彭 俊 李太波 汪 展 林建偉 胡子威 中建五局華南建設(shè)有限公司
蒸壓加氣混凝土砌塊填充墻是建筑綠色技術(shù)的代表,兼具基層墻體與保溫層整合、抗風(fēng)載、防火、可加工等優(yōu)良性能。但是,在該工藝實(shí)施過程中,因材料物理性質(zhì)、操作、環(huán)境等因素影響,極易出現(xiàn)裂縫問題,不僅威脅著建筑墻體平穩(wěn)安全,而且制約了技術(shù)的大范圍推行。因此,分析蒸壓加氣混凝土砌塊填充墻體抹灰裂縫的成因以及預(yù)防、治理技術(shù)非常必要。
潤溪府(暫定名)工程5#樓為地上22 層+地下1 層結(jié)構(gòu)。由于工期緊張,該建筑全部砌體施工完成周期為100d。在砌塊完成后,出現(xiàn)了一些裂縫問題,包括豎向裂縫、斜裂縫、水平裂縫、粉刷層空鼓裂縫等多種形式。其中豎向裂縫主要表現(xiàn)為填充墻中間、與剪力墻連接位置、與框架柱連接位置、與砌體連接位置的小寬度縫隙;斜裂縫主要表現(xiàn)為主次梁交接位置、梁柱交接位置、門窗洞口位置的大長度、大寬度縫隙,甚至沿灰縫貫穿了整個(gè)墻體;水平裂縫主要表現(xiàn)為外填充墻與梁交接位置、填充墻中部、門窗洞口過梁下方、填充墻頂部、填充墻與地面交接位置,沿墻的長度方向或者厚度方向?qū)⒄麄€(gè)墻體貫穿;粉刷層空鼓裂縫主要表現(xiàn)為無規(guī)則的網(wǎng)狀龜裂,砌塊本身沒有出現(xiàn)裂縫[1]。
圖1 項(xiàng)目效果圖
環(huán)境溫度變化過于劇烈會在蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑砂漿、抹灰砂漿、砌塊之間形成溫度應(yīng)力,在溫度應(yīng)力超出一定幅值后,就會造成砌塊與砌塊之間、砌塊與抹灰之間、灰縫與灰縫之間的開裂。特別是在墻體頂層,因遭受陽光直接照射,極易出現(xiàn)頂層水平裂縫與斜裂縫交錯(cuò)情況。
在環(huán)境溫度處于較低水平時(shí),蒸壓加氣混凝土砌塊內(nèi)部水分會加速蒸發(fā),砌塊本身收縮力超出砂漿,增加了粉刷層空鼓以及灰縫開裂隱患。特別是對于還沒有粉刷的蒸壓加氣混凝土砌塊墻體,因砌塊表層水分散失速度遠(yuǎn)超出內(nèi)層水分散失速度,導(dǎo)致砌塊表層干縮形狀異變遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出內(nèi)部形狀變化,增加了砌塊開裂風(fēng)險(xiǎn)。
蒸壓加氣混凝土砌塊本身就具有顯著的干縮變形、高吸水率特點(diǎn),只有砌塊含水率處于5.00%水平以下時(shí),砌塊干縮變形幅值才可以維持在較為平穩(wěn)的水平。在蒸壓加氣混凝土砌塊出廠時(shí)齡期不足(小于28d)、與混凝土構(gòu)件吸水率存在較大差異時(shí),就會造成內(nèi)應(yīng)力,加之前期高含水率(超過25.00%)砌塊逐漸干燥收縮會造成體積不穩(wěn)定,極易出現(xiàn)拉結(jié)筋長度裂縫或者梁底垂直裂縫。
蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑砂漿、抹灰砂漿保水性、和易性與要求不符,導(dǎo)致水分被砌塊吸收,加劇砂漿水分散失,阻礙砌塊水化[2]。進(jìn)而造成局部砌塊遭受應(yīng)力無法達(dá)到均衡,而應(yīng)力的集中會直接造成蒸壓加氣混凝土砌塊沿灰縫開裂。而抹灰砂漿配比不恰當(dāng),則會影響墻體、抹面層的緊密結(jié)合,間接造成空鼓裂縫。
在砌塊砌筑前沒有嚴(yán)格控制澆水濕度,導(dǎo)致砌塊或吸水膨脹后抹灰體積大量收縮,或吸收抹灰砂漿水分,加劇了抹灰層開裂風(fēng)險(xiǎn)?;蛘咴谕粔γ媸┕r(shí)應(yīng)用了多個(gè)批次的砌塊,造成砌筑砂漿寬窄度、薄厚度存在差異,進(jìn)而招致灰縫砂漿收縮程度不一,出現(xiàn)收縮裂縫。
在砌塊過程中,沒有準(zhǔn)備飽滿的砂漿,或者在砌塊上直接穿洞構(gòu)造柱圈梁,造成砌塊本身裂變,甚至進(jìn)一步擴(kuò)展至抹灰層面。在砌筑至梁底部或者板底部時(shí),最上層砌塊砌筑過于松散,經(jīng)過長時(shí)間的自重形成沉縮,加劇砌塊墻體在梁底部的水平方向縫隙開裂[3]。
抹灰前基層雜質(zhì)未完全清理,也沒有在層厚較大時(shí)執(zhí)行分層抹灰操作,導(dǎo)致抹灰層出現(xiàn)裂縫?;蛘哌x擇強(qiáng)度過高、彈性模量過大的抹灰砂漿,抹灰砂漿收縮變形遠(yuǎn)小于墻體變形,導(dǎo)致抹灰層產(chǎn)生控股裂縫。
針對不同的工程,應(yīng)從進(jìn)行屋面保溫厚度的熱工計(jì)算,防控因混凝土屋面伸縮而引發(fā)的頂層墻面溫度裂縫。同時(shí)為消除主體結(jié)構(gòu)、外層圍護(hù)砌塊墻體因溫度變化而出現(xiàn)的應(yīng)力收縮裂縫,可以在砌塊墻體、墻柱位置進(jìn)行2×6拉結(jié)筋的留設(shè),拉結(jié)筋間距在55.00cm±5.00cm 左右,拉結(jié)筋兩個(gè)端頭向砌塊墻體內(nèi)伸展長度在1.00m 以上。配合每砌筑1.50m 進(jìn)行同等通長鋼筋拉結(jié),可以有效降低墻體張拉裂縫出現(xiàn)[4]。
抹灰施工一日夜后,利用噴霧器噴水的方式養(yǎng)護(hù)。天氣較為炎熱時(shí),需要每間隔1.50h±0.50h進(jìn)行一次水分澆施,天氣較為寒冷時(shí),需要每間隔4.50h±0.50h進(jìn)行一次水分噴灑,持續(xù)噴灑一周。若施工后環(huán)境溫度過低(低于0℃),則需要對抹灰層進(jìn)行保溫,最大限度降低環(huán)境溫度對施工質(zhì)量的不當(dāng)干擾。
在蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑砂漿、抹灰砂漿選擇時(shí),應(yīng)結(jié)合砌塊強(qiáng)度等級,分別選擇強(qiáng)度在M5 左右的混合砌筑砂漿、強(qiáng)度在M5~M7.5 的水泥石灰混合砂漿(或粉煤灰混合砂漿)。對于防水較高的箱體,選擇“三霸”牌、“福大”牌專用砌筑砂漿。同時(shí)應(yīng)避免混用品種存在差異的水泥,嚴(yán)格結(jié)合《建筑生石灰》的相關(guān)規(guī)定,進(jìn)行砌筑砂漿用石灰膏、粉煤灰的選擇。
結(jié)合GB 11968《蒸汽加氣混凝土砌塊》的相關(guān)要求,從技術(shù)要求、產(chǎn)品容重、含水率、吸水率、力學(xué)性能、抗凍性、出廠齡期等方面,對蒸汽加氣混凝土砌塊質(zhì)量進(jìn)行檢查。在確定砌塊質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)相符之后,根據(jù)砌塊強(qiáng)度,進(jìn)行混合砂漿配比。并根據(jù)出現(xiàn)裂縫類型及原因,選擇具有較強(qiáng)抗性的材料[5]。比如,對于抹灰空鼓裂縫,可以選擇15.00%~20.00%的107 膠水泥漿,形成一道嚴(yán)密的粘結(jié)層。
在砌塊墻體施工前,操作者應(yīng)依據(jù)《蒸汽加氣混凝土砌塊建筑構(gòu)造》的相關(guān)要求,貫徹交接位置咬合搭砌、上下縫隙錯(cuò)開的方針,進(jìn)行砌塊預(yù)先排布。一般上皮、下皮搭接長度需要為砌塊長度的1/3,但應(yīng)在15.00cm以上,或者在灰縫內(nèi)預(yù)先設(shè)置拉結(jié)筋,拉結(jié)筋長度在70.00cm 左右。同時(shí)利用硬掃帚(鋼絲刷)將氣柱面粉塵、渣屑完全清除,并在砌筑前24h~48h內(nèi)向待砌筑面澆施水分,保證砌筑作業(yè)開展時(shí)水分浸入深度在9.00mm±1.00mm,含水量在12.50%±2.50%。在這個(gè)基礎(chǔ)上,于墻根位置澆筑素混凝土導(dǎo)墻并抹平,澆筑高度在20.00cm 左右,形成一個(gè)水平的砌筑面,保證砌塊墻體耐久性、抗?jié)B性[6]。
在構(gòu)造柱以及圈梁設(shè)置時(shí),應(yīng)綜合考慮墻體與梁、柱沿抹灰層豎向裂縫,專用砂漿水平灰縫、豎向縫寬度需要分別在8.00mm±1.00mm、6.00mm±1.00mm 范圍內(nèi),并增設(shè)寬度在200.00mm以上的鋼絲網(wǎng)片。同時(shí)在柱、砌體、縱橫墻交接位置進(jìn)行鋼筋拉結(jié)的基礎(chǔ)上,結(jié)合墻體轉(zhuǎn)角位置、縱橫堵垛棱位置同時(shí)砌筑要求,將臨時(shí)間斷位置砌成水平度超出高度2/3的斜槎,為飽滿度超過80.00%漿液攤鋪、砌筑作業(yè)地同步開展提供良好的環(huán)境[7]。
對于衛(wèi)生間、窗洞口下部窗臺、廚房等具有防水要求的底部,設(shè)計(jì)20.00cm 高度的C20 強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土地梁臺坎,配合洞口兩側(cè)“T”型、“L”型或“+”型的規(guī)則砌塊咬砌,避免墻面裂縫出現(xiàn)。同時(shí)將具有防潮性能的蒸汽加氣混凝土砌塊設(shè)置在防潮區(qū)域。在砌筑時(shí),需要第一時(shí)間將擠出的砂漿向后方擠壓,配合磚刀灌漿查實(shí)局部密實(shí)度不足的模塊[8]。同時(shí)在砌筑過程中由外部向內(nèi)部進(jìn)行灰縫砂漿壓實(shí)壓光,促使灰縫面凹進(jìn)塊砌筑面在3.00mm 左右,為抹灰砂漿、砌塊墻面咬合力的增強(qiáng)提供依據(jù)。砌筑完成一個(gè)星期后,應(yīng)利用小規(guī)格200.00mm×200.00m×100.00mm砌塊,沿60°方向進(jìn)行框架梁下墻體頂部的斜向砌筑,同時(shí)密實(shí)填塞砂漿。
在墻面砌筑完畢后,將801 聚合物界面劑涂刷在墻面上,延緩、阻卻墻面吸收水分,避免抹灰砂漿水化程度未達(dá)成前因吸水過多而出現(xiàn)裂縫[9,10]。進(jìn)而依據(jù)8.50mm±1.50mm 的標(biāo)準(zhǔn),一次性抹灰,在砂漿初凝后進(jìn)行第二層抹灰,并對超出厚度的部位進(jìn)行鋼絲網(wǎng)片增設(shè),保證抹灰內(nèi)層、外層粘結(jié)牢固度。
綜上所述,蒸壓加氣混凝土砌塊填充墻體裂縫包括豎向裂縫、斜裂縫、水平裂縫、粉刷層空鼓裂縫等多種形式,與環(huán)境、材料、人為多種因素有關(guān)。因此,為了防控裂縫問題出現(xiàn),操作者應(yīng)從防控環(huán)境溫度應(yīng)力、加強(qiáng)設(shè)計(jì)施工管理、優(yōu)選材料等方面,制定完善的裂縫預(yù)防與治理技術(shù)體系,降低墻體抹灰裂縫出現(xiàn)概率,保證蒸壓加氣混凝土砌塊填充墻工藝的順利推廣應(yīng)用。