【加气混凝土砌块质量问题探究8500字（论文）】

PAGE7加气混凝土砌块质量问题研究摘要加气混凝土砌块是一种替代粘土砖的良好墙体材料，使用砌块墙体能节省耕地有利于环保，而且砌块墙体较砖墙自重轻有利于结构抗震。由于实际操作工艺复杂，各工序质量难以保证，砌块墙体的裂缝问题目前仍是制约其发展及广泛应用的症结。大量的工程实践证明，由于裂缝的存在，建筑的耐久性就无法得到保障，不仅仅影响了工程的质量，而且还造成了工程的安全隐患。因此本文进而针对这些原因提出可行性的预防的处理方法。为了更好地解决加气混凝土砌块质量问题，本文在查阅大量的文献资料，总结了加气混凝土砌块建筑墙体裂缝的特点和规律，主要结合实例加气混凝土出现裂缝的实例，通过分析加气混凝土施工裂缝的产生原因，在对加气混凝土砌块墙体在材料、设计、施工等方面进行系统的理论分析、综合研究的基础上，给出开裂的防治方法，即加气混凝土砌块材料特性、施工环境、施工工艺、构造设计等方面分析了加气混凝土砌块墙体的裂缝开裂机理和防治措施。关键词：1、加气混凝土2、砌块墙体3、裂缝开裂目录TOC\o"1-2"\h\z\u1、加气混凝土的性能研究 11.1加气混凝土砌块的简介 11.2加气混凝土砌块的优点 11.3加气混凝土产生裂缝的机理 22、某住宅小区加气混凝土砌块工程施工 32.1工程概况及施工部署 32.2施工部署 32.3砌块工程施工工艺 53、加气混凝土砌块墙体裂缝及成因 83.1加气混凝土砌体裂缝的类型 83.2加气混凝土砌体墙裂缝产生的原因分析 84、加气混凝土砌体施工中的注意事项或预防 104.1加气混凝土砌体方面的预防 104.2关于施工环境温度控制 104.3材料方面 104.4加气混凝土砌块结构设计 10结论 12参考文献 141、加气混凝土的性能研究1.1加气混凝土砌块的简介加气混凝土砌块是指以硅质材料和钙质材料为主要的原材料，制备加气混凝土的传统硅质原料为粉煤灰和砂，经水揽拌，发气膨胀、绕注成型、预养切割，再经高压蒸汽养护而成的多孔娃酸盐砌块。加气混凝土的密度变化范围较大，在干燥和吸水状态下的密度会有较大差别。加气混凝土砌块的密度为350-700kg/m3，用于多层及高层内墙，可减小建筑物梁、柱截面尺寸及配筋，降低造价，减少基础投资，建筑物楼面梁可不受墙体限制布置，降低地震对建筑物的水平推力。已在多层建筑体系和框架结构体系中广泛应用，在新结构体系如钢结构体系中也开始应用，被认为是理想的围护结构材料。1.2加气混凝土砌块的优点1.2.1质量轻加气混凝土的干体积密度一般为400-700Kg/M3，相当于普通粘土砖的1/3左右，普通水泥混凝土的1/5左右，也低于一般轻骨料混凝土。因而采用加气混凝土作墙体或屋面材料可以大大减轻建筑物自重，进而减少建筑物的地震力，减小建筑基础、梁、柱等结构的尺寸，节约建筑材料和工程费用。几种常用建筑材料的干体积密度见表2.6。表1.1几种常用建筑材料的干体积密度材料名称加气混凝土粘土砖木材空心砌块木陶粒混凝土普通混凝土干体积密度(kg/m3)400-700400-6501600-1800900-17001400-18002000-26001.2.2保温加气混凝土砌块在生产过程中，内部形成了众多微小的气孔。这些相对封闭的气孔在材料中形成了静空气层，加气混凝土砌块的导热系数仅为0.11W/m.K，但是由于其本身是多孔结构，导致气体和液体的高渗透性。含水率在20%~40%的范围内时，加气混凝土能够具有良好的抗冻性能，是性能优越的保温隔热建筑材料。1.2.3绿色环保加气混凝土砌块无放射性，生产能耗低，原料来源广泛，可利用工业废渣，克服了以粘土为原料的缺点，是国内外公认的适应建筑节能的新型环保墙体材料之一。此外，据相关资料报道，加气混凝土单位生产能耗为56.8kg标煤/m3，与烧结实心砖的91kg标煤/m3相比，节约生产能耗37.6％左右；加气混凝土生产能充分利用工业废渣，我国以粉煤灰加气混凝土为主，约占全部加气混凝土的2/3。1.2.4适应性强加气混凝土砌块的原材料可以有很多选择，例如河砂，粉煤灰、尾矿等，真正做到了废物利用、变废为宝，符合了国家的环保型可持续发展的要求。并且，加气混凝土砌块不仅可以按照施工要求在工厂内生产成为不同规格的产品，还可以在施工现场进行加工，比如锯、钻、钉、铣等，极大的方便了施工要求。1.2.5防火性能好加气混凝土砌块气孔率能达到50%-70%，同时它的热传导率很低，使得这种建筑材料的防火性能较好。而且这种建筑材料在发生火灾以后，只是表面发生一些龟裂，修补后，仍然可以继续使用。同时，它属于不燃材料，达到国家一级耐火标准，其耐火性能比普通混凝土好得多。1.3加气混凝土产生裂缝的机理加气混凝土砌体出现裂缝和抹灰层空鼓等质量缺陷制约了加气混凝土的推广和发展。在框架填充墙的中部，加气混凝土砌体出现裂缝，主要是由于加气混凝土砌体的收缩和约束受阻产生的，使墙体的收缩应力大于砌体的抗拉强度。加气混凝土材性的某些突出特性，是导致加气混凝土墙体裂缝的内在因素，通过控制加气混凝土的上墙含水率，达到控制砌块的收缩，在建筑应用中，干燥收缩形成应力如果超过了制品的抗拉强度或勃结强度，制品或接缝处就会出现裂缝。2、某住宅小区加气混凝土砌块工程施工2.1工程概况及施工部署2.1.1工程概况阳光花园项目位于武汉市江汉区北地块内。设计合理使用年限50年；地基基础设计等级：乙级。结构安全等级为二级：低级安全等级为二级：桩基设计等级为乙级。静压预制桩，桩断面为0.25m×0.25m，桩长为21.0m(不含桩尖)，主筋采用4Ф14，单桩设计承载力为450KN，混凝土等级为C35，桩端持力层为细砂层，设计桩顶标高为-1.4m。场地地下水位埋深0.9至1.17之间，相应标高3.15至3.40之间，丰水期（5到8月），枯水期（1到2月），水位变化1.0m。砌筑工程的主要部位为地上外墙、内隔墙等。砌块采用蒸压加气混凝土砌块，砌块强度等级为A3.5、密度等级B06，砌筑砂浆为M5水泥砂浆，构造柱、过梁、配筋混凝土带强度等级为C20。2.1.2工程特点（1）建筑体系适应性强，砌筑方便、组砌灵活，对建筑物的平面和空间变化无严格要求，能满足建筑设计变化的需要。（2）生产砌块的成本低廉，制作工艺简单。可因地制宜充分利用本地区的地方材料，可以变废为宝，化害为利，利用工业废渣作原料，可节约有限的资源。（3）施工机具设备简单，施工简便。（4）具有较好的耐久、保温、防潮、隔热和耐火等性能。2.2施工部署2.2.1工程设计条件（1）建筑场地、周围环境、建筑规模、结构形式、地质水文等情况由建筑施工图和结构施工图给出；（2）施工现场的地下水水位于自然地面以下10m，土质为粘土；（3）做好放线工作，弹出轴线、墙边线、门窗洞口线，经复核，办理预检手续；（4）砌体构件的混凝土、钢筋的品种、规格和数量应符合设计要求；（5）砌筑时应错缝搭砌，蒸压加气混凝土砌块搭砌长度不应小于砌块长度的1/3;竖向通缝不应大于2皮；（6）现场供水条件：采用城市供水管网，可供水量满足施工要求；（7）材料、构配件、施工机械及劳动力均满足施工需要；（8）进度表中，每月排26天；（9）劳动力和材料供应充足，能满足施工要求；（10）施工机械供应：竖直运输机械：室外电梯4部。水平运输机械：采用手推车人力进行水平运输。经垂直运输机械运至作业楼面，再由人工将材料运到各作业面上。2.2.2技术准备（1）现场调查分析：通过对本地区的气象、现场周围情况、建材市场供应状况等项调查，为补充施工方案提供依据。（2）砌筑前，应认真熟悉图纸，组织工程技术人员认真学习施工图纸，了解设计意图，全面熟悉和掌握图纸中的设计内容。核实门窗洞口位置及洞口尺寸，明确预埋、预留位置，算出窗台及过梁顶部标高，熟悉相关构造及材料要求。（3）已审核完建筑施工图纸，并确保填充墙、门窗洞口的位置、轴线尺寸准确无误，确保圈梁、过梁的标高正确。（4）使用经过校验合格的监测和测量工具。（5）施工前，工程技术人员应结合设计图纸及实际情况，编制出专项施工技术交底和作业指导书等技术性文件。（6）制定该分项工程的质量目标、检查验收制度等保证工程质量的措施。（7）由具有相应资质的试验室出具完整的砌筑砂浆配合比试验报告。2.2.3材料、设备等供应本工程采用蒸压加气混凝土砌块，主规格为600×300，厚度为200mm等。设计要求砌块强度等级A3.5，密度等级B06。砂浆用M5.0水泥砂浆，准备好砂浆试模(3块为一组)，每一层（或检验批）建筑地面工程不应小于一组，当每一层（或检验批）建筑地面工程面积大于1000m2，每增加1000m2应增做一组试块；小于1000㎡按1000m2计算。蒸压加气混凝土砌块干密度等级如下表：表2.1蒸压加气混凝土砌块干密度等级体积密度级别B03B04B05B06B07B08体积密度优等品≤300400500600700800一等品≤330430530630730830合格品≤350450550650750850蒸压加气混凝土砌块的外观质量可分为优等品、一等品、合格品，其外观质量要求如下表所示。表2.2蒸压加气混凝土砌块的外观质量项目指标优等品一等品合格品尺寸允许偏差不大于（mm）长度L1±3±4±5厚度B1±2±3+3-4高度H1±2±3+3-4缺楞掉角个数，不多于（个）012最大尺寸不得大于（mm）07070最小尺寸不得大于（mm）03030平面弯曲不得大于（mm）035裂纹条数，不多于（条）012在任何一面上的裂纹长度不得大于裂纹方向尺寸的01/31/2贯穿一面两棱的裂纹长度不得大于裂纹所在面的裂纹方向尺寸总和的01/31/3爆裂、黏模和损坏深度不得大于（mm）102030表面疏松、层裂不允许表面油污不允许表2.3机具设备配置表序号名称说明1塔式起重机、卷扬机、井架提升设备，根据工程具体情况选择2砂浆搅拌机拌制砌筑砂浆3切割机、手锯用于局部砌块切锯及切割管线预留槽用4瓦刀铺灰用5小推车运输砌块、砂浆等材料6灰斗、灰铁锹铲运及承放砂浆用7小撬棍、小木锤调整砌块位置用8夹具固定砌块用9线锤、皮数杆砌筑找水平及垂直用2.3砌块工程施工工艺2.3.1砌筑施工基底清理→放线→浇水润湿→导墙浇筑→摆砖→立皮数杆→拉水平线→搅拌砂浆→砌筑墙体→预埋钢筋→设置门、窗过梁→砌筑墙体→浇筑圈梁→浇筑构造柱→墙顶混凝土塞实（至少7天）→清理施工现场（1）组砌方法正确，上、下错缝，交接处咬槎搭砌，缺边掉角严重的砌块不得使用。（2）砌筑时应预先试排砌块，并优先使用整体砌块。不得已须断开砌块时，应使用手锯、切割机等工具锯裁整齐，并保护好砌块的棱角，锯裁砌块的长度不应小于砌块总长度的1／3。长度小于等于150mm的砌块不得上墙。（3）砂浆稠度按80-100mm控制，水平缝采用平铺砂浆柔度挤压法砌筑，砌一块砌块铺一次灰；竖向灰缝采用护浆卡护浆，捣实砂浆法施工。（4）加气混凝土砌块水平灰缝和竖向灰缝砂浆必须饱满，不得出现瞎缝、透明；并且所有墙体必须进行勾缝处理。（5）构造柱施工时按要求应留设马牙槎，马牙槎宜先退后进，进退尺寸不小于60mm，高度为300mm左右。当设计无要求时，构造柱应设置在填充墙的转角处、T形交接处或端部；当墙长大于5m时，应间隔设置。（6）砌筑时应做好放线、立皮数杆等工作，见图：图3.1（7）砌筑时，应向砌筑面适量浇水湿润，砌筑砂浆有良好的保水性，并且砌筑砂浆铺设长度不应大于2m，避免因砂浆失水过快引起灰缝开裂。（8）墙体砌筑时，专业管线（道）要及时配合施工，避免后凿墙开洞，敷设在墙体里的管线，在墙上用切割工具整地割出槽，管线固定牢固后，用细石混凝土填塞与墙面平齐。（9）砌体与混凝土墙、柱的链接及构造柱、圈梁设置要求，墙的转角处，应隔皮纵、横墙砌块相互搭砌。墙的T字交接处，应使横墙隔皮端面露面。2.3.2内墙抹灰施工（1）管道穿越墙洞、楼板洞应及时安放套管，并用1：3水泥砂浆或豆石混凝土填嵌密实；（2）壁柜门框及其它木制配件安装完毕；窗帘钩、通风篦子、吊柜及其它预埋铁件位置和标高准确无误，并做好防腐、防锈处理。（3）基层处理。基层处理应使用砼专用界面处理剂进行处理，将基层表面浮灰清理干净以后，用刷子或笤帚将其甩在基层表面，待干后即可抹灰。（4）抹底灰。先刷水泥胶浆或界面剂，然后分两层抹灰，每层厚度按设计图纸要求，每次刮抹厚度不得大于8mm，抹时先将顶面湿润，然后薄薄地刮一道使其与底层灰抓牢。用软刮尺刮抹顺平，用木抹子搓平搓毛。全面检查底子灰是否平整，阴阳角是否方正，管道处抹灰是否抹齐，墙与顶交接是否光滑平整，最后用毛刷蘸水将罩面灰污染处清刷干净。底层完成后必须经5天养护后方可施工面层。2.3.3外墙抹灰施工墙面浇水冲洗湿润要求与内墙抹灰工艺相同。在墙与柱、墙与梁节点缝处，采用T920建筑胶粘贴抗酸碱玻璃纤维网，每边搭压宽度不小于100mm。在墙体表面采用水泥砂浆作“毛化”处理，然而由于水泥砂浆浆体中砂粒的存在，堵塞了一部分墙体表面的孔隙，使水泥浆胶体不能完全地渗入到墙体孔隙中去。持抹灰面适当湿润，使砂浆中水泥的活性组分在凝结水化过程中得到充分发展。PAGE143、加气混凝土砌块墙体裂缝及成因3.1加气混凝土砌体裂缝的类型3.1.1单个砌块表面裂缝这种裂缝一般都发生在单个制品表面上，裂缝形式不一，多呈网状或放射状，无一定规律，主要原因是砌筑砂浆饱满度不够，有的砂浆层有空隙存在，而有覆盖层的外廊、凹阳台内部则较少出现.3.1.2不规则裂缝砌块切割开槽产生的裂缝，由于墙面上要埋设一些建筑构件，在长期荷载作用下，它的应变随时间继续增长的现象即徐变值较小，在构件四周或沿埋管部位极易产生不规则裂缝。有些裂缝从墙体顶部延仲到底部;墙体抹灰面裂缝，这种裂缝存在于墙体大面积部位，裂缝形式为横/斜交义不规则，中问宽、两端窄，影响面积大。3.1.3水平裂缝发生在建筑物顶层，距屋面板下500mm处，裂缝宽度在12mm左右，出现在填充墙中部、顶部和梁交接处及门窗洞口过梁下方。可以在一定程度上减少空鼓和裂缝发生的概率。大多数水平裂缝可以沿厚度和长度方向贯穿整个墙体。3.1.4竖向裂缝一般存在于墙体中部、填充墙和框架柱连接处，裂缝一般存在于墙体与混凝土柱或剪力墙交接处，贯通全高且缝宽3mm以上。竖向裂缝一般长度较大而宽度较小.框架梁相交处下方的填充墙，以及框架柱或剪力墙、填充墙连接处出现的裂缝可以贯穿整个墙体。3.1.5斜向裂缝在门窗洞口等薄弱部位，最宽处达15mm，严重危及结构的安全。由于加气混凝土砌块属脆性材料，变形不能完全恢复，形成斜向裂缝。建筑物端部沉降大于中部时，会形成负弯矩和受到剪切作用。如设计上不采取构造措施，极易产生裂缝。3.2加气混凝土砌体墙裂缝产生的原因分析3.2.1材料方面由于该砌块本身的性能，它的裂缝由收缩引起的。在引起砂浆开裂时表现各不相同，砂浆的这些收缩使砂浆中产生拉应力，当拉应力超过砂浆的开裂应力时，就会出现裂缝。加气混凝土之所以在干燥时会发生收缩，是由于毛细孔水和部分凝胶水蒸发而引起的。由于块单体体积大，灰缝面积小，砌筑拉伸，剪切较低，造成不同程度的裂缝，一般干缩为0.4mm/米，仅为粘土砖的，易沿灰缝裂缝；由于非承重填充墙主要承担重量压负荷，使裂缝大多是垂直裂缝。由于导热系数差异而引起的热胀冷缩而产生的温度应力会使加气混凝土砌块墙面抹灰层在一两年后出现大面积的开裂及脱落现象。3.2.2设计结构方面对室内外温差不够重视。室内室外温差大，钢筋混凝土构件与砌块的变形不同步，此时屋面变形受到墙体的约束和限制，墙体就会在最薄弱处产生裂缝。屋面设计没有很好地考虑受温度应力影响而产生的水平推力对墙体造成的危害，或考虑不周到。在大面积墙面时，如果不每隔一定间距增设拉结钢筋、忽视局部承压、忽视不同收缩值的材料在同一外表面混合使用、忽视承重墙和非承重墙的合理布局，也会不可避免的产生裂缝。墙体在干缩过程中，如果不能自由变形，就会在其内部产生应力，并通过裂缝的形式将压力释放出来，这也是引起墙体裂缝的一个重要原因。墙体与框架结构连接处的抹灰层构造措施交代不清；外墙抹灰水泥砂浆基层无抗裂措施。3.2.3施工方面许多质量问题是由于操作不当造成的，建筑工人使用一些新型墙体材料为填充墙，许多建筑工人缺乏了解其特点，铺设水平较低，在实际的施工中，常常出现过绕或欠绕现象。填补墙体裂缝再所难免。施工前不做加气混凝土砌块的排列组砌设计，填充墙使用的砂浆强度等级较低，用不规则砌块或异物进行填塞，或使用不配套的浆料修补，会使该处易发生开裂。特别是砌块运到施工现场，雨天露天堆放没加覆盖更为严重。粉刷层超厚而没有分层抹灰，且未加设钢丝网片或纤维网片处理而引起裂缝。工程工期要求紧，墙体内水分未充分蒸发的情况下进行面层施工、墙体会产生干缩裂缝。当主体完工时，由于下面存在强度不足的楼层而导致房屋出现开裂问题是显而易见的。工环境温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，导致加气混凝土由于干燥收缩产生的线应变和由于温度变化产生的体积变形较大。随着砌块含水率的减小，砌块的收缩下降。当温度变化时，混凝土和砌体产生温度应力，而顶层砌体门、窗洞口的角部又是正应力、温度应力都比较大的部位，这样，就出现了顶层砌体门、窗洞口的八字裂缝。4、加气混凝土砌体施工中的注意事项或预防4.1加气混凝土砌体方面的预防配制加气混凝土砌体时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率；同时，要振捣密实，以减少收缩量，提高加气混凝土抗裂度。此外，要加强表面的抹压和养护工作。混凝土应振捣密实，并注意对板面进行抹压，减少收缩量。所有工作人员必须严格遵守各项规章制度认真审查施工图纸，提出了成孔灌注桩基础项目质量主动控制图，严格按照设计文件、施工图纸，遇到不合格工序，采取必要措施，防止再次发生。定期检查分析施工中的技术质量问题，严格控制混凝土配合比，严禁使用不合格的砌体。4.2关于施工环境温度控制加气混凝土砌体适当预留一些孔道，采取通冷水或冷气降温。浇筑混凝土后，表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖，并洒水养生。选用良好级配的骨料，并严格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高加气混凝土砌体的密实性和抗拉强度，在混凝土中掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热，或掺木钙、减水剂，以改善和易性，减少水泥用量。避开炎热天气施工加气混凝土砌体；必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井凉水拌制加气混凝土砌体，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。夏季应适当延长养护时间，使之缓慢降温。在寒冷季节，混凝土表面应采取保温措施，以防寒潮袭击。拆模时，块体中部和表面温差不宜大于20℃，以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要及时回填。4.3材料方面建筑根据工程条件不同尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥；骨料应选用粒径适当、级配合理、无碱性反应、有害物质及含泥量符合规定的砂、石材料。外掺料宜掺入适量粉煤灰和减水剂等外加剂，超长建筑物或构筑物可加入微膨胀剂，以改善加气混凝土砌体工作性能，降低水泥用量和用水量，减少收缩。4.4加气混凝土砌块结构设计建筑大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜加设抗剪钢筋。加气混凝土砌体配料、搅拌及浇筑。配合比设计应尽量采用低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证。浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度，不得随意留置施工缝。设计方面，建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力；正确设置沉降缝、变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理；砖混结构底层窗台下应采用加筋砌体，洞口较宽的窗台下宜设置钢筋混凝土梁，以防止窗台因地基沉降产生竖向裂缝；构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。结论加气混凝土作为一种新型环保型的建筑材料，极大的符合了国家的政策要求，也有着良好的市场前景和经济效益。本文首先研究了砌块自身变形的特点，分析了加气混凝土砌块墙体的开裂机理。影响加气混凝土砌块墙体体积稳定