蒸壓加氣混凝土砌塊墻體開(kāi)裂的機(jī)理分析

【摘 要】蒸壓加氣混凝土砌塊是目前建筑工程上使用較多的新型墻體材料，蒸壓砼砌塊作為承重和非承重的結(jié)構(gòu)材料和保溫圍護(hù)材料，其具有重量輕、保溫隔熱隔音效果好、有一定的機(jī)械強(qiáng)度和可加工性能好等優(yōu)點(diǎn)。但建筑工程使用后會(huì)遇到墻體開(kāi)裂、滲水，抹灰脫落從而污染、損壞室內(nèi)裝修等問(wèn)題。筆者就試著從蒸壓加氣混凝土砌塊與紅磚它們的物理特性和化學(xué)特性入手，對(duì)蒸壓加氣混凝土砌塊墻體開(kāi)裂的機(jī)理進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】蒸壓砼砌塊；混凝土；開(kāi)裂機(jī)理；防裂漏措施

一、蒸壓加氣混凝土砌塊與紅磚的特性

蒸壓加氣混凝土砌塊屬于硅酸鹽制品，它是用鈣質(zhì)材料（如水泥、石灰）和硅質(zhì)材料（如砂子、粉煤灰、礦渣）的配料中加入鋁粉作加氣劑，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型、發(fā)氣膨脹、預(yù)養(yǎng)切割，再經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的多孔硅酸鹽砌塊。因此，它的物理特性和化學(xué)特性與紅磚有著本質(zhì)上的區(qū)別：（1）干燥收縮值。紅磚的標(biāo)態(tài)干縮值在0.1mm/m以下，且實(shí)際干縮值一般只是比標(biāo)態(tài)干縮值稍小，但任何狀態(tài)下都非常接近。對(duì)蒸壓加氣混凝土砌塊，它們的標(biāo)態(tài)干縮值一般為紅磚的3～6倍。若要將它們的實(shí)際干縮值控制在0.1mm/m，則它們的相應(yīng)含水率分別約在3.4％和9.8～13.6％。蒸壓加氣混凝土砌塊的平衡含水率約在3.6～3.8％，這說(shuō)明，當(dāng)硅酸鹽制品的實(shí)際含水率與平衡含水率接近時(shí)，其實(shí)際干縮值與紅磚相差不大。在實(shí)際應(yīng)用中，只要經(jīng)過(guò)一定的干燥期，我們一般可以把它們的實(shí)際干縮值控制在0.1～0.3mm/m的范圍，這充分表明嚴(yán)格控制蒸壓加氣混凝土砌塊墻材上墻含水率是非常重要的。（2）吸水性能。紅磚的吸水性能要求小于23％，一般在20％以下。蒸壓加氣混凝土砌塊的吸水率一般在65％以下，兩者都與平衡含水率相差很大，如果在下雨天氣沒(méi)有很好的防雨措施，它們的實(shí)際含水率可接近各自的吸水率。如前所述，紅磚的實(shí)際含水率對(duì)其實(shí)際干縮值影響極小，而硅酸鹽制品的實(shí)際干縮值卻隨制品實(shí)際含水率的變化而發(fā)生很大的變化。（3）干燥和收縮的速度。蒸壓加氣混凝土砌塊的吸水速度比紅磚要慢得多，同時(shí)蒸壓加氣混凝土砌塊蒸發(fā)含水的速度也比紅磚要慢得多，也就是說(shuō)蒸壓加氣混凝土砌塊在大量吸水后在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都會(huì)具有一個(gè)很大的實(shí)際干縮值。有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在溫度為20±1℃、相對(duì)濕度60±10％的條件下進(jìn)行測(cè)試，紅磚在3天內(nèi)干縮完成約90％，水分去掉約60％，而蒸壓加氣混凝土砌塊在3天內(nèi)干縮完成約15％，水分去掉約50％，在7天內(nèi)干縮完成約35％，水分去掉約60％，在16天內(nèi)干縮完成約60％，水分去掉約70％。

二、蒸壓加氣混凝土砌塊墻體開(kāi)裂的機(jī)理分析

對(duì)于框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，每一堵墻包括梁、柱、門(mén)窗洞等，都是一個(gè)有機(jī)結(jié)合的“整體墻”。在這個(gè)“整體墻”中，由于許多的內(nèi)在因素的影響，從而產(chǎn)生多樣的內(nèi)應(yīng)力，這些內(nèi)應(yīng)力從墻體砌筑完成便已開(kāi)始形成并慢慢在墻體中發(fā)生變化。引起“整體墻”產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的因素很多，其中主要表現(xiàn)在以下幾方面：（1）墻體材料及砂漿等產(chǎn)品（材料）的干縮變形而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的大小與實(shí)際干縮值成正比，而實(shí)際干縮值的大小則與新墻材的標(biāo)態(tài)干縮值、實(shí)際含水率是同方向變化，與產(chǎn)品的齡期是反方向變化。（2）砌體的沉縮而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。砌體在砌筑過(guò)程及砌筑完成后都會(huì)形成沉降收縮，它包括砌體在自重作用下產(chǎn)生的砂漿塑性變形而下沉，也包括墻體材料和砂漿的干燥收縮。其內(nèi)應(yīng)力的大小與砌體的沉縮量成正比。（3）溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮，鋼筋混凝土的溫度線膨脹系數(shù)為砌體溫度線膨脹系數(shù)的兩倍。當(dāng)溫度變化時(shí)，鋼筋混凝土與砌體的變形不同步，由于建筑物是超靜定結(jié)構(gòu)，約束條件下溫度變化引起足夠大的變形時(shí)，建筑物將產(chǎn)生溫度應(yīng)力，即在“整體墻”產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的大小與溫度的變化成正比，這種溫度應(yīng)力在紅磚墻體中同樣會(huì)形成。當(dāng)作用于構(gòu)件的溫度應(yīng)力超過(guò)鋼筋混凝土與砌體的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將出現(xiàn)裂縫。所以，在樓梯間圈梁與砌體交接處、混凝土屋蓋與墻體交接處，水平裂縫比較多。對(duì)于墻體來(lái)說(shuō)，門(mén)、窗洞口就是應(yīng)力集中的部位。當(dāng)溫度變化時(shí)，混凝土和砌體產(chǎn)生溫度應(yīng)力，而頂層砌體門(mén)、窗洞口的角部又是正應(yīng)力、溫度應(yīng)力都比較大的部位，這樣，就出現(xiàn)了頂層砌體門(mén)、窗洞口的八字裂縫。（4）建筑物構(gòu)造不合理引起的內(nèi)應(yīng)力。建筑物某些部位如果設(shè)計(jì)時(shí)剛性不足，則由于其自身的變形而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而這些內(nèi)應(yīng)力最終作用在墻體上。

參 考 文 獻(xiàn)

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