加气砼砌块墙体裂缝问题的初步探讨

加气砼砌块墙体裂缝问题的初步探讨大家晚上好孙总因为近期抓浮山后“鲁班奖”验收和天福苑观摩会比较忙，总公司安排由我来主持今天晚上的技术讲座会。上几周几位同志的讲座材料都写得非常好，讲的效果也很好，为便于深入研究和互相学习，从本周开始我们将陆续把这部分讲稿复印下发，以增强我们技术讲座会的促进作用，把讲课同志成功的经验和心得体会在全公司范围内推广、学习。今天晚上我们仍按孙经理原先已做好的安排，由我和蔡经理两个人讲加气砼砌块墙体裂缝的治理。我发言的题目是加气砼砌块墙体裂缝问题的初步探讨，分为以下五个方面一、加气砼制品的发展及应用背景。加气砼制品的生产技术是1965年我国从瑞典SIPOREX公司引进的，当时引进的是以水泥矿渣为主要原材料的加气砼生产线（也就是现在的北京清河加气砼厂）。后来在我国东北地区，特别是沈阳周边建立了规模较大的生产基地。因为一方面东北地区气温较低，对墙体材料的保温性能要求较高，另一方面在当时东北三省重工业发达，特别是煤碳、钢铁冶炼等，相对来说东北地区有丰富的生产加气砼制品的自然资源，便于就地取材，从经济角度来看，具有比较高的推广应用价值。所以沈阳在当时对加气砼生产应用技术的研究也走在了全国的前列。但自加气砼生产技术的引进直至80年代近二十年的时间里，加气砼的生产和应用一直未能突破刚引进时的旧有模式，产品规格、产品质量及应用技术的开发研究与实际应用严重脱节。所以在相当长的时期内，加气砼制品的生产能力有限，使用范围也受到了很大的局限，仅有少量用于框架结构填充墙，不少地区客观上存在着“设计部门不敢用，施工单位不愿用、生产单位不管用”的局面。随着我国墙体材料革新、建筑节能工作的不断深入，各地区纷纷出台了一批有利于新型建材发展的政策，比如说青岛地区甲方办理开工手续时要到墙改办缴费，促使开发建设单位节能、节地、环保和利用废物。从2002年6月份起，市内四区开始禁止使用粘土砖作为墙体材料；从今年1月份起，高层住宅必须采用外保温，否则青岛市审图办公室将不予通过。在这些政策的引导下，一方面加气砼制品的品种、规格、配套产品的研究、开发和生产能力有了飞跃性的发展，另一方面国家及各地区各类标准、规范、图集的编制，使得加气砼制品的生产、设计、施工及验收有据可依。加气砼砌块在近几年成了框架结构填充墙的主要砌筑材料。我所知道的咱在建的工程中有一公司孙德玉队福海苑高层3楼、天福苑高层13楼、四公司李昱队施工的金帝山庄商场、三公司马桂学、李文风队施工的千禧龙花园8、9楼以及我们已经中标的海信北苑小区，都使用加气砼砌块作为墙体材料，总建筑面积约15万平方米，占我们公司承揽工程的百分之三十。二、加气砼制品的应用现状及存在问题加气砼制品的品种很多，包括砌块产品系列、加气砼配筋板材系列等，咱今天晚上在这里所说的加气砼砌制品特指加气砼砌块。目前国内加气砼砌块按照其实际用途，大致可以分为容重在300400KG/M3之间的低密度保温块，容重在500600KG/M3之间的框架结构填充块和容重700KG/M3的承重块。现在青岛地区能生产和大量使用的砌块是容重在500600KG/M3之间的填充砌块，承重块目前还没有。96年以前，青岛当地的加气砼砌块的生产能力比较小，使用范围也有限，咱公司干的工程当中也有一部分用过这种材料，最早姜宏建经理干的海洋研究所、及李文风经理干的粮校、化工厂及后来三公司马经理干的海信科研综合楼等。那个时间咱们就比较重视砌块墙体质量问题的治理，也积累了一定的施工经验。96年以后，随着生产能力的提高，墙改、节能、利废等相应政策的出台和引导，加气砼砌块的使用范围逐步扩大，已由前几年的办公楼、工业厂房逐步发展成为高层建筑和大规模住宅小区间隔墙的主要砌筑材料。咱公司正在施工的工程当中，就有上面所说的福海苑、天福苑、千禧龙花园、金帝山庄商场、海信北苑小区等。由于加气砼砌块固有的“轻质多孔性”、“湿胀干缩性”等不同于传统砌筑材料的特性，墙体裂缝、抹灰层空鼓开裂等质量问题在其推广应用过程中随之而来。我们在座的可能会说很正常，不裂才是不正常的。但是当今建筑市场不允许出现裂缝，特别是老百姓攒了半辈子钱买了套房子，他就不能忍受墙上有裂缝，他就认为房子有裂缝就不安全、要投诉、讨个说法，要索赔。加气砼砌块墙体裂缝、抹灰层空鼓开裂已经成为用户投诉的热点，青岛市质监站为了攻克这个课题，在咱这个会以前先后组织施工、建设、监理单位相关人员到北京、南京、上海进行了参观学习，以借鉴这些大城市多年推广应用中积累的施工经验；在今年三月份还成立了质量通病治理小组，组织全市施工、监理单位针对各种砌块墙体裂缝问题写出书面治理汇报材料集思广益；可能还设了个课题奖，哪个单位能把这个质量问题克服了，奖励1万元。也就是说现在施工单位、监理单位、建设单位、政府部门，包括用户都对这个问题引起了高度重视。在这种背景下，今年春天上班朱总及孙总这决定召开咱这个会，大家集思广益，争取在咱公司把这个问题攻克。这期问题我查阅了一部分资料，包括现行砌体规范、省标L96G125加气砼砌块构造图集、国标、华北标以及中国加气砼协会编写的一本加气砼应用技术论文集，经过对比，我认为砌体工程施工及验收规范和省标L96G125中对加气砼砌块的施工工艺、施工注意事项都写得非常清楚，可操作性很强，只要我们大家吃透规范、严格按施工工艺操作，应该能治理大部分质量问题，结合我们公司2001年在海信产业园施工加气砼砌块的一些做法，我们一块来探讨加气砼墙体裂缝问题。三、加气砼砌块的材料特性及裂缝原因分析大家都知道墙体裂缝和抹灰层空鼓开裂，在时间上具有一定的滞后性，具有不可预见性，不象砌体施工中的平整度、垂直度、灰缝平直度、砂浆饱满度，可以在施工过程中随时抽检，随时整改。砌块墙体裂缝一般产生在施工后一两个月内甚至是三五年内才生产裂缝，其实这也就是我们贯标中所讲的特殊过程，也应该列为每个工程的质量控制点，砌体施工前应按要求编写施工方案，进行人员培训，坚持样板领路，才能保证过程质量。好的施工方案是治理质量问题的前提，要治理墙体裂缝，只有从加气砼材料特性入手，分析出墙体裂缝原因，才能对症下药，制定出切实可行的方案，下面我简单介绍一下加气砼的材料特性1、成型过程通常情况下，砼是由胶结料、骨料和集料组成，如水泥、砂子和石子等，而加气砼是水泥、白灰、矿渣与砂或粉煤灰等基本原料高度磨细加工后，掺入发气剂、稳定剂等浇筑发气形成坯体，再经静停切割、蒸压养护而成，其化学成份是由钙质和硅质两种集料。表面发生化学反应生成的水热硅酸盐，已经不具有骨料或集料的特性，与传统砌筑材料相比具有明显的差异。目前国内生产的加气砼有三大品类第一类以水泥、矿渣、砂为主要原料，俗称矿渣砂加气砼；第二类以水泥、白灰、粉煤灰为主要原料，俗称粉煤灰加气砼；第三类以水泥、白灰、砂为主要原材料，称为白灰砂加气砼，青岛地区常用第一类和第二类。2、加气砼的轻质多孔性多孔性是加气砼最主要的特性，一般加气砼孔隙率高达7080，由于大量孔隙的存在大大降低了了材料的密度，目前青岛地区生产的加气砼多以500600KG/M3为主，比粘土砖轻2/3，仅相当于普通砼重量的1/4。由于其轻质多孔的物理特性，必然降低了加气砼强度，对应于500KG/M3的材料，其抗压强度约为30MPA，约为普通C30砼的18，而其抗拉强度只有抗压强度的10，换算一下就是3KG/CM2。墙内收缩应力大于其抗拉强度时，就会生产纵向裂缝。3、加气砼的湿胀干缩值偏大湿胀干缩是大部分建筑材料的共性，但是加气砼中没有粗骨料，不能像普通砼那样主要依靠骨料来减小收缩，试验数据证明粉煤灰加气砼制品自饱水状态（含水率65）降至平衡含水率即正常使用时的52，其干燥收缩总值为10MM/M；其中从饱水状态（65）降到出釜状态的40，收缩值为088MM/M，再下降到正常使用状态的52干燥收缩值为012MM/M；假定砌块处于完全约束状态，满足虎克定律的假定边界条件，则由收缩变形引起的拉应力为11E1012103175104021MPA小于砼砌块的抗拉强度，所以单纯的干燥收缩不会造成破坏性变形，但如果存在砼砌块含水率偏高、强度不均、局部削弱、灰缝不饱满等综合因素，则极有可能在砌体薄弱部位产生裂缝。特别是如果粉煤灰加气砼砌块的含水率高于40，它的变形将大出好几倍，在这种情况下进行干湿循环将极有可能产生破坏性变形。另外含水率高会继续降低加气砼强度，增加墙体自重，所以砌体工程施工及验收规范中明确规定粉煤灰加气砼制品的含水率宜小于20，这样必要的施工用水（润砖）才不会造成砌体的明显的收缩变形。规范规定含水率小于20依据的是一条比较复杂的变形曲线，更深入的研究对我们没有什么实际意义，在这里不多讲卫生。下面再说一说矿渣砂加气砼，同样是500KG/M3的矿渣砂加气砼砌块从出釜状态（40）降至正常使用状态的52时，其干燥收缩值为032MM/M，拉应力为22E2032103175104056MPA021MPA也就是说含水率在405之间变化时，粉煤灰加气砼建筑物开裂的可能性要明显小于矿渣砂加气砼建筑物。所以在同样条件下，建议大家在以后工程施工中，优先选用粉煤灰加气砌砌块。4、加气砼的吸水导湿性缓慢加气砼中的气孔大部分是发气而成的“墨水瓶”结构，只有少部分是水分蒸发形成的毛细孔，所以肚大口小毛细管作用比较差，使加气砼吸水导湿性缓慢。试验人员做了这样一个测试，把同样尺寸的粘土砖和加气砼块浸入水中1CM，10H后粘土砖的吸水高度已超过24CM，而加气砼只有8CM左右，比粘土砖要慢十几倍，这个特性表现施工现场就是我们“砌红砖润水”可以在砌筑前拿水管淋一遍就解决问题，而在加气砼砌筑前淋一遍水只能湿遍表面，浇水不少，实则吸水不多。这个特性对加气砼的砌筑和抹灰都有很大影响，如果不采取合理的措施和正确的润水方法，砌筑和抹灰砂浆中的水分就会被加气砼吸去而无法完成水化反应，导致砌体砂浆强度不足，抹灰层空鼓开裂。这与加气砼干燥收缩性是一对矛盾，需要我们严格控制润水程度，科学地润水或是掺加外加剂提高砂浆的保水性能，或是抹灰前对基层进行处理，降低加气砼砌块的吸水性。5、加气砼的切割工艺生产加气砼的模具和我们浇筑砼一样都要刷脱模剂，在工艺改革前，接触模具的油面是影响砂浆粘结强度的一个重要因素，是抹灰层空鼓开裂的原因之一。工艺改革以后，加气砼都是六面切割成型，大大提高了与砂浆的粘结能力，但切割面往往带有一些松散状的渣屑粉末，影响灰浆与砌块的有效粘结面积和粘结强度，必须在施工前用硬扫帚将砌筑面和抹灰面清扫干净。6、其它特性。诸如可加工性、保湿性能、耐热耐火性、隔声性能，耐久性等是有利于建筑施工的特性，也是加气砼制品得到推广应用的原因。四、加气砼砌块的砌筑以上我们从加气砼砌块的材料特性入手，分析了加气砼砌块墙体的裂缝原因。就像我们了解了影响砼强度等级的因素，就能够严格地控制水灰比、坍落度等指标，保证砼强度一样。下面我依据规范、图集，从材料计划提报开始，按顺序讲一下加气砼砌体施工工艺。1、材料计划的提报1）提计划要有一定的提前量，一般应提前30天左右，保证在砌筑开始前砌块有15天以上的场内存放时间，一方面初步完成砌块出池后的收缩变形，这是水泥制品强度增长期间的共性，另一方面进一步降低砌块出釜含水率，上墙前控制在20左右，这一条规范上对蒸压灰砂砖和粉煤灰砖做了明确规定自生产之日起，应存放一个月以后，方可用于砌体施工；对粉煤灰加气砼砌块存放时间没有明确要求，不过含水率这个指标我们应按规范进行控制。2）应查明图纸中要求的砌块容重和强度等级，如果没有详细说明应在提报计划后征得设计同意。2、材料的运输和存放。1）一个好的堆放场地是保证砌块含水率的第一步，也是很关键的一步。砌块进场前，应该根据存放量和垂直运输的要求，选好堆放地点，一方面场地要干燥、平坦、空气流通，另一方面要有可靠的防雨、排水措施。能避免雨天或润水时大面积泡块、含水率超标现象的发生。最好能将砌块堆放场地进行硬化处理（比如说借用已结束的钢筋、木工场地）或在泥地上铺板。2）砌块运输装卸时，应尽量减少磕碰掉角现象，一方面将来这种砌块影响观感，另一方面这种修补部位就是裂缝容易产生的部位对加气砼砌块运输部门规定有3的合理损耗率，如果收料员在收料的时间随时抽查车，把缺棱掉角超标的扣除不计入总量，供料卸车的自然就重视了，相应地可以减少我们在数量和质量上的损失。3）大家都知道即使两块红砖摞在一起，润水后拿开还有润不到的地方；大块的加气砼砌块如果是砌筑面（抹灰面）摞在一块，更无法全部润到，非砌筑面吸水已经很多了，很有可能砌筑面还有沾不到水的地方。我建议咱回去以后都严格要求，在装卸车时不允许将砌筑面落地，这样只要放好了第一皮，以后自然而然就顺起来了，这样在润水时就更容易使砌筑面浸水深度达到要求，而非砌筑面最好不吸水。4）场内运输咱公司在黄岛时加工的下面带四个轴承的小平板车，配合井架进行水平和垂直运输，和小推车相比一方面可以提高一次运输量，提高工效，另一方面减小破损率，以后大家施工的时间可以参照一下。3、砌块润水现行的砌体工程施工及验收规范对加气砼砌块润水是这样讲的“加气砼砌块砌筑时，应向砌筑面适量浇水”，条文说明中这样解释加气砼砌块孔隙多，在砌筑前浇水后，对砌块间的粘结和施工操作等均无益，而且还易造成经砌体超重，物理性能降低等不良后果，所以作此规定。但是结合材性分析，我又查阅了省标、国标和华北标，对此我认为加气砼砌块润水可以这样理解1）砌块含水率已达到规范要求15（粉煤灰20）2）砌筑前一天向砌块的砌筑面适量浇水，以水湿遍表面为准。3）砌筑当天再浇水一次（上墙前8小时），以水浸入砌筑面810MM为宜。4）在此再强调一下，应严防下雨天或润水造成大面积泡块，必须采取切实可行的防雨措施，不能有“下雨不用盖，砌筑时省了润水”这样的想法。4、构造措施1）通过上面的分析我们可以知道，墙体越长，累积收缩变形越大，产生裂缝的可能性越大。如果将墙面用构造柱和圈梁进行分割，减小填充墙的长和高度，则可以分散砌体变形值，减小内应力。省标规定墙长大于5米的中间加设构造柱；墙高超过4米时，墙高中部设置与柱连结的通长钢筋砼圈梁。2）加气砼砌块强度较低，吸湿性较大，不宜承受剧烈碰撞，因此规范中明确要求加气砼砌块墙底部应砌烧结普通砖或多孔砖，高度不宜小于20CM（红砖砌三皮就能满足规范要求）。3）填充墙拉结筋的设置间距、长度按图集做。因为在这一点上图集比规范中的要求高。图集中拉结筋的做法焊在预埋件上，预埋工作量大，守位不准，工效低，我认为可以研究一下上次张立波讲课时所说的“植筋法”，如果植筋法的性能价格比较高，又能达到抗拔试验要求，在有把握控制质量的施工队可以试点使用。从咱们黄岛施工的情况来看，窗台下45度斜裂缝较为普遍，这一点大家要按规范和图集的要求，在洞口下第一皮砌块灰缝内设26加强钢筋，伸过洞口两边长度各大于50CM。4）关于夹砌红砖（别马牙槎）这个现在我也说不准，虽然质监站有这个说法，但规范中明确限制不同干密度和强度等级的砌块混砌，同时限制与其他砖、砌块混砌，图集中说明除必要部位外，应尽量少镶嵌实心砖砌体。所以我认为如果设计上没有砌马牙槎的大样图，咱砌筑时用红砖别马牙槎还得和质监员沟通一下，但不管怎么做，必须保证砌体和柱墙间砂浆饱满度。5）咱前面讲了墙长大于5米的填充墙中间加设构造柱，这一点如果在图纸会审时征得了设计同意，就可以避开墙顶浇筑砼圈梁。浇圈梁一方面支模麻烦、施工速度慢，另一方面砼密实度不容易得到保证，弄不好适得其反。6）墙体砌完后，将有一定沉降变形，因此规范中明确规定填充墙砌至梁、板底时，应留一定空隙，在抹灰前采用侧砖，或立砖或砌块斜砌挤紧，其倾斜度为60度左右，砌筑砂浆应饱满，因为填充墙厚度不一样，墙高也不一样，咱们在这一无法做硬性统一规定，我只是画个草图供大家参考。5、砌筑施工的其他注意事项1）砌筑施工前必须有产品合格证、准用证，并经检测合格。2）采用强度等级M25的混合砂浆或按设计要求，砂浆强度等级不是越高越好。3）砌筑前设立皮数杆，按皮数杆拉结砌筑。4）砌筑外墙时不得留脚手架眼，防止热桥产生。5）墙内水、电管线开槽必须弹线后用无齿锯割槽，不得斩砖预留或乱凿乱砸。6、关于加气砼砌块的组砌方法种类较多，分为内隔墙、框架填充墙、转角窗间墙、包柱墙以及平面、立面排列等，大家一定要掌握好搭砌长度，在此因为时间关系不一一列举。五、加气砼砌块墙面抹灰为了防止加气砼砌块墙面抹灰层空鼓开裂，以前咱们常规的做法是大面积加钉钢筋丝网。海信产业园施工中，我们没有钉网孙总按不同的方案做了几块样板墙，取得了比较好的对比效果，基本上消灭了加气砼墙面抹灰层空鼓现象。结合上面的材料特性分析，一方面我们分析一下抹灰层空鼓开裂的原因，第二讲一下我们在黄岛的具体做法和采取的措施1、气砼墙面抹灰层空鼓开裂原因分析1）从上面的材性分析我们知道，加气砼具有吸水导湿性缓慢的特性，如果抹灰前未采取任何处理措施或润水不当，抹灰后砂浆中的水分在强度增长期被砌块吸走，一方面抹灰面易产生细裂纹，另一方面水化反应不充分，与基层粘结力不强，易产生空鼓脱落现象，这是抹灰层空鼓开裂的主要原因之一。2）砌块表面渣屑在抹灰前未清理干净，影响抹灰层与砂浆的粘结强度。3）我们对砌体砂浆强度控制比较严格，但在抹灰层往往对砂浆配比的控制没有足够的重视，导致抹灰砂浆强度较高收缩性偏大，与低强度的加气砼砌块不匹配，而引起抹灰层收缩裂缝。4）由于赶工期砌筑完后立即开始抹灰，砌体初期收缩造成抹灰层裂缝。5）未严格按图集要求分层施工。加气砼砌块墙面抹灰施工应分为过渡层和面层，分层进行，一次抹灰厚度不得超过10MM，实际施工中往往是一次成活，由于加气砼砌块表面的孔隙较多，初期粘结力较小，抹灰层下坠造成局部空鼓裂缝。6）从以前我咱公司的实践经验来看，加钉钢丝网能提高抹灰层的整体性，避免贯通裂缝的产生和发展，但也可能由于施工顺序不合理而产生其他裂缝。因为加气砼砌块吸水慢，散发水分也慢，在投入使用后的半年至一年内，砌体内的含水率将一直比较高，如果所钉的钢丝网直接压在加气砼砌块上，加气砼中的水分向外迁移，使钢丝网锈蚀而导致抹灰层裂缝。同时抹灰层只是通过网眼与墙面接触，金属网成了隔离层，容易造成开裂。7）水、电管线沟槽修补处理方法不当引起抹灰层局部开裂。2、通病治理措施1）首先在编制施工进度计划时，砌筑与抹灰层之间要有合理的工序间歇，使砌体完成初期收缩和强度增长，中间间歇时间一般不小于20天，我说的这个天数在规范和图集上没有明确的规定，是咱们根据砂浆的强度增长曲线和砌体内水分蒸发而定的一个经验数。2）抹灰前采取基层处理措施，分为以下几个方面A、在甩浆前先用硬扫帚将抹灰面上的松散渣屑及浮灰清扫干净。B、表面甩浆处理孙总在黄岛做的一道12M长35米高的样板墙用的是1093胶水泥浆，做的效果非常好，到现在这一年多了去看，没有任何裂缝现在孙德玉经理在福海苑用的是801胶水泥浆，从甩浆的均匀程度、强度及与基层粘结各方面来看效果都很好，我建议大家有时间去看一下，包括墙面甩浆和他做的样板墙听一听他们将来的措施。学一下他的现场施工安排和质量管理。表面甩浆在咱公司有成功的经验，只要加强管理肯定能做好。在这里讲一下图集中的做法墙面润水后，随即刷801胶水泥浆，并在刷胶浆后立即进行抹灰，防止胶浆凝固后形成胶膜影响粘结。这种做法原理就是在砂浆与砌块间涂刷胶浆形成隔离，防止砂浆中的水分被加气砼砌块吸走，并提高砂浆与砌块间的粘结力这种做法施工较简单，建议大家有条件的话可以做一下样板墙。C、墙面润水。区别于普通粘土砖，加气砼墙面润水应在抹灰前24小时开始，一天喷两次，抹灰前再浇一次，渗入深度要求和砌筑一样，都是810MM。D、防止砂浆失水提高粘结力的另一个渠道是提高砂浆的保水性能