新型墙体材料裂缝分析与防治

本文介绍了墙体裂缝的类型，从材料、设计、施工等方面分析了裂缝产生的原因，根据裂缝类型，介绍了防止墙体裂缝的质量控制措施，有利于进一步推进使用经济、节能的砌块材料。墙体材料改革是我国建设领域的一项基本国策，是实施可持续发展战略的重大举措，改革的目标是用新型墙体材料取代传统的实心黏土砖，达到保护耕地、节约能源、保护环境的目的。但随着新型墙体材料的应用，也带来了一些负面影响，如墙体易开裂就是最具代表性的问题之一。墙体开裂的原因是多方面的，本文对此进行分析，并提出防治措施。1、裂缝类型综述墙体裂缝从外观上可分为表面裂缝和基体裂缝，1）表面裂缝，是指装饰面出现的裂缝，装饰面可以是粉饰面、抹灰面也可以是贴面。2）基体裂缝，是指结构体的裂缝，也就是砌块出现裂缝。从形成机理上可分为温度裂缝、干缩裂缝、沉降裂缝。1）温度裂缝，是由于温度变化引起的裂缝，4）干缩裂缝，由于砌块材料含水量减少而收缩引起的裂缝。5）沉降裂缝，砌块砌筑后在砂浆硬化过程中，砌块下沉而出现的裂缝。2、墙体裂缝部位采用小型砌体或灰砂砖的建筑墙体，其裂缝宽度一般为0.1-2mm，经调查裂缝主要发生在以下部位：（1）在平屋顶檐口下或顶层外轴线梁下与砌体交接处的灰缝位置，裂缝呈水平方向断续的水平缝，房屋两端比中间严重；有的在屋顶悬臂梁根部下的横隔墙上呈向外下斜梯形裂缝。（2）在门窗口部位，以外纵墙尤为突出。（3）在建筑物顶层或最上二层外纵墙两端1-2个开间的窗角，沿砌体灰缝产生呈阶梯形的斜裂缝。（4）框架结构的填充墙，较常见的是在梁与砌体交接处出现水平和垂直的裂缝，在砖混结构横隔承重墙上，个别会呈正八字上斜裂缝。3、裂缝产生原因（1）材料性能缺陷对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。如混凝土砌块的干缩率0.3-0.45mm/m，它相当于25-40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置28天能完成50%左右的干缩变形，以后逐渐变慢，几年后才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂，如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝，框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝，空腹墙内外墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝，这种情况一般外墙裂缝较内墙严重。这些都是材质问题所致。（2）温度的影响最常见的裂缝是在混凝土平屋顶房顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖（块）灰缝的水平裂缝，以及水平包角裂缝（包括女儿墙）。导致平屋顶温度裂缝的原因是顶板的温度比其下的墙体高得多，而混凝土顶板的膨胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大，中间渐小，顶层大，下部小。屋面与墙体之间的温差也会使顶层墙体产生裂缝，在夏季尤其明显。屋面的温度比墙体的温度高，则屋面的变形也比墙体的变形大，屋面的变形受到墙体的约束，导致在屋面和墙体的结合处产生剪拉力。在剪拉力和屋面荷载的共同作用下，墙体产生相应的主拉应力，当主拉应力超过墙体自身的抗剪、抗拉强度时，墙体势必会产生多种形状的裂缝。（3）地基沉降的原因由于建筑物不均匀沉降，引起建筑物的墙体结构内的附加应力，而砌块砌体的抗剪性能大大低于黏土砖砌体，是导致墙体产生剪拉斜向开裂或垂直弯曲开裂的主要原因。（4）设计方面的原因一般情况下，设计者往往重视强度而忽略砌体抗裂构造措施。设计者往往在强度方面作必要的计算后，针对构造措施，绝大部分引用国家标准或标准图集，很少单独提出防裂要求和有关措施，更不会对这些措施的有效性进行调查分析。（5）施工质量缺陷长期以来，施工单位习惯于粘土砖的传统施工作业，认为新型墙材的砌筑工艺和粘土砖差不多，所以缺少培训和实践，施工方法、工具、砂浆等仍沿用粘土烧结砖的做法，对砌筑高度、湿度控制缺乏经验，加上施工过程中水平灰缝、竖向灰缝不饱满减弱了墙体抗拉抗剪强度以及工人砌筑水平的不稳定，都将导致墙体出现裂缝。4、裂缝防治措施（1）材料质量的控制对砌块生产厂家的产品质量进行严格的管理，要实行严格的质量抽检制度。目前我国新型墙体材料产品在生产和应用中，由于标准较低，致使有些产品虽然符合国家或行业标准，却难以满足建筑功能的要求。旧标准的制定考虑生产企业的实际水平，迁就落后的生产方式，生产企业获得产品合格、得到销售许可后，在产品质量和性能上往往有降低要求的现象。今后应转变观念，从为生产企业制定标准转向为生产和应用单位共同需要制定标准，强化应用性能指标要求。在市场经济条件下，产品标准是强化产品质量、调整产品结构、调控市场的重要手段。提高新型墙体材料标准，可以推动企业的技术进步和建材行业发展。确保将好的产品应用到建设工程中以提高工程质量。对那些管理水平低，生产设备质量差，质量不能保证的厂家，要运用市场机制进行淘汰。轻质砌块质量性能指标中，对于墙体裂缝产生影响最大的是收缩性，而相对含水率是反映收缩性的重要指标。为此，要求轻质砌块特别是轻集料混凝土小砌块必须经28d养护后方可出厂，且使用单位必须坚持产品验收。应对砌块进行防潮包装，以免造成二次干缩和减轻搬运过程的破损。（2）把好构造设计关新型墙体材料的研发与应用技术的研究严重脱节，也是造成新材料难以推广应用的主要原因之一。一方面设计人员对新材料不熟悉，设计时无从下手，另一方面双没有相关的应用技术规程做技术支撑。因此，必须建立集产品开发、科学研究、技术应用为一体的技术体系，积极推进各类新产品应用技术规程的制定和宣贯，为新材料的应用提供技术保障。把好构造设计关预防新型轻质砌块墙体开裂，必须以建筑设计为重点。设计者应根据《非承重混凝土小型砌块砌体工程技术规程》、《非承重混凝土小型砌块砌体构造》及有关规范的要求，结合建筑使用功能及各种材料的特性，采取具体有效的构造措施，避免墙体开裂渗漏。控制顶层墙体裂缝的关键是降低屋面与墙体之间的温度差。因此必须同时采用保温层和隔热层，在檐口处的保温层厚度必须满足允许温差的要求。同时，隔热层应满铺，不得在檐口处出现空档。在屋盖适当部位应设置分隔缝。顶层外墙交接处和纵横墙交接处的芯柱数由现在的5孔、4孔增加为8孔，其中在横墙或山墙上设5孔，在外纵墙上设3孔，以减少横墙斜向裂缝的产生。在顶层门窗洞口两侧均设置1孔芯柱，芯柱必须锚固于上下层的圈梁内，以增强墙体的抗剪强度。顶层两端第-开间的房间隔墙厚度若为190则应与山墙同时砌筑，在T字接头处设置4孔芯柱和φ4钢筋点焊网片，沿高度每600mm设置。后砌墙和填充墙用钢筋网片与山墙连接，墙顶离开屋面板底20mm，并用弹性材料嵌缝。上述两种墙体须沿墙通长设置φ4钢筋点焊网片与芯柱网片、山墙拉结网片相连。提高顶层墙体的小砌块和砌筑砂浆的强度等级，应不低于7.5级，并在外纵墙、内横墙沿高度每600mm设置φ4钢筋点焊网片，用来增强顶层墙体的抗拉、抗剪强度。在各层窗台处均设置钢筋混凝土窗台梁，以减少由于压力差引起的裂缝。同时提高底层窗台下砌筑砂浆的强度等级。若在不均匀地基的情况下，增加地圈梁的刚度，并在底层窗台墙体的第二与第四皮灰缝中各设置φ4钢筋点焊网片，用以控制竖向裂缝的产生。（3）强化施工现场管理，加强施工防治措施对于施工单位来说，目前建设队伍的主力军往往是没有经过培训的农民工，文化素质偏低，所以要加强施工前的培训，让他们掌握新材料的施工工艺，提高施工质量。另一方面，对进场材料进行施工前的复验，施工单位和监理单位要严格按照规范的要求进行把关，禁止不合格的产品上墙。对于管理部门来说，一方面要加强监管，督促施工、监理单位把好质量关。另一方面要研制一套适合施工现场快速测定含水率的方法，指导施工单位便捷地筛选产品，从而制定墙体材料上墙含水率的标准，控制墙体裂缝的产生。施工防治措施：1）施工单位应选择合格生产商。签订合同时，要明确砌块进入施工现场的时间，生产商必须保证龄期满足要求，并承担相应责任。2）施工单位应对进场砌块加强检测。3）砌块进场后，尽快运入己放好线的施工楼层，分散堆放至砌筑位置，并应事先做好防水措施，保证主体结构养护用水以及雨水不流入楼层。为尽量增加砌块龄期，宜在问隔7d后再进行砌筑，并且应测试砌块含水率，当含水率低于15％时，方可施工。4）针对砌块的特点，在砌筑前，不应再提前浇水湿润，以避免因浇水不均匀造成砌块含水量增大。而应采取在砌筑时，铺砂浆前，在砌筑面上适量浇水的作法。5）加强圈梁、构造柱的设置，墙长超过4m，应设构造柱，墙高超过3m，应设圈梁。墙长及层高较大且有门洞时，构造柱的设置应首先保证洞口两侧，以避免洞口角部收缩裂缝。当主体结构未留钢筋，或位置偏差时，必须采用植筋。6）由于易受空气湿度影响，以及与框架结构存在变形差，宜将墙体两侧拉结筋拉通，提高抗裂能力。7）严格按照操作规程施工，保证砂浆强度及灰缝饱满（尤其是竖缝）。8）在不同材料的接合部、新旧砌体连接处及开槽位置，钉上钢丝网或加防裂网布可减小抹灰层的开裂。9）砌筑完成后，要坚持洒水养护，以减少砂浆的干燥收缩。（4）研究新型墙体材料及新的结构体系。可以借鉴成熟地区的一些做法，发展多种结构体系，如CL结构体系、异型柱结构体系、框架一填充墙结构体系，以从根本上解决墙体的开裂问题。在框架一填充墙结构体系中，填充墙材料宜采用加气混凝土砌块、空心砖、多孔砖等材料。（5）加大宣传力度加大宣传力度，保证墙体材料改革的顺利进行。在新旧墙体材料的交替过程中，积极组织、探索、研究新型结构体系及墙体材料的应用问题，通过成熟的技术、结构、材料，使墙体开裂问题得到有效控制，促进工程质量水平持续稳步提高。本文章由西安京科皮肤病医学研究院整理发布，欢迎分享！