淺析新型墻體材料在建設工程應用中的裂縫問題

　　1.新型墻材的特性
　　
　　建筑工程中所使用的新型墻材主要有普通混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊、蒸壓加氣混凝土砌塊、蒸壓灰砂磚、燒結(jié)空心磚、燒結(jié)類實心磚，還有少部分墻板。在產(chǎn)品性能方面，燒結(jié)類實心磚與黏土磚幾乎一樣。燒結(jié)空心磚的抗壓強度只有黏土磚的20％60％，抗折強度也較低，且孔洞率在35％以上。其他幾種新型墻材均屬于水泥制品和硅酸鹽制品，其物理性質(zhì)和化學性質(zhì)與黏土磚有著本質(zhì)上的區(qū)別。
　　
　　1.1新型墻材干縮值大，干燥速度慢
　　黏土磚的標態(tài)干縮值在0.1mm／m以下且干縮速度快(3d完成干縮值的84％)，實際干縮值一般比標態(tài)干縮值稍小，但非常接近。新型墻體材料大多是水泥混凝土制品或硅酸鈣類制品，都含有經(jīng)水養(yǎng)護而生成的硅酸鈣水化物膠體，當氣候或使用條件逐漸干燥時膠體會失水而逐漸收縮。因此，新型墻材大多干縮速度緩慢，如新型墻材中干燥速度最快的灰砂磚3d才完成干縮值的10％，且標態(tài)干縮值大，一般在0.2～1.0 m／n／m之間；但水泥制品和硅酸鹽制品實際干縮值卻隨著制品實際含水率的變化而發(fā)生很大的變化，在被雨水淋透時其實際干縮值與標態(tài)干縮值接近，但在干燥的環(huán)境下放置較長時間后，其實際干縮值與黏土磚相差不大。試驗表明，當水泥制品和硅酸鹽制品的實際含水率與平衡含水率接近時，其實際干縮值與黏土磚相差不大。在實際應用過程中，只要經(jīng)過一定的干燥期，一般可以將這類產(chǎn)品的實際干縮值控制在0.1～0.3 mm／m的范圍，這表明嚴格控制新型墻材的上墻含水率是非常重要的。
　　
　　1.2吸水率與黏土磚接近，但吸水和失水速度較慢
　　黏土磚的吸水率要求＜23％，一般在20％以下，幾種新型墻材的吸水率如下：普通混凝土砌塊一般在20％以下，輕集料混凝土砌塊要求＜22％，蒸壓加氣混凝土砌塊一般在65％～80％，蒸壓灰砂磚一般在20％以下。可以看出，除了加氣混凝土砌塊的吸水率高達65％～80％以外，其他幾種新型墻材的吸水率與黏土磚相近，但都與平衡含水率相差很大，如果在下雨天沒有很好的防雨措施，其實際含水率可接近各自的吸水率。水泥制品和硅酸鹽制品的吸水速度和失水速度比黏土磚要慢。試驗表明，在200℃、相對濕度60％±10％的條件下進行測試，黏土磚3d干縮完成約90％，失去水分約60％；灰砂磚干縮3d完成約15％，失去水分約50％，7d內(nèi)干縮完成約35％，失去水分約60％；16d內(nèi)干縮完成約60％，失去水分約70％。同時，水泥制品成型后還需灑水養(yǎng)護。黏土磚從出廠到使用只需3～4d時間，而新型墻材需要較長的時間進行干燥或養(yǎng)護，若將剛生產(chǎn)出來的砌塊立即上墻，就會造成后期墻體開裂。
　　
　　1.3強度尤其是抗拉和抗剪強度比黏土磚低
　　新型墻材的強度普遍較黏土磚低，砌塊砌體的抗拉及抗剪切強度只有黏土磚的50％。黏土磚的抗壓強度≮10MPa，其抗折強度一般為2.5～3.5MPa，而新型墻材中除了灰砂磚的強度與黏土磚相當外，其他新型墻材在國家標準中要求的最小強度都很低，如蒸壓加氣混凝土砌塊的最小抗壓強度為1.0MPa，輕集料混凝土砌塊的為1.5MPa，普通混凝土砌塊的為3.5MPa，并且對抗折強度均未提出要求，顯然砌體的抗剪強度不理想。
　　
　　1.4配套規(guī)格多，較黏土磚的尺寸大、孔洞率高
　　新型墻材多為砌塊，也有部分板材，尺寸比黏土磚大，施工效率較高，但尺寸大不利于應力的釋放，更易產(chǎn)生裂縫。新型墻材的孔隙率高，易吸濕，部分砌塊開有孔槽，不能像黏土磚那樣砍鑿。
　　
　　2.新型墻體開裂的原因分析
　　
　　2.1材料方面的原因
　　砌體結(jié)構產(chǎn)生裂縫的原因主要有兩個方面：一是由于外荷載(包括靜、動荷載)變化引起的裂隙；二是由于變形引起的裂隙，如干縮變形、溫度變形，不均勻沉陷等。民用建筑中以變形引起的裂縫為主。由于建筑物中的構件大多屬于超靜定桿件，具有多個約束，對于變形將予以限制，從而會在構件內(nèi)產(chǎn)生應力，在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力，當這些力超過一定限度時，砌體就產(chǎn)生錯位裂隙。根據(jù)我們對新型墻材與黏土磚的性能比較，新型墻材比黏土磚更易于發(fā)生變形，且對變形產(chǎn)生的內(nèi)應力的抵抗強度更低。此外，新型墻材生產(chǎn)廠家技術設備良莠不齊，許多小廠的生產(chǎn)管理不過關，也是引起墻體裂縫的重要原因。
　　
　　2.2設計方面的原因
　　長期以來，設計者大多只重視強度設計而忽視抗裂構造設計，往往引用國家標準或標準圖集，既沒有單獨提出相關的防裂要求和措施，也未對這些措施的可行性進行調(diào)查。另一方面，設計人員對砌塊墻體材料的性質(zhì)不夠了解，在設計過程中往往將黏土磚的構造要求套到新型墻材的設計中。由于新型墻材種類眾多，對于不同的品種，其性質(zhì)也有差異，因而構造要求也不盡相同，而人們對新型墻材的性能和新標準的應用有的尚在認識探索之中，因而構造措施的設計缺陷也在所難免。由于這些原因，設計人員通常沒有在設計圖紙中注明新型墻材的品種、容重、強度等主要技術性能指標以及相應的抗裂防滲構造措施，或構造設計不合理，導致應用新型墻材的墻體開裂。
　　
　　2.3施工方面的原因
　　許多施工單位過去一直以砌筑黏土磚墻為主，對新型墻材的性能不了解，沿用了黏土燒結(jié)磚的一貫做法，在材料質(zhì)量鑒別、保管、施工方法等方面認知不足，對日砌筑高度、濕度控制等缺乏經(jīng)驗，加之施工過程中水平灰縫、豎向灰縫不飽滿，減弱了墻體的抗拉、抗剪能力，導致墻體出現(xiàn)裂縫。由于施工不當導致的墻體裂縫，已成為墻體產(chǎn)生裂縫的重要原因。
　　3.防止新型墻體裂縫的對策
　　
　　墻體開裂是一個多因素、多環(huán)節(jié)的綜合作用結(jié)果，需要從材料、設計、施工等環(huán)節(jié)嚴加管理，以預防裂縫的產(chǎn)生；同時要增強建筑物的整體性，通過配筋來抵抗內(nèi)應力，通過設置伸縮縫、沉降逢、柔性層等措施來釋放應力。即通過“防”、“抗”、“放”來防止裂縫，并以“防”為主。
　　
　　3.1墻材質(zhì)量控制
　　質(zhì)檢部門應對砌塊生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量進行嚴格管理，、實行質(zhì)量抽檢制度，抽檢內(nèi)容包括強度、密實度、含水率、幾何尺寸、出廠時間、防潮包裝等，特別是含水率是反映收縮性的重要指標。使用單位必須堅持產(chǎn)品驗收，杜絕使用不合格產(chǎn)品。