輕質(zhì)墻板裂縫形成原因及控制措施

胡桂寶

（南京市江北新區(qū)建設(shè)和交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，江蘇 南京 210031）

0 引言

輕質(zhì)墻板具有質(zhì)量輕、保溫隔音效果好、施工便捷、濕作業(yè)少等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)，隨著建筑產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)發(fā)展，輕質(zhì)墻板的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。近年來(lái)，從工程建設(shè)監(jiān)管過(guò)程和房屋交付后的群眾投訴情況來(lái)看，輕質(zhì)墻板的裂縫問(wèn)題成為其施工過(guò)程中最主要的質(zhì)量通病，也是影響房屋驗(yàn)收和交付的重要因素，制約著產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)和建筑領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展。因此，加強(qiáng)設(shè)計(jì)源頭控制，強(qiáng)化施工過(guò)程監(jiān)管成為房屋質(zhì)量監(jiān)督過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作。

1 輕質(zhì)墻板的種類及性能［1］

常用的輕質(zhì)墻板有 ALC 板、蒸壓陶粒板、擠壓陶粒板。由于原材料和生產(chǎn)工藝不同，三種板材的性能也不同。根據(jù)調(diào)研不同廠家墻板生產(chǎn)流程，查閱相關(guān)的型式檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合蘇 G29－2019《輕質(zhì)內(nèi)隔墻構(gòu)造圖集》要求，總結(jié)出三種板材的生產(chǎn)和使用性能，可為選材、設(shè)計(jì)、施工階段提供參考，如表1 所示。

表1 常見(jiàn)輕質(zhì)墻板生產(chǎn)及使用性能

2 輕質(zhì)墻板質(zhì)量通病

輕質(zhì)墻板常見(jiàn)的問(wèn)題是裂縫，根據(jù)日常巡查及群眾投訴情況分析，常見(jiàn)的裂縫有板體裂縫（見(jiàn)圖1）、拼接裂縫（見(jiàn)圖2）、開(kāi)鑿口裂縫（見(jiàn)圖3）。

圖1 板體裂縫

圖2 拼接裂縫

圖3 開(kāi)鑿口裂縫

圖4 簡(jiǎn)化水平荷載受力分析模型

3 裂縫產(chǎn)生原因［2-5］

3.1 主材因素

輕質(zhì)墻板自身存在較大的開(kāi)裂隱患。墻板的強(qiáng)度、干燥收縮值、含水率等對(duì)墻板抗裂性能影響較大，尤其是干燥收縮值影響明顯。強(qiáng)度越低，墻板提抗變形的能力越弱，抗裂性能越差；干燥收縮值大的板材，干燥后產(chǎn)生較大的收縮變形，使板體產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力；含水率越高則會(huì)加劇板體收縮，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。目前，輕質(zhì)墻板的生產(chǎn)廠家眾多，生產(chǎn)的產(chǎn)品性能良莠不齊，導(dǎo)致主材自身質(zhì)量不可控，選擇不慎則為墻體埋下重大開(kāi)裂隱患。

3.2 輔材因素

輕質(zhì)墻板粘結(jié)劑、嵌縫劑、修補(bǔ)劑等輔材品種眾多，價(jià)格相差較大，性能指標(biāo)參差不齊。各個(gè)廠家都有自己的專用材料，配方不統(tǒng)一，國(guó)家也無(wú)統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致輕質(zhì)墻板的施工質(zhì)量難以控制。有些建設(shè)單位為了降低成本，選擇價(jià)格低或與主材不匹配的輔材，尤其是粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的粘結(jié)力、強(qiáng)度、收縮值等與主材不匹配是產(chǎn)生開(kāi)裂的重要原因之一。

3.3 施工因素

施工過(guò)程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制尤為重要。施工過(guò)程中未嚴(yán)格按照產(chǎn)品使用說(shuō)明控制粘結(jié)材料的水灰比及使用時(shí)間，會(huì)降低粘結(jié)材料的粘結(jié)強(qiáng)度；粘結(jié)材料的飽滿度不足，會(huì)減小板縫間的受力面積；墻板安裝工序及工序間歇時(shí)間控制不足，凝結(jié)材料強(qiáng)度未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)對(duì)已安裝墻體產(chǎn)生擾動(dòng)，破壞粘結(jié)材料的粘結(jié)；此外，網(wǎng)格布粘貼時(shí)間、木楔子退出時(shí)間、水電開(kāi)槽時(shí)間等關(guān)鍵工序控制不到位也是產(chǎn)生拼接裂縫的重要原因。

3.4 環(huán)境因素

3.4.1 溫度變化

輕質(zhì)墻板的線膨脹系數(shù)比混凝土的線膨脹系數(shù)高，環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)兩種材料的膨脹收縮變形不協(xié)調(diào)產(chǎn)生裂縫。以 ALC 板為例，其線膨脹系數(shù)是混凝土線膨脹系數(shù)的 7 倍（混凝土為 1.0×10-5，ALC 板為 7×10-5）；構(gòu)建工程計(jì)算模型：取結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度L為 5 000 mm；夏季最高溫T2為 40 ℃；冬季最低溫T1為 0 ℃。根據(jù)式（1），混凝土溫度變形為 2 mm，ALC 板溫度變形為 14 mm。此狀態(tài)下，理論溫度裂縫總寬度為 ALC 板溫度變形值減去混凝土溫度變形值，結(jié)果為 12 mm。

式中：ΔL為隨溫度變化而伸長(zhǎng)或縮短的變性值，mm；L為結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，mm；T2-T1為溫度差值，K；α為材料線膨脹系數(shù)。

3.4.2 濕度變化

輕質(zhì)墻板的干燥收縮率比混凝土小，環(huán)境濕度發(fā)生變化時(shí)兩種材料的干燥收縮變形不協(xié)調(diào)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。以 ALC 板為例，其干燥收縮率為混凝土的 1/5（混凝土為 1.5×10-3，ALC 板為 0.3×10-3）；構(gòu)建工況計(jì)算模型：取結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度L為 5 000 mm；濕度差值為 0.6；根據(jù)式（2），混凝土干縮變形值為4.5 mm，ALC 板干縮變形值為 0.9 mm，此狀態(tài)下，理論干縮裂縫總寬度為混凝土干縮變形值減去 ALC 板干縮變形值，結(jié)果為 3.6 mm。

式中：ΔL為隨濕度變化而伸長(zhǎng)或縮短的變性值，mm；L為結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，mm；Δh為濕度增量（0.6～1）；αsh為材料干縮系數(shù)。

通常，墻體是受溫、濕度變化共同影響的，在3.4.1 節(jié)和 3.4.2 節(jié) 相同模型下，混凝土總變形為 6.5 mm，ALC 板的總變形為 14.9 mm，則 ALC 板與混凝土總變形差值為 8.4 mm，按照 9 塊板 10 條縫計(jì)，每條縫平均裂縫寬度為 0.84 mm。通過(guò)分析也可以看出 ALC 板變形以溫度變形為主，干縮變形為輔。

3.4.3 水平荷載

如圖2 所示，將建筑進(jìn)行簡(jiǎn)化，通過(guò)受力分析，結(jié)構(gòu)越高，受到的風(fēng)荷載的面積增大，彎矩和剪力增大。而鋼筋混凝土等材料抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗彎強(qiáng)度和抗剪能力，所以水平荷載起決定性作用。在外力作用下主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，與主體結(jié)構(gòu)柔性連接的墻板部位產(chǎn)生開(kāi)裂。表現(xiàn)為樓層越高開(kāi)裂越明顯，同一樓層頂部比底部明顯。

3.4.4 主體結(jié)構(gòu)沉降

主體沉降在建設(shè)過(guò)程中處于不穩(wěn)定狀態(tài)，墻板施工完后會(huì)因?yàn)橹黧w不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫，因此在施工全過(guò)程均要及時(shí)關(guān)注建筑沉降狀態(tài)。

3.5 人為因素

人的行為是保障施工質(zhì)量的前提。管理人員行為方面，存在建設(shè)單位忽視深化設(shè)計(jì)的重要性，不考慮排版和構(gòu)造措施，為后期施工增加難度；材料進(jìn)場(chǎng)后施工單位自檢和監(jiān)理單位進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收流于形式，材料未經(jīng)復(fù)試就開(kāi)始使用，存在管理缺失等問(wèn)題；工人行為方面，存在能力不足、不同工種之間不協(xié)同等問(wèn)題。最常見(jiàn)的通病為板材深化設(shè)計(jì)不精細(xì)，導(dǎo)致預(yù)留孔、預(yù)留槽與實(shí)際安裝位置存在偏差，后續(xù)水電工人野蠻開(kāi)孔開(kāi)槽，開(kāi)槽處網(wǎng)格布漏設(shè)或者修補(bǔ)不到位產(chǎn)生開(kāi)裂。

4 裂縫控制措施［2-5］

4.1 深化設(shè)計(jì)

墻板施工前構(gòu)件廠家應(yīng)根據(jù)施工圖和精裝修圖紙進(jìn)行排版設(shè)計(jì)，繪制排版圖。排版圖繪制完成后需提交給設(shè)計(jì)和施工單位確認(rèn)，根據(jù)設(shè)計(jì)及施工單位的意見(jiàn)及時(shí)調(diào)整并再確認(rèn)，直到滿足要求為止。

設(shè)計(jì)單位需結(jié)合排版圖深化建筑施工圖及裝修圖，對(duì)于異形構(gòu)造柱、門(mén)垛、防水反坎、門(mén)洞掛板、線盒及線管位置進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，避免與墻板尺寸和位置的偏差，導(dǎo)致墻板切割和開(kāi)槽。

對(duì)于采用鋁模的項(xiàng)目門(mén)洞過(guò)梁以上部分建議設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆下掛板，防止后期拼接填塞不實(shí)產(chǎn)生裂縫，對(duì)于精裝修項(xiàng)目也可以采用門(mén)套包裹處理。

4.2 合理選材

建設(shè)單位應(yīng)充分考慮材料的性能因素合理選擇板材。根據(jù)蘇 G29－2019《輕質(zhì)內(nèi)隔墻構(gòu)造圖集》相關(guān)要求，ALC 板不宜在干濕交替及地下室部分使用。由于擠壓陶粒板干燥收縮值和吸水率較高，在工程應(yīng)用中容易開(kāi)裂和滲漏，因此不建議在住宅項(xiàng)目或者干濕交替及地下室部分使用。石膏砂漿具有更好的抗裂性能，建議抹灰材料采用石膏砂漿。

4.3 嚴(yán)格進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

建設(shè)、監(jiān)理、施工單位應(yīng)組成驗(yàn)收小組，對(duì)進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)收。核查構(gòu)件生產(chǎn)日期，確保養(yǎng)護(hù)充分；檢查并收集構(gòu)件、粘結(jié)劑、嵌縫劑、耐堿玻纖網(wǎng)格布等材料的質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告及合格證；復(fù)核構(gòu)件外觀質(zhì)量、尺寸偏差等。

4.4 提高墻體整體剛度

通過(guò)提高墻板間粘結(jié)材料的強(qiáng)度（通常比墻板高一個(gè)等級(jí)）或者增加約束限制變形。頂部可采用專用粘結(jié)砂漿粘結(jié)，限制變形。對(duì)于住宅類項(xiàng)目，由于后期投訴風(fēng)險(xiǎn)大，建議在門(mén)窗洞口位置設(shè)置混凝土加強(qiáng)框，增加墻體的剛度，有效地約束墻面變形開(kāi)裂。

4.5 嚴(yán)格施工控制

施工前，優(yōu)先選擇與墻板廠家長(zhǎng)期合作的安裝隊(duì)伍，安裝工人應(yīng)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，考核合格后方可上崗。選擇與板材相配套的粘結(jié)劑，在粘結(jié)劑攪拌過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)嚴(yán)格控制水灰比，并在攪拌完成后 2 h 內(nèi)使用完畢。墻板安裝時(shí)，應(yīng)保證墻板灰縫間砂漿飽滿，達(dá)到擠漿效果。施工過(guò)程中需嚴(yán)格控制各工序之間的時(shí)間間隔：最后一塊板材的安裝應(yīng)在前塊板安裝完成至少 15 d 后方可進(jìn)行；水電開(kāi)槽需全部墻面安裝完成 7 d 后方可施工；板材與板材之間的拼縫宜在整個(gè)板材墻面安裝完畢 28 d 后進(jìn)行處理，處理之前水電開(kāi)槽應(yīng)完成（見(jiàn)圖5）。墻板安裝完成后板底的木楔退出時(shí)間建議按照夏季 3～5 d，其余季節(jié)按 5～7 d 來(lái)控制。

圖5 墻板安裝間歇時(shí)間控制

4.6 嚴(yán)格按照?qǐng)D集及規(guī)范要求進(jìn)行板縫節(jié)點(diǎn)施工

輕質(zhì)墻板做外墻時(shí)需要考慮外墻防水要求，因此內(nèi)外墻的做法也不一致。根據(jù)圖集、設(shè)計(jì)、廠家深化圖紙、施工方案等資料，總結(jié)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)抗裂措施做法，可供參考。圖6 為輕質(zhì)墻板做內(nèi)墻拼縫做法，圖7 為輕質(zhì)墻板做外墻拼縫做法，圖8 為開(kāi)槽處槽縫處理。

圖6 內(nèi)墻板板縫處理

圖7 外墻板板縫處理（單位：mm）

圖8 水電開(kāi)槽槽縫處理

5 結(jié)論與建議

1）ALC 板和擠壓陶粒板吸水率較高，不適用于干濕交替的部位；擠壓陶粒板由于極易開(kāi)裂，不建議住宅類項(xiàng)目使用。

2）住宅項(xiàng)目使用 ALC 板時(shí)，門(mén)窗洞口建議設(shè)置混凝土加強(qiáng)框。

3）門(mén)洞過(guò)梁以上部位建議設(shè)置現(xiàn)澆下掛板。

4）強(qiáng)化材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收和施工工序控制。Q