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1、非承重混凝土小型砌非承重混凝土小型砌块墙块墙体防裂体防裂问题问题研究研究 一、前言在工业民用建筑工程中，特别是框架、框剪结构中采用砼小型砌块作为非承重填充墙的应用十分普遍，其应用技术也日趋成熟，已有相应的技术规程和标准，例如 GB 50203-98 砌体工程施工及验收规范，DBJ/T 15-18-97 非承重小型砼砌块砌体工程技术规程等。在这些规范、规程中，均已对墙体防裂问题作出了较详细的规定，特别是 DBJ/T 15-18-97 规程在附录中列出了墙体开裂的部位、原因及防治措施，这在其它的技术规程中并不多见，说明该规程将防治裂缝作为重点问题对待。在实际工程中，严格按规程实施者，工程质量均较好
2、，可以避免裂缝发生或减少裂缝的出现，但也有些工程技术人员未掌握规程的要求，或理解得不够，未完全按规程的规定进行操作，致使工程中仍有开裂的问题发生，影响工程质量，该问题也引起了建设主管部门的重视。本课题组在总结以往经验和广泛调查的基础上，对该类墙体开裂及防治问题进行了系统的研究，对墙体开裂的原因、影响因素和防治机理进行了系统的分析、研究，并提出了防治措施，以供有关工程技术人员参考。本文属 1999 年广州市建委及广州市墙改办下达的课题“新墙材应用技术研究”编号 9909 的内容。二、墙体防裂研究的技术路线长期以来，“开裂”、“渗漏”被认为是墙体工程的通病。开裂和渗漏是两个问题，但也有联系。开裂是
3、渗漏的主要原因之一，本文重点研究墙体的防裂问题。在研究防裂问题之前，我们应对裂纹的判断有一个共同的标准，以便对问题展开讨论。一般的“开裂”有裂纹和裂缝之分，但两者并无严格的介定，习惯上称较细的为“裂纹”，较粗的为“裂缝”。在建筑工程中，完全消除砼砌块墙体的开裂是较难的，甚至是不可能的（详见墙面抹灰开裂、防裂机理探讨一文）。这里所指的墙体防裂主要针对肉眼所能看见的、缝宽大于 0.1mm 的裂纹或裂缝。通过本专题组现场的认真调查、试验研究、分析归纳，并通过广州市环市西苑富力广场、奥林匹克体育场馆等工程的实践，我们认为非承重砼小型砌块填充墙体开裂的影响因素较复杂，但只要人们认识了开裂的原因，掌握了控
4、制的原理，严格按规程实施，从技术上是可以解决墙体“开裂”问题和保证墙体工程质量的。本研究的技术路线如下：将墙体开裂问题分成三个层次、三个方面进行研究。即首先将墙体分成设计、材料和施工三类主要因素分别进行探讨，从而将防裂措施归纳成构造防裂、材料防裂和施工防裂三种类型，分别探明墙体开裂的影响机制并提出控制开裂的有效措施；然后进一步将墙体分成墙体基层砌体、墙体面层抹灰层以及两者的粘结界面这三个层次，分别而又有联系地进行研究。按以上技术路线去分析研究，可层次清析、系统全面地认识墙体开裂的影响因素，并能因地制宜地提出防治墙体开裂的有效措施。三、砼小型砌块填充墙体开裂的影响因素分析在研究墙体开裂问题之前，
5、应充分了解墙体的构造、组成状况，它是分析问题的基础。本研究的内容重点在非承重小型砼砌块墙体，即目前工程中常见的框架、框剪结构的填充墙。以常见的框架结构填充墙为例，其墙体构造见图 1：（一）砌体开裂的影响因素 1墙体构造因素与砌体开裂的关系1）从设计的角度提出有关防裂的保证措施要做到砌体本身结构应密实、稳定，并与主体结构连接紧密，接缝处应填充密实，同时应保证在施工和使用过程中不会因材料的的变形和结构的应力而引起墙体开裂。因而，只有在设计时事先考虑周到，控制可能引起开裂的各种因素，才能做到无开裂。在设计时应考虑选择合适的材料、合理的构造以及施工的可行性，以做到：（1）墙底与楼地面结合处应满铺砂浆，
6、使墙与楼地面结合成整体；（2）墙侧与柱面结合处应满铺砂浆，否则易出现沿结合处的裂缝，见图 2；（3）墙顶与梁、板底部的结合处应用小砖压顶，顶紧并用砂浆密实；（4）砌体本身灰缝均匀饱满一致。 （5）选用与砌体材料相适应的砌筑、抹灰砂浆材料。2）从结构构造的角度提出防裂保证措施：为了保证墙体本身的整体性及与建筑结构之间的整体性，防止墙体产生裂缝，构造上要求： （1）在结构中预留拉接钢筋在砌墙时将其埋入墙内，见图 3。该拉筋除了保证墙体的稳定性、抗震性外，还具有一定的防裂作用。也可在砌体内埋入拉接钢网片，见图 4。在试点工程中，将墙体两端预埋的拉筋在 1200mm 的基础上加长，使之在墙体的中部搭接
7、形成加筋砂浆带，证实其防裂效果更好。（2）对过高的墙体加设圈梁或配筋砂浆带，见图 5。圈梁、配筋砂带除了增加墙体的整体性、稳定性和抗震性外，还可减少因墙体过高而产生的沉降或干燥收缩，从而避免墙体开裂。（3）对过长的墙体设置构造柱，见图 5。这将减少因墙体过长所产生的干燥收缩，从而避免墙体开裂。图图 3 结结构中构中预预留拉接留拉接钢钢筋筋 图图 4 砌体内埋入砌体内埋入拉接拉接钢钢网片网片 拉接钢筋 砼梁面刷水泥胶浆 墙端剪力墙 T 形墙体 拉接钢网片 勾(压)缝图图 5 较较高高较长较长的的墙墙体中加体中加设设构造柱与配筋砂构造柱与配筋砂浆带浆带 图图 6 转转折折墙墙体体转转折折处设处设置
8、拉接置拉接钢钢筋筋 构造柱 配筋砂浆带 预埋管线 转折墙体第一皮砌块 拉接钢筋4）砌筑时，对有转折的砌块墙体，一般应在转折处每隔 3 皮砌块设置长度不小于 1200mm 的拉接钢筋，以防止墙体的转角处产生纵向的开裂，见图 6。（5）有门、窗洞口的部位应加强。洞口周边 200mm 左右采用实心砌块或加设配筋水泥砂浆边框、立柱等。洞口的上部加设门、窗过梁等，特别是洞宽大于 1m 时，必须采用钢筋砼过梁加强，且过梁埋入长度不小于 390mm，以防止门、窗洞口的上角和周边的墙体在干燥收缩及受到外力撞击时产生开裂。（6）控制好主体结构变形。当梁的跨度大，挠度过大，在墙体完成后，形成对墙体的压力，导致墙体
9、产生开裂。在住宅商品房中，梁的跨度较小，这种情况不多见。在大开间等框架结构中，梁的跨度较大，则应注意这一问题。 在建筑的顶层，由于屋盖的温度变化引起结构的变形，对柱形成横向推力，从而对墙体产生拉、剪应力，导致墙体开裂。此外，由于砼结构与墙砌体的温度线膨胀系数不同，长尺寸的连续框架或现浇砼挑檐由于产生较大的温差变形积累而引起墙体开裂，因此，必须处理好屋盖（屋顶）保温隔热层及其与主体结构的连接构造（详见“建筑物顶层墙面开裂问题探讨”一文）。图图 7 隙砌隙砌块块含水率含水率过过高造成的垂直穿透高造成的垂直穿透缝缝 图图 8 砌体表面洒水用砌体表面洒水用花洒式花洒式喷头喷头示意示意图图所以必须必须控
10、制好砌块砌筑时的含水率和抹灰时砌体基层的表面含水率，如控制砌块的出厂含水率、砌块运输和储存中的防水、上墙砌筑时的洒水、雨季施工等方面。在干燥条件下砌体表面需洒水时，可采用等工具均匀洒水，不宜用皮管冲淋，见图 8。（3）性能未稳定的砌块材料不能使用。当砌块材料性能未稳定时，如普通砼砌块龄期未够时，其内部的水化硬化反应、收缩变形均尚未完成，强度偏低，含水率和体积变形均不稳定；如蒸压加气砼砌块，出釜的含水率较大时，将导致其体积变形不稳定。例如蒸压混硅加气砼砌块（2001 年 1 月 12 日摩天建材实业公司提供的测试结果，砌块的抗压强度为 5.2MPa）在试验条件下的含水率与收缩值测试数据及关系曲线
11、分别见表 2 和图 9。蒸蒸压压加气加气砼砼砌砌块块含水率与收含水率与收缩值测试缩值测试数据数据 表表 2时间（h）名称初级61218243240487296干缩值（mm/m）00.0070.1080.1960.4050.4180.4250.4250.4720.493含水率（%）66.655.9 48.7 40.2 26.0 22.2 17.4 10.63.33.2其结果说明砌块的干缩值随含水率的减少而增加，最后趋于稳定。因此，必须使用达到一定龄期、性能稳定的砌块进行砌筑。GB/T 11968-1997 规定：蒸压加气砼砌块应存放 5 天以上方可出厂。因为在较干燥的条件下（如北方）一般砌块的含
12、水率、强度和收缩值已趋于稳定。图图 9 蒸蒸压压混硅加气混硅加气砼砼砌砌块块含水率与收含水率与收缩值缩值关系曲关系曲线图线图图图 10 不同材料混砌造成不同材料混砌造成墙墙面开裂面开裂4）采用了本身有缺陷的或有裂纹或断裂的的砌块，将在墙体上形成薄弱环节，在墙体产生变形或内应力时，易在薄弱区形成裂纹。因此，应选用达到技术性能要求的合格砌块。5）砌块的表面状况差，如有浮灰、表面强度低、表面过于光滑、微密、表面被污染等情况，均不利于墙材与砂浆的粘结。因此，应选用外观质量合格的砌块。6）采用了不同材料如砌块和砖，或不同材质的砌块如加气砼砌块和陶粒砌块混砌造成的裂缝见图 10（在裂缝处将墙面凿开，经观察
13、发现墙体混砌）。由于不同材料的性能不同，在相同的条件下，产生不同的干缩值而引起内应力，最终导致墙体开裂。因此，不应在同一楼层砌体采用不同墙材混砌。7）砌筑砂浆的选材、配比不当，将造成砂浆的强度等级偏低，干缩值大，工作性和粘结性差。砌筑时应选用与砌块强度等级相适应的砂浆。3施工因素对砌体开裂的影响及控制工程施工的好坏是决定设计的目的能否实现的关键，只有施工质量达到设计的要求，才能保证建筑工程的质量。因此施工因素对墙体开裂的影响较大，在施工过程中，必须掌握好以下的正确操作方法和进行严格的技术控制。1）施工操作：（1）正确的铺灰、抹灰工法。铺灰必须均匀、致密，保证在砌块平面上铺满砂浆，砌块两端砂浆量
14、应充足，满足挤浆的要求。留有空隙或缺陷，均会成为应力集中和裂纹的起源地。（2）正确地摆放砌块和就位的固定方法。准确就位、压移、敲击固定。可采用带控制卡的工具“砌夹”，形状如码砖夹进行砌筑，在水平方向铺好砂浆后，在固定砌块的凹槽端刮抹较厚的砂浆层，用“砌夹”一只手提起砌块，另一只手扶持并适当用力将砌块一次摆放到位，并挤出砂浆，随后勾缝。砌块就位固定后不宜再移动，因为砂浆一接触砌块易失去水分，会影响粘结性。（3）正确地控制灰缝并及时压缝。在砌块就位的同时，做到挤浆，保证灰缝饱满密实，且横平竖直，厚度一致。砌块固定后及时随手用灰刀尖压实灰缝和填补灰缝，并可勾成凹槽以利于抹灰层的粘结。勾（压）缝处理的
15、实例见图 4。（4）墙体接合处的施工控制墙体作为一个整体填充于主体结构体系中，形成两者共同工作的状态。墙体与梁、板、柱的结合处是构造中的薄弱环节，最容易出现开裂的问题。因为两个体系的受力变形均集中于薄弱的接合处，为保证墙体的质量，施工时在接合处应加强控制。 控制墙体与结构梁、板、柱等接合部位的砂浆的密实性； 控制拉接钢筋的数量、布置及在墙内的粘结状况（施工完成后检查拉接钢筋的位置见图 11，图中人员手持处为绑在拉筋上的细带）。拉筋应拉直、展平埋入砂浆层中。对于砼空心砌块砌体的拉筋部位可采用正反“对砌”或使用配套小砖砌筑，使拉筋与砂浆层充分粘结； 控制墙体表面防裂钢网的铺设，施工时钢网应钉牢、拉
16、直并展平，保证钢网的铺设宽度和搭接宽度。钢网与砌体基面应留有35mm 的间隙，以保证抹灰时砂浆可以充分包裹钢网； 墙体在有接槎连接时，应做好接槎处的砌筑，在丁字墙体的平接处（无接槎），应做好拉接钢筋的埋设及钢网防裂等； 在不同墙材的接合处，表面上应做好防裂处理，如加设防裂钢网或采用纤维砂浆抹灰。（5）墙体埋设暗管、线的施工控制通常在砌块墙体上埋设暗管、线都需要打洞、切槽，若施工不当将直接影响墙体质量，破坏墙体的整体性，甚至引起墙体开裂，从而降低墙体的防水、隔声、抗震等性能，这也是影响墙面开裂的重要因素之一。因此，墙体埋设管暗、线施工时应控制以下方面：当墙体边砌筑边埋设暗管、线时，应按设计要求配合进行（施工和管线埋设配合见图 12）；当墙体砌筑完成后再埋设暗管、线时，应采用专用机具钻洞、切槽，避免直接的锤击和打凿造成裂纹；埋设安装应
