炉渣混凝土空心砌块墙体裂缝的原因和处理措施[材料]_墙体裂缝的原因及措施

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炉渣混凝土空心砌块墙体裂缝的原因和处理措施

炉渣混凝土空心砌块(以下简称空心砌块)与混凝土空心砌块和粉煤灰加气混凝土砌块性能比较接近,由于主料炉渣受燃烧、含碳量变化的影响,更易引起墙体开裂、抹灰层的空鼓、裂缝,甚至墙体渗漏本文炉渣混凝土空心砌块(以下简称空心砌块)与混凝土空心砌块和粉煤灰加气混凝土砌块性能比较接近,由于主料炉渣受燃烧、含碳量变化的影响,更易引起墙体开裂、抹灰层的空鼓、裂缝,甚至墙体渗漏空心砌块墙体裂缝原因分析

根据空心砌块墙体受力部位和约束条件的不同,空心砌块墙体开裂和抹灰层空鼓、裂缝也有不同形状和特征。常见的有水平裂缝、垂直裂缝、阶梯形裂缝、八字形裂缝、门字形裂缝、沿暗管和暗线埋设处裂缝及不规则的空鼓、裂缝等。1)轻型框架体系内在特性产生的裂缝 该体系住宅的特点是异型柱的厚度和框架梁的宽度与内填充、外围护空心砌块墙的厚度完全一致。由于2种材料不同时浇筑、砌筑施工构成的同一厚度的墙面,形成了自然的水平施工缝和垂直施工缝。虽然设计和施工采取了措施,也难彻底解决,由于其体系本身特性,不同材料在同一平面交接形成了构造门字形裂缝。

2)设计构造不够合理产生的裂缝 空心砌块墙体

过长,缺乏构造技术措施,造成空心砌块墙体内产生竖向裂缝;空心砌块墙体过高时,中部易产生水平裂缝;空心砌块墙体与钢筋混凝土柱、墙、梁板结构缺少拉结钢筋或拉筋不够长,连接构造不合理或未采取加筋加网措施,在不同材料的连接处产生竖向和水平裂缝;有的门窗洞口上的过梁刚度不足,向下弯曲产生八字裂缝,窗台未做钢筋混凝土窗台板,也未铺设砌筑钢筋,有的坎墙产生竖向裂缝。

3)空心砌块养护周期不足、过早砌筑产生的裂缝

有的空心砌块厂家将生产龄期不足28d的空心砌块运到工地,施工单位砌筑到墙上,引起空心砌块墙体开裂或抹灰层的空鼓裂缝。4)空心砌块及砂浆干缩变形产生的裂缝 空心砌块墙体与钢筋混凝土柱、剪力墙的灰缝砂浆不饱满,砌筑砂浆灰缝过厚和砌体收缩引起墙体与柱、剪力墙混凝土交界处产生水平或竖向裂缝,空心砌块上墙砌筑时含水率过大,砌块墙体过长(超过4·0m),砌筑砂浆的强度等级偏高,保水性差等,引起空心砌块墙及砂浆干缩变形,在砌块墙体中产生内应力而开裂。

5)填充墙体沉降变形产生的裂缝 空心砌块墙砌至梁、板下,静停时间短,过早的斜砌最上部的实心砖或砌块,有的斜砌最上部实心砖或砌块未顶紧,灰缝砂浆不饱满未填实;有的砌筑水平灰缝过厚,在空心砌块砌筑过程及砌筑完成后,形成沉降收缩,在砌体自重作用下砂浆塑性变形也会下沉。当空心砌块墙体两端与钢筋混凝土柱、墙拉结约束牢固,墙体中部沉降收缩,使空心砌块墙体下部受拉引起竖向裂缝。

6)温度、湿度变化产生的裂缝 空心砌块主要以炉渣、粉煤灰构成,其吸湿性很强,热胀冷缩的变形相对比较大,空心砌块墙体与钢筋混凝土柱、墙的温度线膨胀系数不同。当温度变化时,两者的变化大小不一致,使墙体内部产生温度应力。空心砌块墙体与抹灰层之间,由于材质、材性不同,温度线膨胀系数不同,也产生一定温度应力,使空心砌块墙体与抹灰层之间产生剪应力。当剪应力过大,超过抹灰层与空心砌块墙体的粘结力时,使抹灰面层产生空鼓、裂缝。作用在建筑的温度应力超过钢筋混凝土与空心砌块墙体的粘结力或抗拉强度时,就产生裂缝。房屋建筑顶层两端的纵横墙体的门窗洞口的角部是抵抗温度应力的薄弱部位,常常出现“八”字形裂缝。

7)填充墙上开槽、开洞产生的裂缝 在空心砌块墙体上任意开槽、开洞过大、过深,位置不当,特别是在装饰装修时,随意引线和埋管而进行的水平开槽,会使空心砌块墙体截面减小,极易造成裂缝;填堵槽、洞前清理不净,浇水不到,细石混凝土、水泥砂浆与空心砌块墙体槽、洞填堵不实,粘结不牢,在连接界面部位易产生裂缝;若细石混凝土、水泥砂浆配合比不当,水泥用量过多,或一次填堵过厚,抹灰不实,或槽、洞表面未加钢板网等,均易产生空心砌块墙体的局部裂缝和沿槽、洞长度、周边的裂缝。8)空心砌块墙体表面缺乏粘结性的抹灰层产生的裂缝 空心砌块成型后,自然养护条件差,表面过早失水,强度等级偏低,表面有浮灰,粘结力差;空心砌块墙体砌筑后,抹灰时其基体表面不进行必要的技术处理,砌块的吸水性比较强,使抹灰层过早、过快地失去凝结硬化所需的水分,抹灰砂浆与空心砌块基体的粘结力减弱,使抹灰层产生空鼓、裂缝。空心砌块墙体表面的 浮灰、油渍等也会使抹灰砂浆与基体墙面的粘结力下降,形成抹灰层的空鼓、裂缝。

9)抹灰砂浆强度等级高于空心砌块强度等级产生的裂缝 如果采用水泥石灰膏抹灰的混合砂浆的强度等级过高,超过空心砌块的强度等级,在空心砌块墙体抹灰时二者的接触界面,在抹灰砂浆凝结、硬化、干缩过程中,极易产生空鼓、裂缝。在以往的住宅工程中,由于抹灰配合比计量的不准确,工人在抹灰砂浆中任意多加水泥,有的强度等级达到将近10MPa,大大超过空心砌块的强度等级,造成抹灰层空鼓、裂缝。

10)抹灰砂浆干缩过快失水产生的裂缝 空心砌块墙体表面抹灰时不作必要的技术处理,抹灰砂浆的保水性又差,抹灰时灰浆中的水分过早的被空心砌块吸收,又缺乏必要的保湿性养护措施,使抹灰层过早的失水、干燥、干缩,造成抹灰层出现空鼓、裂缝。

11)施工操作中减少工序产生的裂缝 空心砌块墙体抹灰前未严格按操作工艺认真清理干净,墙面未做必要的技术处理,喷淋、洒水不足、不均匀,抹灰砂浆配合比不计量或计量不准确,搅拌不均匀、和易性差,或一次搅拌砂浆过多,现场堆放时间过长;抹灰前不贴饼,不冲筋;抹灰时一次涂抹过厚、不均匀或分层抹灰间隔时间太短;墙面抹灰未及时进行必要的养护。冬期施工抹灰层未干透,过早受冻,均易使抹灰层产生空鼓、裂缝。

12)其他因素产生的裂缝 采暖方式也是造成墙体和抹灰层产生裂缝的原因之一,空心砌块本身的伸缩变形比较大,在抹灰施工时墙体进行喷淋、洒水湿润,其水分不容易散发,地板辐射式采暖,地面的热量直接从钢筋混凝土楼板向上传递,墙体和抹灰层吸收热量后干缩变化比较大,使墙体与抹灰层之间产生空鼓、采暖方式为散热器采暖,相对裂缝较少。据资料统计分析, 在同样供暖情况下,散热器采暖的墙体和抹灰层裂缝出现的机率较小,而地板采暖墙体和抹灰层裂缝出现的机率比较大。总之,空心砌块墙体开裂及抹灰层空鼓、开裂的原因比较复杂,有材质、材性的原因,设计构造做法的原因,轻型框架结构体系内在特性的原因,自然温度、湿度变化的原因及施工操作工艺技术的原因等。有的是先天的,有的是人为的,应结合实际工程采用全方位的综合治理技术措施,千方百计的进行控制治理。2 治理措施

2·1 选好材料、控制材质、严把质量关

1)必须选择有健全的质量管理体系,有严格的生产技术管理制度,试验、检验制度,产品质量、性能可靠的厂家。确保产品符合设计要求,强度等级符合相关技术标准规定。砌块配料准确,成型后应及时养护,防止表面过早、过快失水。空心砌块生产龄期必须达到28d以上再出厂,有产品合格证和产品检测的试验报告。进入施工现场必须经总包、监理认真验收,并码放整 齐,防止雨淋、浸泡和人为损坏。

2)砌筑砂浆的水泥、石灰膏、砂、水等,必须符合相 关技术标准、规定,并进行必要的复验,以采用强度等级不大于M5的水泥石灰混合砂浆为宜。3)抹灰砂浆的水泥以硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级32·5为宜,如强度等级高,可适当掺加粉煤灰;石灰膏应是以生石灰块淋制而成,其有效氧化钙和粘结性等符合相关标准、规定;砂应是洁净的中粗砂。2·2 设计构造措施

空心砌块墙体的水平长度>4·0m或超过层高的2倍时,应在墙的中部加钢筋混凝土构造柱,宽度同墙厚,长向不小于240mm,空心砌块用罗汉墙砌法。当设计没要求时,混凝土强度等级应≥C20,主筋应≥410,箍筋6@250;空心砌块墙体的高度>4m的190mm厚墙和高度>3m的120mm厚墙,应在墙的半高度部位或门洞口上加设一道钢筋混凝土水平联系梁,两端与钢筋混凝土柱、墙连接,宽度同墙厚,高度≥120mm;空心砌块墙体与钢筋混凝土柱、墙连接,按沿高度每隔400mm、600mm置放26拉结钢筋,伸入空心砌块墙体内长度≥1 000mm。2·3 绘制空心砌块墙面砌筑排列图

空心砌块填充墙、围护墙应根据墙体的所在位置、尺寸及砌块种类尺寸计算其皮数、排数,在砌筑前绘制砌块排位图,标明主砌块、辅砌块、实心砖等的部位。预留门窗洞口及拉结钢筋的位置等。以便准确选择、使用材料,合理组织砌筑施工,做到心中有数,减少不必要的拆改和空心砌块墙体的裂缝。

2·4 空心砌块墙体与混凝土柱、梁交接的“门”字缝处

加设钢板网在空心砌块墙体与轻型框架柱、梁交接的“门”字缝处,在墙面抹底层灰后,适时加铺一层0·8mm厚13mm×13mm孔、300mm宽的镀锌钢板网,再抹面层灰,使钢板网位于抹灰层的中间,防止两种材料交接部位抹灰层的空鼓、裂缝。名仕达花园二期高层工程和梅江香水园二期多层工程的内墙抹灰实践证明,将钢板网加在2层抹灰的中间,它与抹灰砂浆的握裹力、粘结力比钢丝网效果好,采用本措施施工的住宅内墙抹灰的“门”字交接缝处基本没有出现裂缝。

2·5 控制空心砌块上墙的生产日期和含水率

空心砌块生产成型后,必须适时适当养护,至少静放28d,使其内部水化、凝结、硬化,水分充分蒸发、干燥、干缩,使含水率达到允许值,再上墙进行砌筑。空心砌块现场遇雨时,应适当遮盖,防止雨淋膨胀,空心砌块上墙时,越干燥含水率越小,墙体的干缩率越小,产生裂缝的机率越小。这就要求生产厂家和施工单位,以质量为本,在生产和施工的过程中,严格控制静放时间,以尽量减少生产和施工过程中材质的特性缺陷,防止、减少墙体和抹灰层裂缝出现的机率。2·6 掌握日砌高度防止砌体沉降变形

砌筑砂浆一般均有较大的塑性变形,在砂浆尚未达到硬化龄期前有较大徐变。在上层砌筑砌体的压力作用下,砂浆会产生较大的压缩变形。如果在砂浆硬化干燥前,上部砌筑过快、过高,就会首先影响墙体的稳定性,其次是空心砌块墙体本身承受过大的压力,易引起砂浆产生过大塑性变形。空心砌块墙体两端拉结钢筋与框架柱相连构成对墙体的约束。如空心砌块墙体纵横向均产生收缩,一般会产生阶梯形裂缝,根据相关规范要求和多年施工砌筑实践,空心砌块墙体的日砌筑高度以1·2~1·3m为宜。若日砌筑高度过高,易产生裂缝。2·7 控制砌筑灰缝厚度及砂浆饱满度

灰缝是空心砌块墙体的组成部分,它将空心砌块相互粘结成整体,起到围护作用和填充作用。空心砌块墙体因受本身自重、温度、湿度等变化,而产生应力和变形,灰缝本身的抗拉、抗剪强度均比较低,在较大应力作用下会形成部分裂缝。当空心砌块墙体灰缝的厚度比较均匀一致时,其微裂缝会均匀地分布在灰缝中。墙体的灰缝具有储存和分散因环境影响产生微裂 缝的作用。空心砌块墙体的灰缝厚度一般控制在8~10mm为宜,以尽量薄为好,减少灰缝的收缩。空心砌块墙体的砂浆饱满度,对砌体的整体性和防止裂缝均是比较重要的质量指标。水平灰缝的砂浆饱满度应达到90%以上,竖向灰缝的砂浆饱满度应达到80%以上,严禁用水冲浆灌缝,应边砌筑边用原浆勾缝。2·8 掌握墙顶“斜砌”时间

空心砌块墙体砌至顶部与钢筋混凝土梁板的空间“斜砌”压顶,必须严格掌握施工砌筑间隔和斜砌砖或砌块的工程质量。这个部位容易出现梁板下的水平裂缝。一般空心砌块墙体砌筑到梁板下标高后,至少停置15d或更长时间,再进行顶部“斜砌”压顶。以使空心砌块墙体的干湿收缩、砂浆塑性变形等沉降、收缩达到基本稳定。避免过大的沉降收缩集中在梁板下,产生较大的水平裂缝。在施工组织计划安排中,应尽量创造条件延长下部空心砌块墙体的静置时间,在“斜砌”时,应尽最大程度的将“斜砌”的砖砌筑严实,砂浆饱满,以防止、减少梁板下空心砌块墙体的水平裂缝。2·9 控制墙体开槽及填堵细石混凝土或砂浆

砌筑空心砌块墙体时,应尽量按设计要求预留管线和箱体的孔洞、沟槽。如需在砌筑后的空心砌块墙体上开孔洞、沟槽时,应待墙体砌筑20d后,当墙体达到允许强度等级时再开孔洞、沟槽。开孔洞、沟槽必须选用专用机具,专业人员严格操作,施工时不准乱剔、乱砸,造成空心砌块松动、开裂;沟槽深度不应超过墙厚的1/3,并尽量避免开横向沟槽。管线、箱盒铺设后,应清理、冲刷净孔洞、沟槽内的沉渣、灰尘,选派专人用细石混凝土灌填修补或同强度等级的砂浆填塞堵抹密实平整。在孔洞周边沟槽两侧,应铺钉钢板网或涂塑耐碱玻纤网格布,盖过孔洞周边沟槽两侧宽度至少100mm,分别刮抹水泥纤维防裂砂浆或聚合物防裂砂浆,以减少裂缝的出现。

2·10 掌握抹灰砂浆强度等级

空心砌块的强度等级比较偏低,如果抹灰砂浆强度等级过高,超过空心砌块墙体的强度等级,抹灰面层肯定会出现空鼓、裂缝。经过工程实践和多方面研究讨论,一致认为抹灰砂浆的强度等级必须低于空心砌块的强度等级,常用的内墙抹灰混合砂浆的体积配合比以水泥∶石灰膏∶砂=1∶3∶9为宜,该配合比水泥以

32·5级普通硅酸盐水泥为准,石灰膏以淋制20d后的均质膏状为准,其试验强度等级约M1·5,低于空心砌块强度等级2·5MPa。2·11 处理好空心砌块墙体表面

空心砌块因养护问题,大多数墙体表面强度等级偏低,有浮灰、干燥,如不做必要的技术处理,抹灰时会大量吸收抹灰砂浆中的水分,使其强度、粘结性能降低,在抹灰砂浆上墙后水化、硬化、炭化,生成强度,失水干缩过程中,极易造成墙面抹灰层的空鼓、裂缝。特别是当抹灰砂强度等级高于空心砌块强度等级时,抹灰层的空鼓、开裂会更为严重。在空心砌块墙体抹

灰前,除应对墙面进行清理,适当喷、淋、洒水之外,还应对空心砌块墙体进行界面剂处理(一般可用含108胶约40%的水溶液对墙面进行涂刷封闭处理),防止和减少抹灰时空心砌块墙体吸收抹灰砂浆中的水分。施工实践说明,用108胶水溶液对空心砌块墙体进行界 面封闭处理,抹灰层的空鼓、裂缝有所减少。2·12 安排好墙面抹灰开始时间

空心砌块墙体砌筑砂浆的塑性变形和砌体的干缩变形等,都需要一定时间静停和干燥、干缩过程,一般墙体的静停、干燥时间越长,墙面抹灰时产生空鼓、裂缝的机率会越小。施工安排墙面抹灰应在空心砌块墙体完成30d以后进行,以防止或减少抹灰层出现空鼓、裂缝。2·13 控制抹灰层厚度

在砌筑空心砌块墙体时,必须控制好墙体的垂直度和平整度在允许偏差之内。严格控制分层抹灰的厚度,才能控制抹灰层的总厚度。如果分层抹灰过厚,总厚度超厚,不仅会增加建筑自重,也会产生较大的干缩变形,不利于防止或减少墙面抹灰前期的塑性变形和使用后期的干缩引起的抹灰层的空鼓、裂缝。抹灰前应根据空心砌块墙面的垂直度和平整度进行准确靠、吊测量,贴灰饼、冲筋,合理确定墙面抹灰分层厚度和总厚度,越薄越好。底层砂浆和面层砂浆是 同一种材料,也必须至少分2层抹成,不准抹灰1遍成活。底层抹灰厚度以不大于8mm为宜,面层灰宜再薄一些。底层抹灰应根据贴饼、冲筋抹压平整,做毛化处理,适时抹面层砂浆;如果一次抹灰过厚或厚薄不均匀,灰浆会产生不均匀的塑性变形,引起墙面抹灰层的空鼓、裂缝。2·14 掌握好分层抹灰时间

水泥砂浆和水泥石灰混合砂浆墙面抹灰,必须根据材质、材性、湿度、温度和环境变化掌握好底层抹灰,中间层抹灰、面层抹灰的间隔时间。一般应根据抹灰砂浆品种的不同,待前一抹灰层凝结硬化约7~8成干后,再进行下层抹灰。如果底层抹灰完成后,不能及时抹面层灰时,除应做好底层抹灰的毛化处理和适当养护外,在面层抹灰时,还应对底层抹灰适量喷、淋、洒水后,再适时面层抹灰,以减少墙面抹灰层的空鼓、裂缝。2·15 适当养护抹灰层

卫生间、厨房有防水要求的,空心砌块墙面镶贴瓷砖,多为水泥砂浆抹灰麻面。起居室、卧室、书房的空心砌块墙面刷涂料,多用水泥、石灰膏混合砂浆。有水泥胶结材的抹灰层,需要适时喷、淋、洒水养护,保持一定的温度和湿度,以使灰浆水化、硬化、炭化,使粘结力和强度能够正常增长,防止抹灰层塑性变形和过快干缩产生的空鼓、裂缝。在大风、干燥的天气更应加强养护。3 结语

空心砌块是充分利用工业和民用锅炉的炉渣、粉煤灰等废料制成的水泥制品,应大力提倡和支持。