混凝土小型空心砌块房屋变形裂缝的成因与防治

　　为了加速墙材革新、推广节能建筑的步伐，节约土地，节约能源，推动建筑产业现代化。在全国墙材革新工作会议上，国家墙改办确定了“九五”期间承重新型墙体材料以混凝土小型空心砌块为主攻方向。从以前砌块建筑的实践情况看，砌块建筑存在的主要问题在三个方面：①建筑外墙隔热保温差；②室内二次装修不便；③建筑墙体容易产生裂缝。在这三个问题中，最让人们产生忧虑的问题是墙体的裂缝问题。由于裂缝问题在砌块建筑中存在着普遍性，使人们对砌块能否真正代替粘土砖产生了疑虑，以致在杭州萧山国际机场移民拆迁安置建房中推广使用砌块时，不少人产生了抵触情绪。根据多年的建筑施工经验，我总结混凝土小型空心砌块墙体开裂的原因是多方面的，也是很复杂的，本文对混凝土小型空心砌块建筑墙体的开裂进行研究、分析，并提出了防止混凝土小型空心砌块建筑墙体开裂的措施及建议。

　　1.1 砌块材料本身的原因 混凝土小型空心砌块是由混凝土组成的，混凝土是一种复合型材料，它是由骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料胶结而成的，在温度、湿度变化条件下，混凝土逐步硬化同时产生体积变形，这种变形是不均匀的；水泥收缩越大，骨料收缩很小。不同类型骨料的混凝土的热传导系数亦不同，它们之间的变形不是自由的，产生相互约束应力，当水泥砂浆的热膨胀系数大于骨料热膨胀系数时，界面上将产生拉应力，由此会造成开裂损伤。

　　混凝土中的自由水蒸发会引起混凝土的干缩，从而引起砌块自身开裂。混凝土中胶凝物质在大气中二氧化碳的作用下，会引起炭化收缩，导致混凝土自身开裂。砌块上墙后，由于自身的收缩，会引起墙内部产生一定的应力，当这种应力大于墙体的抗拉与抗剪强度时，墙体就会产生开裂。

　　混凝土自身材料的原因，混凝土砌块需要成型养护28天，此时砌块的变形约完成60%，砌块变形要完全稳定需要长达3-5年，而 生产到施工过程中，有时砌块龄期不到即已出厂，且龄期很难检查控制，加之当前砌块生产厂家所用设备的质量良莠不齐，许多小厂家的生产设备质量不过关，生产出的砌块强度低，密实度低。这也是造成墙体开裂的原因之一。

　　1.2 地基不均匀沉降、施工方面和设计方面的原因 房屋全部荷载最终通过基础传给地基，而地基在荷载作用下，其应力是随深度而扩散，深度大，扩散愈大，应力愈小。如果房屋设计的长高比较大，整体刚度差，而对地基又未进行加固处理，那么墙体就可能出现严的裂缝。这种裂缝，必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。空心砌块墙体是由人工砌筑的，由于空心砌块块体较高和孔洞的存在，使竖缝砂浆不易饱满，水平缝接触面积小，不便铺砌，导致水平及竖向灰缝砂浆饱满度达不到要求，从而减弱了墙体抗剪、抗拉和抗变形能力，引起墙体开裂。

　　由于设计人员对砌块墙材料的性质不够了解，在设计过程中往往采用传统的设计方法，且在构造上不采取防裂、抗裂措施，形成“穿新鞋，走老路”的现象，这样难免使砌块墙体出现开裂。

　　1.3 砌块房屋的收缩变形分析 普通粘土砖是烧结而成的，成品干缩性极小，所以砖砌体房屋的收缩问题一般不予考虑。

　　小型空心砌块则是混凝土拌合物经浇筑、振捣养生而成的。混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩，其干缩量因材料和成型质量而异，并随时间增长而逐渐减小，以普通混凝土砌块为例，在自然养护条件下，成型28天后，收缩趋于稳定，其干缩率为0.03%～0.035%，含水率50%～60%左右，砌成砌体后，在正常使用条件下，含水率继续下降，可达10%左右，其干缩率为0.018%～0.07%左右，干缩率的大小与砌块上墙时含水率有关，也与温度有关。

　　砌块上墙后的干缩，引起砌体干缩，而在砌块内部产生一定的收缩应力，当砌体的抗拉、抗剪强度不足以抵抗收缩应力时，加之砌筑砂浆的强度等级不高，灰缝不饱满，干缩引起的裂缝往往呈发丝状而分散在灰缝隙中，当有粉刷抹面时便显露出来。极易产生裂缝，干缩引起的裂缝宽度不大，且裂缝宽度较均匀。1.4 砌块房屋的温度变形分析 混凝土小型砌块砌体的线胀系数为10×10-6/℃，比砖砌体的大一倍。因此，小型砌块砌体对温度的敏感性砖砌体高，更容易因温度变形引起裂缝。由于温度变形引起的墙体裂缝的形状和部位砌块房屋和砖砌体房屋是相类似的，只是带有砌块的特点而已。

　　多层砌块房屋的顶层墙体和砖砌体房屋一样是最容易出现温度裂缝的。尽管混凝土砌体墙体的线胀系数与顶盖混凝土板的线胀系数没有差别，但在夏季阳光照射下两者之间还是存在一定的温差。夏季在阳光照射下，屋面上表面最高温度可达40℃～50℃，而顶层外墙平均最高温度约为30℃～35℃。在寒冷地区，屋盖结构屋上面依次设有隔气层、保温层、找平层和防水层，顶盖结构有保温层的保护，它与外墙的温差按理应有所减少。但是，可能保温层不够厚，或防水层渗漏，保温层浸水，降低了保温隔热效果，这时两者温差还是有可能引起墙体的开裂。

　　砌块墙体的裂缝控制，是一个复杂的系统工程，长期以来人们一直在寻找控制砌体结构裂缝的实用方法，并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出了一些预防和控制裂缝的措施，从防止裂缝的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想。

　　2.1 砌块生产和施工环节 在砌块生产环节要加大管理力度。目前，在生产领域存在生产设备质量不过关，质量体系不健全等问题，导致产出的砌块密实度达不到要求，几何尺寸差，缺棱掉角，含水率高、龄期达不到要求等一系列问题。要想解决这些问题，首先引进高质量的生产设备，保证砌块生产质量；其次，把好材料出厂关，砌块龄期必须达到28天以上，砌块的规格、强度等级、含水率等应严格检验，符合要求的方可进入施工现场使用。

　　在砌块施工环节中应严格保证墙砌材料质量，同时保证砌筑用砂浆强度和饱满度，增加砌体灰缝接触面，才能保证墙体的刚度。严格按照砌筑方法，上下错缝要注意水平方面互相衔接，增加结构的强度和刚度。严格控制砌块的搬运及堆放环节，砌块的搬运过程必须轻拿轻放，严禁野蛮装卸。防止因砌块内伤而产生一时释放不了的应力，并要求堆放整齐，加盖防水物品，做好施工工人的培训工作，以提高砌筑质量。

　　2.2 设计环节 为防止或减轻房屋墙体裂缝，在设计时可根据情况采取下列构造措施：①增大基础圈梁刚度。②为防止地基不均匀沉降引起墙体开裂，首先应处理好软土地基和不均匀地基，但在抒写地基加固和处理方案时，又应将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作。③住宅建筑的平面宜规则，避免平面形状突变；除规范规定外，房屋长度大于40米时，宜设置变形缝；变形缝应贯通女儿墙或天沟。④砌体结构房屋顶层砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5.⑤墙体转角处和纵横墙交接处宜沿每隔400mm-500mm设拉结筋，其数量为每120mm墙厚不少于1φ6.5或焊接钢筋网片，埋入长度从墙的转角处或交接处算起，每边不小于600mm.

　　2.3 抹灰环节的防裂措施 对于砌块墙体，按照普通墙面进行抹灰，很容易造成墙体开裂，所以要改变传统的抹面做法，按照“逐层渐变、柔性抗裂”的原理进行抹灰。其基本原理是，各构造层满足允许变形与限制变形相统一的原则，各层材料的性能满足随时分散和消解变形应力，各层弹性模量变化指标相匹配逐层渐变，外层的柔韧变形量高于内层的变形量；按照这一原理建立的柔性渐变抗裂体系，能够有效地吸收和消纳应力变形，能够解决外墙表面易出现有害裂缝的技术难题。外墙抹灰宜待房屋结构封顶15天后进行，以使墙体有一个干缩稳定的过程，避免日后粉刷开裂；顶层内抹灰应待屋面保温，隔热架空板施工完后再进行，以减少温差效应；外墙抹灰宜从次顶层开始往下，最后抹顶层，这对防止干缩裂缝的产生有效果。实践证明，采用这种抹灰工艺，对于防止墙体开裂有非常好的效果。　

　　砌块工业要在我国健康、快速地发展，成为跨世纪的主导墙体材料，除了各级领导重视和政策支持外，我们的生产企业必须严把产品质量关，生产达标的产品；施工企业必须严守施工规程，革除陈旧的操作习惯；依靠科技进步提高我们的生产与施工水平。我们相信，砌块建筑在设计、科研、施工、生产、政府监督管理部门各方面相互支持和共同努力下，是一定能够克服墙体裂缝、渗漏及其它弊病的。