淺析新型墻體材料在建設(shè)工程應(yīng)用中的裂縫問(wèn)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(shí)心磚，還有少部分墻板。在產(chǎn)品性能方面，燒結(jié)類實(shí)心磚與黏土磚幾乎一樣。燒結(jié)空心磚的抗壓強(qiáng)度只有黏土磚的20％60％，抗折強(qiáng)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(xué)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(biāo)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(shí)際干縮值一般比標(biāo)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(hù)而生成的硅酸鈣水化物膠體，當(dāng)氣候或使用條件逐漸干燥時(shí)膠體會(huì)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(biāo)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(shí)際干縮值卻隨著制品實(shí)際含水率的變化而發(fā)生很大的變化，在被雨水淋透時(shí)其實(shí)際干縮值與標(biāo)態(tài)干縮值接近，但在干燥的環(huán)境下放置較長(zhǎng)時(shí)間后，其實(shí)際干縮值與黏土磚相差不大。試驗(yàn)表明，當(dāng)水泥制品和硅酸鹽制品的實(shí)際含水率與平衡含水率接近時(shí)，其實(shí)際干縮值與黏土磚相差不大。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，只要經(jīng)過(guò)一定的干燥期，一般可以將這類產(chǎn)品的實(shí)際干縮值控制在0.1～0.3 mm／m的范圍，這表明嚴(yán)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�？梢钥闯�，除了加氣混凝土砌塊的吸水率高達(dá)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(méi)有很好的防雨措施，其實(shí)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(yàn)表明，在200℃、相對(duì)濕度60％±10％的條件下進(jìn)行測(cè)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(shí)，水泥制品成型后還需灑水養(yǎng)護(hù)。黏土磚從出廠到使用只需3～4d時(shí)間，而新型墻材需要較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行干燥或養(yǎng)護(hù)，若將剛生產(chǎn)出來(lái)的砌塊立即上墻，就會(huì)造成后期墻體開(kāi)裂。
　　
　　1.3強(qiáng)度尤其是抗拉和抗剪強(qiáng)度比黏土磚低
　　新型墻材的強(qiáng)度普遍較黏土磚低，砌塊砌體的抗拉及抗剪切強(qiáng)度只有黏土磚的50％。黏土磚的抗壓強(qiáng)度≮10MPa，其抗折強(qiáng)度一般為2.5～3.5MPa，而新型墻材中除了灰砂磚的強(qiáng)度與黏土磚相當(dāng)外，其他新型墻材在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中要求的最小強(qiáng)度都很低，如蒸壓加氣混凝土砌塊的最小抗壓強(qiáng)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(duì)抗折強(qiáng)度均未提出要求，顯然砌體的抗剪強(qiáng)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(yīng)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(kāi)有孔槽，不能像黏土磚那樣砍鑿。
　　
　　2.新型墻體開(kāi)裂的原因分析
　　
　　2.1材料方面的原因
　　砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因主要有兩個(gè)方面：一是由于外荷載(包括靜、動(dòng)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(gòu)件大多屬于超靜定桿件，具有多個(gè)約束，對(duì)于變形將予以限制，從而會(huì)在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力，當(dāng)這些力超過(guò)一定限度時(shí)，砌體就產(chǎn)生錯(cuò)位裂隙。根據(jù)我們對(duì)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(duì)變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力的抵抗強(qiáng)度更低。此外，新型墻材生產(chǎn)廠家技術(shù)設(shè)備良莠不齊，許多小廠的生產(chǎn)管理不過(guò)關(guān)，也是引起墻體裂縫的重要原因。
　　
　　2.2設(shè)計(jì)方面的原因
　　長(zhǎng)期以來(lái)，設(shè)計(jì)者大多只重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)而忽視抗裂構(gòu)造設(shè)計(jì)，往往引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集，既沒(méi)有單獨(dú)提出相關(guān)的防裂要求和措施，也未對(duì)這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查。另一方面，設(shè)計(jì)人員對(duì)砌塊墻體材料的性質(zhì)不夠了解，在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往將黏土磚的構(gòu)造要求套到新型墻材的設(shè)計(jì)中。由于新型墻材種類眾多，對(duì)于不同的品種，其性質(zhì)也有差異，因而構(gòu)造要求也不盡相同，而人們對(duì)新型墻材的性能和新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用有的尚在認(rèn)識(shí)探索之中，因而構(gòu)造措施的設(shè)計(jì)缺陷也在所難免。由于這些原因，設(shè)計(jì)人員通常沒(méi)有在設(shè)計(jì)圖紙中注明新型墻材的品種、容重、強(qiáng)度等主要技術(shù)性能指標(biāo)以及相應(yīng)的抗裂防滲構(gòu)造措施，或構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致應(yīng)用新型墻材的墻體開(kāi)裂。
　　
　　2.3施工方面的原因
　　許多施工單位過(guò)去一直以砌筑黏土磚墻為主，對(duì)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(rèn)知不足，對(duì)日砌筑高度、濕度控制等缺乏經(jīng)驗(yàn)，加之施工過(guò)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(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。由于施工不當(dāng)導(dǎo)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(duì)策
　　
　　墻體開(kāi)裂是一個(gè)多因素、多環(huán)節(jié)的綜合作用結(jié)果，需要從材料、設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)嚴(yán)加管理，以預(yù)防裂縫的產(chǎn)生；同時(shí)要增強(qiáng)建筑物的整體性，通過(guò)配筋來(lái)抵抗內(nèi)應(yīng)力，通過(guò)設(shè)置伸縮縫、沉降逢、柔性層等措施來(lái)釋放應(yīng)力。即通過(guò)“防”、“抗”、“放”來(lái)防止裂縫，并以“防”為主。
　　
　　3.1墻材質(zhì)量控制
　　質(zhì)檢部門(mén)應(yīng)對(duì)砌塊生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管理，、實(shí)行質(zhì)量抽檢制度，抽檢內(nèi)容包括強(qiáng)度、密實(shí)度、含水率、幾何尺寸、出廠時(shí)間、防潮包裝等，特別是含水率是反映收縮性的重要指標(biāo)。使用單位必須堅(jiān)持產(chǎn)品驗(yàn)收，杜絕使用不合格產(chǎn)品。