預(yù)防加氣混凝土砌體抹灰的空鼓及裂縫研究

薛二俊 山西陸海路橋市政工程有限公司

1 前言

加氣混凝土砌體抹灰建筑結(jié)構(gòu)對于提高建筑抗震設(shè)防性能，加強整體建筑框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等具有重要作用，也可有效的適應(yīng)大開間、建筑內(nèi)部空間的靈活設(shè)計等要求，因此加氣混凝土砌體抹灰建筑結(jié)構(gòu)的使用至關(guān)重要。但是由于建筑材料自身和設(shè)計等多種復(fù)合因素的影響，會導(dǎo)致加氣混凝土砌體抹灰結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空鼓和裂縫現(xiàn)象，如何有效的制止此類病害發(fā)生，優(yōu)化墻體結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)定性成為當(dāng)前加氣混凝土砌體抹灰建筑材料研究的核心。

2 加氣混凝土砌體抹灰的空鼓與裂縫病害發(fā)生的具體

2.1 自身材料的影響因素

抹灰砂漿自身收縮的過程中會引起加氣混凝土墻面抹灰層出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，從收縮的類型上看，主要包含有溫度收縮、自收縮和干燥收縮等，每種收縮方式都具有各自特征，引起開裂的程度和狀態(tài)也是不同的。例如，溫度收縮主要是由于白天和夜間的溫度差導(dǎo)致的熱脹冷縮現(xiàn)象，此現(xiàn)象的循環(huán)發(fā)生，會導(dǎo)致抹灰空鼓與裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)交替性。

一般情況下，抹灰砂漿在早期作用的過程中，由于強度增長過快，加上強度的使用周期相對較短，會導(dǎo)致各種收縮過程中的周期延長，這種強度的變化，主要是由于強度的增長周期與收縮周期之間存在的不協(xié)調(diào)性有關(guān)，因此砂漿裂縫的現(xiàn)象會出現(xiàn)。抹灰層砂漿存在以上類型的收縮現(xiàn)象，拉應(yīng)力出現(xiàn)，并且超出抹灰砂漿自身的抗拉強度后，就會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

2.2 抹灰砂漿的保水性影響

砂漿保持水分的能力即保水性，只有膠凝材料具備充足的水化、凝固功能和條件，才能夠滿足設(shè)計需求的抹灰砂漿層，在具體的施工流程中，要求砂漿材料中的各個組成部分材料不發(fā)生分離，應(yīng)及時的應(yīng)對泌水現(xiàn)象。由于加氣混凝土作為一種高分子建筑材料，且具有高度分孔結(jié)構(gòu)、建筑材料主要為硅酸鹽，整體結(jié)構(gòu)從外觀上看更像是多孔的人造石。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)物理特征分析，加氣混凝土空隙率一般可達(dá)到70%～80%，其中鋁粉與其中的堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣約占所有氣孔數(shù)量的40%左右，此類型的氣孔大部分為閉氣孔結(jié)構(gòu)。由此可知，氣孔的結(jié)構(gòu)、氣孔量及氣孔的分布等，都會影響到加氣混凝土砌體結(jié)構(gòu)的物化特征，如05 級加氣混凝土宏觀孔分布見下表1。

表1 05級加氣混凝土宏觀孔分布

通過以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計和測試的相關(guān)結(jié)果看，孔徑為0.5mm～1.5mm 時，宏觀情況下氣孔量一般設(shè)計為16.7%，由于多孔結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致材料的毛細(xì)管受到破壞，加上自然狀態(tài)下，空氣平均含濕率一般在1%～3%左右，而在空氣系統(tǒng)中的吸濕性相對較小，并且反應(yīng)緩慢。由于加氣混凝土氣孔大部分處于“墨水瓶”結(jié)構(gòu)氣孔中，且僅有少部分水份出現(xiàn)蒸發(fā)而形成細(xì)孔，因此毛細(xì)孔的作用性相對較差，導(dǎo)致加氣混凝土的吸水性過多，并且呈現(xiàn)出吸水后導(dǎo)濕緩慢的特征。因此，在選擇使用普通水泥砂漿對加氣混凝土墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抹灰處理時，會由于保水性相對較差，導(dǎo)致吸水量達(dá)不到既定的設(shè)計水平，呈現(xiàn)出砂漿僵化，強度和粘結(jié)力都會受到較大程度的影響。

2.3 墻面導(dǎo)熱系數(shù)及線膨脹系數(shù)相差較大

隨著溫度的逐步增加，普通的抹灰砂漿吸收狀態(tài)下或者釋放熱量的過程中，比加氣混凝土快的多，在實際施工的過程中，容易導(dǎo)致普通抹灰砂漿溫差的出現(xiàn)，且溫度的變化相對較大，兩種建筑材料的使用，會不同程度的產(chǎn)生不同的溫差，因此此類型的溫差變化，也會導(dǎo)致普通抹灰砂漿速度，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的變形速度。同時，由于線膨脹系統(tǒng)的變化情況是不統(tǒng)一的，因此往往會隨著溫差的變化，這對于發(fā)熱膨脹的變形量，從而會導(dǎo)致砌體而機構(gòu)的墻面與抹灰砂漿之間的溫差相對較大，其以σ表示，而加氣混凝土制品的抗拉強度一般約為0.25MPa左右。因此當(dāng)溫差變形應(yīng)力σ＞0.25MPa時，就不可避免地會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

2.4 抹灰砂漿與加氣混凝土的線收縮相差相對較大

加氣混凝土體積安定性由于受到濕度的影響變化較大，其吸濕膨脹，并呈現(xiàn)出干燥濃縮的現(xiàn)象，并且對應(yīng)的干燥的收縮性系數(shù)要比普通的抹灰砂漿相對較大。加氣混凝土的線收縮一般為0.8mm/m 左右，而普通型的抹灰砂漿線收縮一般呈現(xiàn)在0.03mm/m 左右。對應(yīng)加氣混凝土的收縮應(yīng)力達(dá)到或者超過制品抗拉強度或者砌體結(jié)構(gòu)的粘結(jié)強度時，砌塊結(jié)構(gòu)本身或者墻體的裂縫結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)一定程度的裂縫。據(jù)相關(guān)研究資料顯示，加氣混凝土結(jié)構(gòu)材料達(dá)到20℃時，在不同環(huán)境中，其相對濕度條件下的干燥收縮值變化是較大的，具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表2。

表2 加氣混凝土干燥收縮值

加氣混凝土和抹灰抗裂砂漿兩種建筑材料，在受到外界環(huán)境變化時，會產(chǎn)生較大的變形差，并且兩種材料受到的冷熱干濕作用時，變形量與變形的速度也會呈現(xiàn)出不一致這將會導(dǎo)致加氣混凝土與抹灰層接觸的空間部分產(chǎn)生空鼓，嚴(yán)重的情況下會導(dǎo)致開裂。

2.5 施工技術(shù)影響

在實際施工的過程中，由于砌塊墻體結(jié)構(gòu)中，腳手眼及其面層結(jié)構(gòu)中存在一定的損壞，因此要選擇使用規(guī)則性或者異物對整體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行填塞，這樣才能夠保證配套漿料結(jié)構(gòu)能夠及時的修補，這樣容易導(dǎo)致此結(jié)構(gòu)位置出現(xiàn)一定的開裂現(xiàn)象；其次，由于表面浮灰存在異物，并且沒有充分的進(jìn)行濕潤，使得砌體結(jié)構(gòu)的灰縫飽滿度難以符合設(shè)計的基本要求，且砌塊結(jié)構(gòu)容易被損壞，因此操作是否標(biāo)準(zhǔn)將會直接影響到抹灰層是否會產(chǎn)生空鼓的現(xiàn)象。最后，在外墻結(jié)構(gòu)的同一表面環(huán)境中，可選擇使用不同強度與收縮值的建筑材料，開展抹灰作業(yè)，這樣在抹灰后就容易導(dǎo)致不同種材料之間界面開裂的現(xiàn)象發(fā)生。

3 解決措施分析

3.1 加氣混凝土內(nèi)墻面

在選擇使用加氣混凝土開展內(nèi)墻結(jié)構(gòu)的保溫時，應(yīng)保證單一加氣混凝土的砌塊結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到節(jié)能的使用效果和要求，并且可選擇使用砂漿開展砌筑施工，只需做好內(nèi)部墻面結(jié)構(gòu)的放抹灰開裂現(xiàn)象即可。由于加氣混凝土的強度相對較小，加上所選取的抹灰砂漿要與加氣混凝土材料相匹配，因此對應(yīng)材料的吸水性和保水性能要好。可選用專用抹灰砂漿或粉刷石膏進(jìn)行加氣混凝土的內(nèi)墻面抹灰，其主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到表3的要求。

表3 加氣混凝土及其內(nèi)墻面抹灰材料主要性能指標(biāo)要求

在實際施工的過程中，要首先選擇使用鋼絲刷將墻面結(jié)構(gòu)上的灰色墻皮刷掉，并用棉絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)擦除，再選擇使用澆水的方式，實現(xiàn)其充分的濕潤，以控制加氣混凝土的含水率保證在15%左右。最后選取使用專用的界面處理劑，以保證加氣混凝土表面存在封孔性的氣體，并且可有效的減少吸水率，使得抹灰層結(jié)構(gòu)與加氣混凝土結(jié)構(gòu)之間有很好的粘結(jié)力和穩(wěn)定性。

3.2 加氣混凝土外墻面

為了有效的解決和控制加氣混凝土結(jié)構(gòu)外墻面抹灰層的空鼓現(xiàn)象，除了在建筑材料的選擇上下功夫以外，要選取合理的加氣混凝土材料，以適應(yīng)專用抹灰砂漿施工流程，保證砂漿材料的導(dǎo)熱系數(shù)、彈性模量及線膨脹系數(shù)等符合加氣混凝土的設(shè)計需求。同時，還要保證具有很強的吸水性和保水性，這樣才能夠有效的避免開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)束語

綜上所述，加氣混凝土砌體抹灰不僅能夠保證墻體結(jié)構(gòu)的耐久性和使用的強度穩(wěn)定性等，也能夠給人帶來美的享受，但是從工程質(zhì)量的角度分析，加氣混凝土砌體結(jié)構(gòu)的空鼓或者裂縫等問題，是建筑工程施工的通病，因此關(guān)注和預(yù)防此類病害的發(fā)生，對于提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工質(zhì)量等具有重要意義。我們必須要結(jié)合空鼓和開裂的實際現(xiàn)象，嚴(yán)格的采取針對性的解決措施，只有充分的確保建筑材料、建筑設(shè)計和施工等作業(yè)的規(guī)范化，才能夠真正的避免和減少空鼓及裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。