葉志填
(廈門安能建設有限公司)
在現代社會工程建設領域快速發展以及社會發展理念越來越先進的背景下,傳統常見的粘土燒磚工程墻體材料在基礎質量、環境保護、占用土地資源、節能等方面存在的缺陷逐漸暴露出來。隨之,經過大量的技術工藝和材料科技研究,蒸壓加氣混凝土材料在建筑工程領域中得到了大量的應用。該材料具有穩定性好、隔音保溫性好、成本低、施工方便等優勢,成為現代建筑墻體的主要材料之一。但是,由于目前這種材料工藝尚不成熟,加上施工過程存在的一些因素影響,導致蒸壓加氣混凝土砌塊墻體出現裂縫問題,影響了工程質量、安全和美觀。所以,有必要對蒸壓加氣混凝土裂縫的成因和防治策略進行深入研究。
從材料的角度來講,蒸壓加氣混凝土砌塊材料本身質量輕,導熱系數小,可以滿足現代建筑隔音、保溫、防火的基本要求。同時,這類砌塊施工操作簡單,可以提升施工效率。但是,和傳統的燒結粘土磚墻體材料相比,該材料本身也具有一定的缺點,而這些缺點,是導致其出現裂縫的主要原因。首先,蒸壓加氣混凝土材料的收縮比較大,尤其是在材料含水量降低的情況下,其本身會出現較大的干縮形變,進而在表面產生各種裂紋。其次,蒸壓加氣混凝土砌體材料在施工完畢之后,如果外部環境潮濕,在水分吸收和蒸發的過程中,還會引發進一步的干縮形變現象,導致裂縫加重。另外,相對來講,蒸壓加氣混凝土本身的抗拉、抗剪強度較低,如果材料受到外力影響,很容易出現裂縫。比如,在蒸壓加氣混凝土砌塊墻體中,由于框架梁、剪力墻和墻體材質不一致,受到框架沉降以及溫度形變不一致而產生的外力影響,很容易在交接處產生裂縫。
另外,從材料質量的角度來講,蒸壓加氣混凝土砌塊有嚴格的制造工藝標準,比如必須在28d 以上才能出廠,如果沒有達到這一標準,很容易導致砌塊強度不足而出現裂縫問題。在蒸壓加氣混凝土砌塊的制造環節,材料配比不合格、加工工藝不達標,都會導致砌塊材料質量受到影響,在實際使用中出現質量問題。
在現代工程設計領域,設計人員對工程及墻體材料的設計,往往只重視強度設計,而忽略抗裂構造設計[1]。尤其是一些設計人員對蒸壓加氣混凝土砌塊墻體裂縫習以為常,認為不會影響建筑構造安全就不用過于緊張,所以在構造設計中只選用相關標準圖集,而沒有對抗裂問題進行針對性的防治。在這種錯誤思維的影響下,導致工程設計出現了以下幾方面問題:
⑴門窗洞口以及墻體邊緣部位應力過于集中,沒有進行緩沖設計,導致蒸壓加氣混凝土砌塊墻體受到外力影響而開裂。
⑵沒有針對墻體構造空間尺寸進行精確計算,導致砌體尺寸和砌塊規格模數存在較大差異,在后續施工時無法將框體填滿,工人不得不采用大量的砂漿填補孔隙,影響墻體整體性,進而出現裂縫問題。
⑶所設計的墻體厚度、砌筑砂漿強度較小,導致在砌筑之后墻體因剛度不足而開裂。
⑷墻體內部預埋管線設計不合理,導致在預埋、安裝管線時破壞墻體。
在蒸壓加氣混凝土砌塊墻體施工環節,砂漿制作、墻體砌筑、砂漿填縫是主要環節,其中任何一個環節出現問題,都會導致墻體出現裂縫。在砂漿制作環節,砂漿配比不合理、砂漿停滯時間過長、設備故障等,都會導致砂漿質量出現問題,在后續使用中影響施工效果。在蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑環節,沒有進行排磚處理,沒有按照規范的方式進行錯縫施工,在砌筑完之后沒有等砌體沉降到位就填充頂縫,都是導致墻體裂縫的主要原因。鋪漿時,砂漿不飽滿,填充不到位,導致墻體內均勻性受到影響,在內部應力及環境溫度變化影響下,很容易產生裂縫。最后,施工人員技術交底不到位、培訓不足,加上現場施工監管不到位,都會影響蒸壓加氣混凝土砌塊墻體施工質量,導致裂縫問題。
某生活垃圾焚燒發電廠項目位于位于羅源縣松山鎮石門里工業園區,發電廠區紅線內占地面積約84758.46m2(127.14 畝),其他用地約10662.36m2(15.99畝),飛灰填埋場約68262m2(104.17 畝)。整個靜脈工業園總用地面積約163682.82m2(247.3 畝),土建造價17269 萬元。土建工程于2018 年9 月28 日正式開工建設,由主廠房、主廠房附屋、綜合水泵房及冷卻塔、綜合樓、坡道棧橋、煙囪、飛灰養護車間、油罐區、滲瀝液污水處理站、地磅、生活消防水池、事故應急池、門衛等組成。該項目非承重的砌體外維護墻和內隔墻采用WM M5.0專用砂漿砌筑B07(A5.0)加氣混凝土砌塊。考慮到蒸壓加氣混凝土砌塊墻體容易出現的開裂問題,本工程技術人員主要從以下幾個方面進行防治。
2.1.1 材料采購
在材料采購方面,對材料供應商資質、技術實力進行全面考察,選擇技術工藝先進、質量控制能力強的單位進行合作。待工程施工圖紙完成之后,組織相關部門及人員做好技術交底,由采購人員對市場進行考察,在合理成本內尋求合適的蒸壓加氣混凝土砌塊材料,對產品規格、質量標準進行明確,并寫入合同。
2.1.2 現場材料管理
在施工現場,對運至現場的蒸壓加氣混凝土砌塊材料進行全面檢查,確保材料質量達到施工要求[2]。由監理部門指派專業人員對材料進行取樣檢測,施工單位試驗員對材料進行抽樣測試,在雙方對蒸壓加氣混凝土砌塊強度、導熱系數等進行全面檢測并證明質量達標之后,才能投入使用。值得一提的是,對于蒸壓加氣混凝土砌塊這樣的材料來說,在廠商生產完畢之后,需要28d之后才能出廠交付,此時材料特性足夠穩定,可以更好的保證質量。為此,現場材料管理人員需要對到達現場的材料出廠日期進行檢查,確保其符合相關規定。同時,在現場劃定專門區域進行砌塊材料的堆放、運輸和管理,避免材料受潮變質或受損。如果因為現場條件限制,只能露天堆放材料,則需要堆放在地勢較高、排水足夠好的地方,并且做好避雨、防曬。堆放蒸壓加氣混凝土砌塊材料時,堆放高度應當控制在1.5m 以下,保證足夠的通風間距,避免材料受潮變質,且保證材料在使用的時候含水量能夠達到低于15%的標準。根據施工計劃,對材料的運輸、調度、領取數量進行管理,保證現場秩序,盡量降低外部因素對材料的不利影響。
2.1.3 其他材料質量要求
在使用蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑墻體時,還需要用到砌筑砂漿、加強網等材料,對這類材料,也需要按照施工要求,對其質量進行嚴格控制。針對砌筑砂漿,需要使用和蒸壓加氣混凝土砌塊相適配的專用砌筑砂漿,并且嚴格保證砂漿的抗壓強度、粘接強度、收縮性能以及干密度等指標符合相關要求。值得一提的是在部分工程施工中,施工單位采用的是普通砂漿,同樣也需要嚴格遵循《砌體工程施工質量驗收規范》(GB50203-2002)的相關要求。針對加強網材料,本工程采用的耐堿玻璃纖維網格布,其網眼尺寸控制在8mm×8mm 以內,要求重量不低于125g/m2,確保材料強度、抗拉性能等符合建筑材料相關質量標準要求。用到的鋼絲網為鍍鋅鋼絲材料,鋼絲直徑1.2mm,網眼規格控制在20mm×20mm 以內。
在本工程的設計方面,設計人員根據實際情況,在國家及當地相關標準要求的基礎上,在5m 以上的大開間框架中加設構造柱和4m 以上墻體中間設計構造圈梁,以提升建筑構造結構的整體穩定性。基于此設計方案,對蒸壓加氣混凝土砌塊墻體進行受力模擬,確保其符合質量要求。同時,在設計中加入一些防裂措施,比如在設計圖紙中標明,要求在砌體墻面掛鋼絲網、甩漿,并且在隱蔽驗收后,漿體達到一定強度后再進行抹灰。另外,在充分考慮施工質量和成本等方面因素的基礎上,適當提高砂漿標號。在本工程中,設計單位指定采用M7.5 混合砂漿,很好的避免了砂漿攪拌后出現的泌水現象。
在砌筑蒸壓加氣混凝土砌塊墻體之前,施工各單位根據施工圖相關技術要求,結合對砌塊模數、尺寸等方面的評估,利用軟件繪制砌塊配列圖。這樣做的目的是為了控制好墻體砌筑尺寸,避免出現搭接長度不合理而導致墻體部分位置空缺而被迫進行砂漿填充的問題。在繪制砌塊排列圖時,將砌體搭接長度控制在砌塊尺寸的三分之一,實際尺寸為150mm。
在本工程中,施工單位在現場進行構造試驗,發現按照常規施工方式,無法保證蒸壓加氣混凝土砌塊墻體抗拉強度達到標準的0.1MPa 以上。經過大量的現場試驗分析,施工單位引進了密肋隱框構造措施工藝。具體操作方式為,在建筑墻體中按照2m 的間隔,增設一道5cm×5cm 的細石混凝土密肋隱框構造體,經過現場實際施工檢測,成功使蒸壓加氣混凝土砌塊墻體抗拉強度為0.15~0.18MPa,超過了>0.1MPa 的標準,極大降低了裂縫產生的可能。在蒸壓加氣混凝土砌塊墻體施工之前,需要給砌塊材料灑水,但是因此會產生另一個問題,即砌塊材料潮濕后出現干縮形變問題。為了兼顧施工工藝及質量控制要求,本工程施工單位采取提前1~2d 灑水的方式,確保施工時蒸壓加氣混凝土砌塊材料的含水率<15%。
在蒸壓加氣混凝土砌塊墻體正式施工時,施工單位全面計算砌塊材料及框體高度,將灰縫厚度控制在15mm。嚴格做好現場砂漿的配置工作,全面提高砂漿質量。然后,按照事先做好的控制線,進行植筋錨固施工,將拉結筋高度控制在400~600mm 之間,長度控制在墻體長度五分之一左右且不少于1000mm。在充分養護固化之后,申請進行拉拔試驗,確保墻體拉結筋、主筋和建筑結構錨固合格。在砌筑時,根據框體尺寸,盡量保證采用標準尺寸砌塊砌筑,有進行砌塊切割必要時,使用電鋸按照設計方案進行標準化切割,保證切割面平整無雜質和毛邊。蒸壓加氣混凝土砌塊墻體施工時,要嚴格按照規范的方式進行錯縫砌筑,保證灰縫平直度和寬度均勻性[3]。砌筑到收頂位置時,要等待下部砌塊沉降到位,這個時間一般控制在7d 左右。然后,再采用斜砌的方式,配合砂漿填滿框體頂部,保證斜砌緊實度和砂漿均勻度、飽滿度,避免銜接部位出現裂縫。
在我國建筑工程行業全面發展的背景下,蒸壓加氣混凝土砌塊材料作為一種新型建筑材料,得到了大量的應用。針對這種材料工藝在實際施工中容易出現的裂縫問題,施工單位需要從材料本身、設計環節、施工環節等角度,充分分析導致裂縫的原因,再通過加強質量檢測、優化設計方案、提高施工質量管理等方式,避免蒸壓加氣混凝土砌塊墻體出現裂縫。只有這樣,才能進一步提高建筑工程的施工質量,并持續推動建筑工程行業的高水平發展。