混凝土小型空心砌块墙体开裂原因及预防治理

时间:2022-05-19 13:35:04 心得体会 浏览次数:

(昆明理工大学 建筑工程学院,云南 昆明 650224)
摘 要: 文章对混凝土小型空心砌块墙体开裂的原因进行了分析,并提出相应的预防治理方 法,以确保砌块建筑的正常使用。
关键词:混凝土小型空心砌块;墙体开裂;预防措施
中图分类号:TU37  文献标识码:A  文章编 号:1007—6921(2009)07—0211—02

近年来,随着建设资源节约型社会工作的逐渐深入,我国在建设工程领域大力推行混凝土小 型空心砌块等新型墙体材料,这类砌块具有保护耕地、改善环境、促进工业废渣综合利用的 优点,同时还具有高强轻质、保温隔热、便于施工等特点。但是,随着新型墙体材料的推广 应用,也出现了一些新的质量通病,如混凝土小型空心砌块墙体开裂、渗漏就是其中最具代 表性的问题。这些问题不但直接影响着工程质量整体水平的提高,而且对房屋的使用者在观 感上和心理上造成不良影响 ,给人们生产、生活带来不便和烦恼。本文对混凝土小型空心砌 块建筑墙体的开裂原因进行了分析,并提出相应的预防措施和治理方法。
1 混凝土小型空心砌块墙体开裂的原因

混凝土小型砌块墙体的工程裂缝、渗漏等问题,是个颇具现实意义,且备受关注的质量问题 。产生裂缝的原因很复杂。本文从材料、温度、设计、施工等方面对砌块产生裂缝的原因进 行分析。
1.1 砌块自身的质量原因
1.1.1 混凝土小型空心砌块是由混凝土组成的。混凝土是一种复合材料,由骨料、水泥、 气体、水分等非均质材料胶结而成。在温度、湿度变化条件下,混凝土逐步硬化,产生不均 匀的体积变形。由于水泥收缩较大 ,骨料收缩很小,当水泥砂浆的热膨胀系数大于骨料热膨 胀系数时,界面上产生拉应力,由此造成混凝土开裂损伤。同时,混凝土结构内由于水化热 产生的温变、收缩等引起界面上的拉应力,当拉应力达到界面粘接强度时,界面上的某一薄 弱环节将首先开裂,因而形成小型空心砌块内部的细微裂缝。
1.1.2 从现行砌体结构设计规范可知, 砌块与烧结砖在块体强度和砂浆强度相同的情况 下,砌块砌体的抗压强度高, 而抗剪和抗拉强度低。砌块墙体的抗压强度比同强度等级的砖 墙比高1.48~1.85倍;砌块砌体沿齿缝截面弯曲抗拉强度仅为砖砌体的30%,沿通缝截面弯 曲抗拉强度仅为砖砌体的47%左右,而抗剪强度仅为砖砌体的53%~57%。砌块高度190mm,为 普通砖的3倍,竖缝砂浆不易饱满;另外,由于砌块空心的存在,砂浆接触面积仅为砖砌体的 30%,加上墙体减薄,抗剪能力就更低。总之,在受力状况相同条件下,砌块建筑墙体抵抗拉力 和剪力的能力要比砖砌体小得多,因此,对产生裂缝的各种因素特别敏感。
1.1.3 混凝土在硬化过程中自由水逐渐蒸发而干缩,从而引起砌块自身开裂。
1.1.4 混凝土中胶凝物质在大气中CO2的作用下碳化收缩,砌块上墙后,由于砂浆的收 缩,会引起墙体内部产生一定的应力,当这种应力大于墙体材料的抗拉与抗剪强度时,墙体 就会产生开裂。
1.1.5 空心砌块是由混凝土制成的一种空心墙体材料,具有明显的脆性性质,在生产和 运输过程中,因振动会产生细小的裂缝,上墙后在外界因素的作用下就会产生墙体上的宏观 裂缝。
1.1.6 由于砌块自身材料的原因,混凝土砌块成型养护需要28天,而在生产到施工过程 中,有时砌块龄期不到即已出厂并用于施工,且龄期很难检查控制,这也是造成墙体开裂 的主要原因之一。
1.1.7 在生产中由于生产设备质量不过关、质量体系不健全等问题, 导致产出的砌块密 实度、强度达不到要求、几何尺寸差、缺棱掉角、含水率高、不进行防潮包装等一系列问题 也会引起砌块墙体开裂。
1.2 温差作用的原因

温度的变化会引起建筑砌块材料的热胀冷缩,在一定条件下胀缩变形引起的温度应力足 够大时,墙体就会产生温度裂缝。混凝土小型空心砌块的温度线膨胀系数约为1×10-5 ,是实心黏土砖砌体的2倍〔1〕。因此,混凝土砌块对温度比较敏感,容易受温度 的变化而引起变形,引起墙体的开裂。同时,由于砌块、砂浆与钢筋混凝土板的线膨胀系数 不一致,使得墙体各部分变形量不同,导致处于约束状态下的墙体内产生程度不一的变形, 使薄弱处墙体开裂。
1.3 设计方面的原因

由于设计人员对砌块墙体材料的性质不够了解,在设计过程中往往采用传统的设计方法,在 构造上没有采取防裂措施,对以下两方面的考虑也不周全。
1.3.1 地基沉降差异。由于建筑物不均匀沉降使墙体在翘曲作用下产生剪切,导致主拉 应力过大,从而使建筑物墙体结构内产生附加应力, 当拉应力超过砌体的抗拉强度时, 就会 产生裂缝。
1.3.2 砌体整体刚度不够均匀,对体型复杂的建筑,由于变形缝的设置不当,未对可能 产生的剪、拉附加应力做充分估计;现浇钢筋混凝土变形缝设置不规范。
1.4 施工方面的原因 
1.4.1 施工单位的管理水平低,以及工人对混凝土小型砌块的操作不规范,使得横、竖 缝砂浆不饱满,灰缝厚度和密实度不均匀, 导致墙面存在透光、不平整和不垂直等质量通病 。因而在砌体横向变形时砌块和砂浆的交互作用弹性地基梁的作用、竖向灰缝的应力集中,  使砌块的整体强度的刚度降低而产生裂缝。
1.4.2 在施工过程中,使用传统的砌筑砂浆,没有使用专用砌筑砂浆;或是使用专用砌筑 砂浆,但砌筑砂浆的强度达不到规范值;砂浆和易性差,水平灰缝砂浆饱满度低;以及没有 有效控制上墙混凝土小型砌块含水率等等,这些均影响了空心砌块之间的粘接性能,导致墙 体抗拉、抗剪强度降低,从而引起墙体开裂,雨水渗漏。
1.4.3 现场材料的堆放不采取有效措施, 受潮后仍上墙,引起二次干缩。
2 防止混凝土小型空心砌块墙体开裂的措施

对于各种混凝土小型砌块墙体裂缝首先要考虑预防,针对前述裂缝产生的原因及影响因 素,我们可以提出一些有效的防治对策。
2.1 砌块生产方面的防治措施
2.1.1 砌块质量必须符合国家标准,另外,通过调查发现,砌块在多次干湿循环的情况下 收缩值能明显降低,利用此项性能,可在养护期采取措施以改善砌块的收缩性能, 这是减少砌 块建筑裂缝的一项治本措施。
2.1.2 用级配合理、干净的骨料;严格控制水泥、 粉煤灰与水的用量;火山渣等多孔材料 作骨料时 ,要延长砌块成型震动时间,增加混凝土的密实度。不同品种水泥不得混用。
2.1.3 砌块的规格、强度等级、含水率等应经严格检验。符合要求方可进入施工现场使 用,进入施工现场时,必须注明生产日期,且附上产品合格证及质量检验报告,静置养护龄 期不足28d的不得进场使用,蒸汽养护亦必须停放25d后方可上墙。
2.1.4 所有砌块应根据规格、型号、用途分别堆放,堆垛应设有标记,高度不得超过1.6 mm。不能直接堆放在地面,应有隔离措施,防雨淋措施和场地排水措施。
2.2 设计方面防治措施

对体型复杂的建筑,为了防止或减轻房屋在正常使用条件下,由温差和砌体干缩引起的墙体竖 向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体 产生裂缝可能性最大的地方。
为防止或减轻房屋墙体开裂,在设计时可根据情况采取下列构造措施:①适当增加基础梁高 或增加地圈梁,以确保基础有足够的刚性;②在窗洞下增设厚40mm钢筋混凝土带,使山墙两 侧1~2个房间与山墙形成U字形钢筋混凝土;③采用钢筋混凝土窗台板,窗台板嵌入窗间 墙内不小于600mm;④设置构造柱 在纵横墙体交叉部位、墙体转角处、框架平面外的填充 墙与柱的连接部位可设置C15混凝土构造柱。⑤设置水平加强带 每道填充墙至少设置一道混 凝土加强带(钢筋两端伸入构造柱或与框架柱预埋铁件焊接),墙高超过4m时宜设置两道。 无门窗洞口时,可设置在墙高1/2部位;层高3m左右时,宜设置在窗台部位;墙体较高时,可设 置在门或窗过梁部位。水电管线必须在砌墙前埋设,并沿管线设置细石混凝土加强带。⑥  设置灰缝钢筋;⑦顶层两端端部开间及相邻开间外墙的门窗洞口两侧增加两孔配筋芯柱;适 当增强顶层钢筋混凝土圈梁,窗台下设2Φ6通长构造拉筋,亦可设现浇混凝土通长的窗台板 或钢筋混凝土带。也可根据建筑物的具体情况,如场地土及抗震设防烈度、基础结构布置形 式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。
2.3 施工质量防治措施

加强施工现场管理,严格按照技术规程进行施工,可采用如下措施:①对砌筑工人应严格 要求,砌筑工人应持证上岗,无上岗证者不得上岗,上岗前应做好技术交底,要求每一层的 同一部位墙体应由同一人施工;②砌筑时应控制砌块含水率,砌块砌筑前不得浇水 ,不得使 有雨淋的含水率大的砌块,在多雨季节施工时 ,应用彩条布将砌块遮盖 ,防止雨淋。③保证 砌筑材料质量。砌块在砌筑前,应将表面的污物清除,不得使用未到28天龄期或潮湿砌块进 行砌筑。④混凝土砌块砌体应采用砌块专用砂浆砌筑,砌筑砂浆须采用和易性好、黏结力强 、稠度控制在50mm以下的混合砂浆,严禁用水泥砂浆砌筑〔2〕;⑤墙体水平灰缝和 竖缝必须饱满,水平缝灰浆饱满度达到90%,竖缝灰浆饱满度应达到80%,严禁砌体出现瞎缝和 透明缝;⑥严格控制日砌高度,非承重砌体应分次砌筑,每次砌筑高度不应超过1.5m〔3 〕;⑦施工时要密切和水电等施工人员配合,在砌筑时准确预留孔洞,严禁在墙体上凿槽 、凿孔等;对消防、给水系统穿墙的管道用成孔机在墙体上打孔,并埋设钢筋套管。各种管 道应在地上入户处设柔性防水套管,以防渗漏。⑧墙体与构造柱连接处应砌成马牙槎并加设 拉接筋。砌筑时,砌块底面朝上,铺灰饱满,竖向灰缝应满灌,挤压严密,搭接合理。⑨严格按 照砌筑方法,上下错缝要注意水平方面互相搭接,增加结构的强度和刚度。10在施工前一 定要做好砌块的排序方案,施工时要严格执行。11对砌块的搬运及堆放严格把关。砌块 的搬运过程必须轻拿轻放。并要求对砌块堆放整齐,加盖防水物品,严禁遭雨淋。
3 墙体裂缝的治理

对混凝土砌块建筑在材质、设计和施工中,应尽量避免出现裂缝,但有些工程结构或其中某 些部位,因受限于具体条件而难于防范,因而难免会开裂,这就需要治理。治理出现的裂缝 ,不超过允许程度或无损于墙体工程质量水平。对裂缝治理时,应首先分析裂缝产生的原因 , 然后再采取相应的措施。①对于不影响美观和使用的裂缝和找不出其开裂原因的复杂裂缝,可以暂时进行处理,但 要时常认真观察其变化情况待其徐变结束后,再将裂缝附近的抹灰层清除干净,重新挂加强网 、抹灰。②对于横、竖向长线裂纹。处理时,先用切割机将裂缝部位切成V字形, 然后再进 行打凿。切割、打凿完成后,先清扫干净,浇水湿润, 再用高一级配比的带膨胀系数的水泥砂 浆修补。③对于墙体开裂数量较多的,可采取用灌浆加固方法。④对于墙体裂缝分布较密时 ,可采用增设局部钢筋网水泥砂浆层加固方法。
4 结束语

混凝土小型砌块墙体裂缝的防止是一项系统工程。对此应给予高度重视,准确把握裂缝产生 的根本原因,并从材料、设计、施工上采取相应的措施预防裂缝的发生。对已发生的裂缝应 采取行之有效的方法进行治理。
[参考文献]
[1] 周丹.混凝土小型空心砌块墙体开裂的原因及防治[J].中国西部科技,2006 ,(19).27.
[2] 张延忠 周庆雷. 混凝土小型空心砌块墙体开裂原因及控制[J].应用指南,2 008,(12).52.
[3] 韦中贤. 混凝土空心砌块墙体开裂渗漏原因及防治[J].广西城镇建设,2006 ,(7).76.

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