術人員從人、機、料、法、環五個方面進行原因分析，并確定其主要原因和次要原因。

2.2.1 人的因素

本項目施工作業人員全部為從事建筑裝飾裝修工作多年的熟練工種，相關外墻抹灰工作經驗豐富，故此因確定為非要因。

2.2.2 機具因素

本項目施工用機具主要是砂漿攪拌機，為常規機具，故此因確定為非要因。

2.2.3 材料因素

砂漿與加氣混凝土砌塊的線膨脹系數相差較大：項目部經分析認為砂漿與加氣混凝土砌塊的線膨脹系數雖然相差較大，但只要在施工過程中注意季節及天氣情況，合理安排施工期，避開冷熱交替的時節及惡劣天氣就可以最大限度地避免由于線膨脹系數不同帶來的溫度應力，故此因確定為非要因。

加氣混凝土砌塊吸水率較大，砂漿水分流失：項目部經分析認為一般在抹灰之前都要提前將建筑物外墻體進行濕潤，這樣就在一定程度上避免了加氣混凝土砌塊從砌筑砂漿中“吸取”水分帶來的弊端，故此因確定為非要因。

設計上外墻抹灰砂漿、膩子、涂料未體現抗裂性能：項目部經分析認為對于處在復雜氣候環境的建筑物來說，外墻材料的抗裂性能對于裂紋的預防就有著至關重要的作用，故此因確定為要因[1]。

2.2.4 法（工藝）的因素

設計上對建筑物外墻抗裂構造措施不足：項目部經分析認為建筑外墻抹灰層抗裂構造措施的不足是引發各個建筑物外墻普遍產生較多裂紋的主要原因，故此因確定為要因。

一次抹灰過厚或厚薄不均造成干縮裂紋：項目部經分析認為抹灰工程應分層進行,每層厚度不宜大于10mm,一次抹灰過厚，砂漿內外失水不一致引起內外收縮不均勻，從而引起空鼓、開裂。當抹灰總厚度大于或等于35mm時，尚應采取加強措施，故此因確定為要因[1]。

設計上外墻分格縫設置不合理：項目部經分析認為外墻分格縫的設置對于防止建筑物外墻裂紋非常重要，特別對于本項目，處于海邊且晝夜溫差較大，合理設置外墻分格縫就可以有效的消除抹灰層因熱脹冷縮原因而產生的裂紋，故此因確定為要因。

2.2.5 環境因素

該核電廠處于海邊，多風且晝夜溫差較大、季節溫差較大，所產生的溫度變化會引起材料的熱脹冷縮。根據核電廠址累年氣象要素特征值和天氣現象年日數及初、終日，廠址區域年平均氣溫11.8℃，極端最高氣溫35.8℃，極端最低氣溫-17.1℃；最小相對濕度15%，平均相對濕度75%；最多大風日數50d，最少大風日數8.0 d，平均大風日數27.1 d。普通砂漿的線膨脹系數約為4×10-4mm/（m.℃），與加氣混凝土砌塊線膨脹系數約為8×10-6mm/（m.℃）相差較大，一旦環境溫度變化，則在砌筑砂漿、墻體砌塊以及抹灰砂漿之間產生溫度應力，當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時，則造成砌塊-灰縫之間、砌塊-砂漿抹灰之間的開裂；砌筑墻體與混凝土框架結構同樣因溫度線膨脹系數不同而存在溫度變形產生裂縫，如框架梁下沿砌塊頂部的水平裂縫、框架柱與填充墻之間的垂直裂縫、門窗洞邊的角裂縫等。

抹灰層養護不及時或養護不到位。項目部經分析認為由于抹灰層很薄，砂漿極易失水，而砂漿過快失水會引起砂漿空鼓、開裂，影響砂漿力學性能的發展，從而影響抹灰層質量，故此因確定為要因。

3 采取的裂紋防治措施

項目部對上述因素進行了逐項分析，影響建筑物外墻裂紋的要因有5個，針對每一項要因制定相應的防裂對策并應用于非放射性化驗室工程。

針對外墻抹灰砂漿、膩子、涂料未體現抗裂性能，對策是改進相關外墻材料的抗裂性能。具體為發起現場變更，將普通水泥砂漿變更為抗裂聚合物砂漿、將外墻膩子變更為柔性耐水膩子、將普通丙烯酸涂料變更為彈性丙烯酸涂料，提高了本工程外墻涂飾材料的抗裂性能。

針對建筑物外墻抗裂構造措施的不足，對策是增加相關建筑物外墻抹灰層抗裂構造措施。具體為發起現場變更，在抹灰層中增加二層加強型耐堿玻纖網格布。

針對一次抹灰過厚或厚薄不均造成干縮裂紋，對策是嚴格抹灰過程控制，通過交底、巡視檢查控制抹灰厚度；具體為施工過程中采用貼灰餅或充筋，根據灰餅或充筋的厚度控制抹灰的遍數。

針對設計上外墻分格縫設置不合理，對策是合理設置外墻分格縫，宜在窗戶的上下沿、框架梁底部等易開裂部位設置分格縫。

針對抹灰層養護不及時或養護不到位，對策是根據氣候氣溫情況，安排專人負責抹灰層的養護保濕工作，正常條件下養護時間不少于7天。

4 措施實施及效果檢查

按照上述對策，項目部在本工程抹灰作業前發起了現場變更《修改非放射性化驗室工程外墻面做法的變更HYG-2900-Z6F-PJEC008》，改進了設計做法，增加了耐堿玻纖網格布，將普通砂漿和涂料變更為抗裂砂漿和彈性涂料，合理優化了外墻面分格縫的數量和位置；同時對抹灰和涂料施工過程進行嚴格管控：在墻體砌筑完成28天之后再進行外墻抹灰工作，抹灰前充分潤濕墻面，嚴格控制每層抹灰厚度6～8mm，抹灰層完成后安排專人養護，在適宜的天氣情況下進行外墻涂飾層的施工。

通過以上對策的制定和實施，以及后續2年左右的檢查，結果表明本工程基本達到了先前制定的控制外墻無裂紋的目的。

5 結語

通過對項目已有建筑物外墻裂紋產生原因的分析，確定其主要影響因素，制定有針對性的防治技術措施，并通過現場變更的形式明確下來，嚴格控制執行，達到了基本消除外墻裂紋的預期目標，保證了建筑物能夠順利地完成實體及竣工移交，同時為后續類似工程的施工提供了寶貴的經驗。