蒸压砂加气混凝土墙体裂缝分析与控制论文_常亮1,吴劲松2

中铁十局集团有限公司 山东济南 250000

摘要:近年来,我国大力发展工业、建筑业,加强经济建设,开展建筑节能工作,钢框架蒸压砂加气混凝土墙板应运而生。蒸压砂加气混凝土墙板是一种集自保温和围护为一体的新型墙体材料,在国内外各种装配式建筑中得到了大量应用。但是由于自身或外界原因导致墙板裂缝的出现,影响了面层施工、后期墙面的美观,更是出现渗漏的主要原因。墙板裂缝的弊病一直困扰着业内人士。本文通过分析墙板裂缝出现的原因,有针对性的提出合理处理意见,并在此基础上提出了避免裂缝出现的预处理措施,研发了新型拉锚式ALC板,以推动钢框架蒸压砂加气混凝土墙板的发展,为行业内处理此类问题提供参考。

关键词:装配式;墙板裂缝;裂缝控制

1 蒸压砂加气混凝土墙板简介

作为烧结砖的替代品,蒸压砂加气混凝土墙板(ALC)因其优越的隔音、隔热、质轻、耐火等性能,被广泛应用于住宅、酒店、办公楼、厂房等装配式内外墙结构中[1]。蒸压砂加气混凝土墙板是以粉煤灰、水泥、石灰等为主要原材料,经过一系列的处理,最终形成多孔成型板材,符合绿色建筑发展的要求[2]。

虽然我国出台了蒸压砂加气混凝土的相关规范,但在不同环境下,蒸压砂加气混凝土性能不同,尤其是在高温高湿区域[3]。因蒸压砂加气混凝土墙板为多孔结构,很容易吸收空气中的水分,但在干燥时失水快,导致体积收缩,表面出现裂缝,影响施工质量和墙面美观。因此分析裂缝产生的原因并提出解决措施尤为重要。本文通过对蒸压砂加气混凝土墙板在委内瑞拉RPLC 72套公寓项目中的应用和研究,为ALC墙板在高温高湿地区的应用提供参考。

2 ALC墙体裂缝研究与分析

2.1 ALC墙体裂缝的种类

造成ALC墙体裂缝的原因很多,有外部因素、施工原因、设计原因等。具体的有:原材料问题、墙板加工问题、温度变化、含水量变化、不均匀沉降、设计不合理、施工工艺不合理等。按照裂缝成因可将裂缝分为以下几类:一是墙板加工裂缝,此裂缝是ALC墙体在加工时由于原材料配比问题或者加工工艺问题出厂时就存在;二是温缩裂缝,是由于墙体吸水缩水和高低温差大时综合导致的体积裂缝;三是设计构造裂缝;四是施工裂缝,此种裂缝一般是由施工工人造成,成品保护不当或者粗暴式搬运施工[4-5]。

2.2 ALC墙体裂缝产生的部位

水平裂缝产生部位:梁与墙板交界处;楼、屋面与墙板交界处。竖向裂缝产生部位:墙板与柱交界处;相邻墙板交界处。八字形裂缝产生部位:一般产生在窗角、窗间墙、窗台墙等。

2.3 ALC墙体裂缝产生机理分析

ALC墙体及其砂浆干缩变形,墙体内部产生应力,而墙体外部有约束,导致内部应力无法释放,产生裂缝。此种裂缝大小与ALC墙板干缩值有关,干缩值由当地的气候、含水率、产品的龄期、生产工艺、原材料的配合比有关。

ALC墙体温度裂缝是由于温度的变化,导致材料热胀冷缩。温度变化大时,钢筋混凝土、墙板及钢结构三种不同材质的变形率不同,导致变形不同步。建筑物都是过约束结构,约束条件下的温度应力大于两种材料相接处的抗剪强度时会出现裂缝。因此混凝土楼屋面与ALC墙板交界处的水平裂缝较多。而对于门窗洞口角部等容易产生应力集中部位,出现的八字裂缝较多。

建筑物构造不合理引起的裂缝,包括设计不合理等因素。如建筑物某个部位刚度不足,自身变形产生内力,梁的跨度大而刚度不足导致梁中挠度过大,上下墙板发生不均匀受力,在约束作用的墙板产生裂缝。

施工过程中人为因素引起的裂缝。比如粗暴式搬运安装、无成品保护措施、现场乱开洞、乱开槽等。

2.4 墙体裂缝预防措施

通过分析控制裂缝的基本原理即预压原理可知,加气混凝土出现裂缝的一个重要原因是灰缝的砌筑砂浆不饱满、不密实,这种情况导致:一是砂浆的收缩较大,从而导致砌体的收缩较大;二是砂浆和砌块的粘结力显著降低;三是砌体抗拉截面的有效面积减小,降低砌体的抗拉强度。

裂缝预防措施:改善墙板的生产工艺,严格控制配合比和出厂含水率;选择合适的接缝材料,接缝材料应当有一定的柔性;划分合理的安装单元,以控制裂缝;加强易开裂部位的预处理。

3 不同含水率ALC墙体裂缝试验

针对委内瑞拉RPLC 72套公寓项目所处的高温高湿环境,做不同含水率条件下加气混凝土收缩特性试验,试验条件设计见表1。

表1 加气混凝土收缩特性试验设计条件

试件取样和加工按《加气混凝土性能试验方法总则》进行,试件尺寸为30mm×30mm×150mm,收缩测试温度为20oC,收缩测试湿度为40%,收缩测试方法参照《加气混凝土干燥收缩试验方法》进行。

图1 不同初始含水率与收缩关系

由图1可知,ALC墙板安装时的初始含水率越高,整体收缩值越大,整体收缩值与初始含水率正相关;含水率在20%以下时收缩值变化快,但含水率在大约5%左右以下时收缩值变化最快,呈直线型。因此ALC墙板安装时应降低含水率,以减少安装后的整体收缩值,减少裂缝的发生。

4 新型拉锚式ALC板

依据防止裂缝发生的预压理论,依托本项目研发了新型拉锚式ALC板(如图2、图3所示)。新型拉锚式ALC板主要包括:墙板、平整度找平条、拉锚钢筋、楔形找平塞、盖缝胶条(如图4、图5所示)。其特征在于:墙板内部设有两条张拉孔道,拉锚钢筋穿过张拉孔道,相邻两块墙板缝之间设置平整度找平条,楔形找平塞穿过平整度找平条的顶进孔,通过楔形找平塞持续顶进将平整度找平条与墙板之间收紧达到找平的目的,无需使用其他平整度测量器具测量,然后将拉锚钢筋张拉并将端部镦粗锚固,在两块墙板缝另一侧安装盖缝胶条。

图6 新型拉锚式ALC板实际应用

5 工程实例

PDVSA Guaraguao 72套公寓项目位于委内瑞拉安索阿特吉州巴塞罗那市东北约10公里处拉克鲁斯港港口东北侧,该公寓项目占地面积约11260m2,总建筑面积6136.98m2,设计为4栋建筑(2栋A型和2栋B型)及其他配套服务设施,其中包括68套标准公寓和4套针对残疾人的公寓,每套公寓面积约65 m2以及6.35 m2的花园(如图6所示)。

拉锚式ALC板施工效率快:按照当地施工效率,若采用砖砌墙面,在无外界影响下,两人一天完成一个墙面(约10㎡),而采用传统的ALC墙板四人一天可以完成100m2,在效率上平均每人提升5倍,若使用本新型拉锚式ALC板,两人一天可完成100m2,是普通装配式ALC墙板的2倍,且后期不用单独处理墙板缝,节约了大量人力投入。

通过应用新型拉锚式ALC板,加快了墙体施工进度,缩短了工期,有效的加强了成本控制,杜绝了墙面砌筑质量不合格的情况以及墙板缝的质量通病。在报检过程中,墙面一次报检通过率达99%,受到业主PDVSA、监理confeed及总承包方wison的一致好评。

6 结束语

通过对ALC墙板裂缝成因分析,得出了裂缝是由干缩变形、设计构造不合理、人为因素等原因造成的,并提出了相应的预防措施。通过试验分析,得出了收缩变形与初始含水率的关系。在预压原理的基础上研发的新型ALC墙板,通过项目实际应用验证了该墙板的优良性能,实现了减少投资、减少人力资源投入、加快施工进度的目标。

参考文献:

[1]汪鹏.蒸压加气混凝土砌块墙体质量控制措施[J].四川建材,2010,36(04):111+113;

[2]孙宇.蒸压加气混凝土砌块墙体裂缝监理控制措施[J].铜陵职业技术学院学报,2010,9(03):53-55;

[3]马廷亮.ALC板材拼缝处裂缝控制施工技术[J].绿色环保建材,2017(06):100-101;

[4]侯兆新,马晓明,刘志明,肖阁,孙兰键.轻质加气混凝土墙板施工及质量控制[J].施工技术,2011,40(13):5-7+23;

[5]李彩霞,童伟伟.蒸压轻质加气混凝土内隔墙板的施工技术[J].四川建材,2018,44(12):239-240.

论文作者:常亮1,吴劲松2

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/6

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