叶志填
(厦门安能建设有限公司)
在现代社会工程建设领域快速发展以及社会发展理念越来越先进的背景下,传统常见的粘土烧砖工程墙体材料在基础质量、环境保护、占用土地资源、节能等方面存在的缺陷逐渐暴露出来。随之,经过大量的技术工艺和材料科技研究,蒸压加气混凝土材料在建筑工程领域中得到了大量的应用。该材料具有稳定性好、隔音保温性好、成本低、施工方便等优势,成为现代建筑墙体的主要材料之一。但是,由于目前这种材料工艺尚不成熟,加上施工过程存在的一些因素影响,导致蒸压加气混凝土砌块墙体出现裂缝问题,影响了工程质量、安全和美观。所以,有必要对蒸压加气混凝土裂缝的成因和防治策略进行深入研究。
从材料的角度来讲,蒸压加气混凝土砌块材料本身质量轻,导热系数小,可以满足现代建筑隔音、保温、防火的基本要求。同时,这类砌块施工操作简单,可以提升施工效率。但是,和传统的烧结粘土砖墙体材料相比,该材料本身也具有一定的缺点,而这些缺点,是导致其出现裂缝的主要原因。首先,蒸压加气混凝土材料的收缩比较大,尤其是在材料含水量降低的情况下,其本身会出现较大的干缩形变,进而在表面产生各种裂纹。其次,蒸压加气混凝土砌体材料在施工完毕之后,如果外部环境潮湿,在水分吸收和蒸发的过程中,还会引发进一步的干缩形变现象,导致裂缝加重。另外,相对来讲,蒸压加气混凝土本身的抗拉、抗剪强度较低,如果材料受到外力影响,很容易出现裂缝。比如,在蒸压加气混凝土砌块墙体中,由于框架梁、剪力墙和墙体材质不一致,受到框架沉降以及温度形变不一致而产生的外力影响,很容易在交接处产生裂缝。
另外,从材料质量的角度来讲,蒸压加气混凝土砌块有严格的制造工艺标准,比如必须在28d 以上才能出厂,如果没有达到这一标准,很容易导致砌块强度不足而出现裂缝问题。在蒸压加气混凝土砌块的制造环节,材料配比不合格、加工工艺不达标,都会导致砌块材料质量受到影响,在实际使用中出现质量问题。
在现代工程设计领域,设计人员对工程及墙体材料的设计,往往只重视强度设计,而忽略抗裂构造设计[1]。尤其是一些设计人员对蒸压加气混凝土砌块墙体裂缝习以为常,认为不会影响建筑构造安全就不用过于紧张,所以在构造设计中只选用相关标准图集,而没有对抗裂问题进行针对性的防治。在这种错误思维的影响下,导致工程设计出现了以下几方面问题:
⑴门窗洞口以及墙体边缘部位应力过于集中,没有进行缓冲设计,导致蒸压加气混凝土砌块墙体受到外力影响而开裂。
⑵没有针对墙体构造空间尺寸进行精确计算,导致砌体尺寸和砌块规格模数存在较大差异,在后续施工时无法将框体填满,工人不得不采用大量的砂浆填补孔隙,影响墙体整体性,进而出现裂缝问题。
⑶所设计的墙体厚度、砌筑砂浆强度较小,导致在砌筑之后墙体因刚度不足而开裂。
⑷墙体内部预埋管线设计不合理,导致在预埋、安装管线时破坏墙体。
在蒸压加气混凝土砌块墙体施工环节,砂浆制作、墙体砌筑、砂浆填缝是主要环节,其中任何一个环节出现问题,都会导致墙体出现裂缝。在砂浆制作环节,砂浆配比不合理、砂浆停滞时间过长、设备故障等,都会导致砂浆质量出现问题,在后续使用中影响施工效果。在蒸压加气混凝土砌块砌筑环节,没有进行排砖处理,没有按照规范的方式进行错缝施工,在砌筑完之后没有等砌体沉降到位就填充顶缝,都是导致墙体裂缝的主要原因。铺浆时,砂浆不饱满,填充不到位,导致墙体内均匀性受到影响,在内部应力及环境温度变化影响下,很容易产生裂缝。最后,施工人员技术交底不到位、培训不足,加上现场施工监管不到位,都会影响蒸压加气混凝土砌块墙体施工质量,导致裂缝问题。
某生活垃圾焚烧发电厂项目位于位于罗源县松山镇石门里工业园区,发电厂区红线内占地面积约84758.46m2(127.14 亩),其他用地约10662.36m2(15.99亩),飞灰填埋场约68262m2(104.17 亩)。整个静脉工业园总用地面积约163682.82m2(247.3 亩),土建造价17269 万元。土建工程于2018 年9 月28 日正式开工建设,由主厂房、主厂房附屋、综合水泵房及冷却塔、综合楼、坡道栈桥、烟囱、飞灰养护车间、油罐区、渗沥液污水处理站、地磅、生活消防水池、事故应急池、门卫等组成。该项目非承重的砌体外维护墙和内隔墙采用WM M5.0专用砂浆砌筑B07(A5.0)加气混凝土砌块。考虑到蒸压加气混凝土砌块墙体容易出现的开裂问题,本工程技术人员主要从以下几个方面进行防治。
2.1.1 材料采购
在材料采购方面,对材料供应商资质、技术实力进行全面考察,选择技术工艺先进、质量控制能力强的单位进行合作。待工程施工图纸完成之后,组织相关部门及人员做好技术交底,由采购人员对市场进行考察,在合理成本内寻求合适的蒸压加气混凝土砌块材料,对产品规格、质量标准进行明确,并写入合同。
2.1.2 现场材料管理
在施工现场,对运至现场的蒸压加气混凝土砌块材料进行全面检查,确保材料质量达到施工要求[2]。由监理部门指派专业人员对材料进行取样检测,施工单位试验员对材料进行抽样测试,在双方对蒸压加气混凝土砌块强度、导热系数等进行全面检测并证明质量达标之后,才能投入使用。值得一提的是,对于蒸压加气混凝土砌块这样的材料来说,在厂商生产完毕之后,需要28d之后才能出厂交付,此时材料特性足够稳定,可以更好的保证质量。为此,现场材料管理人员需要对到达现场的材料出厂日期进行检查,确保其符合相关规定。同时,在现场划定专门区域进行砌块材料的堆放、运输和管理,避免材料受潮变质或受损。如果因为现场条件限制,只能露天堆放材料,则需要堆放在地势较高、排水足够好的地方,并且做好避雨、防晒。堆放蒸压加气混凝土砌块材料时,堆放高度应当控制在1.5m 以下,保证足够的通风间距,避免材料受潮变质,且保证材料在使用的时候含水量能够达到低于15%的标准。根据施工计划,对材料的运输、调度、领取数量进行管理,保证现场秩序,尽量降低外部因素对材料的不利影响。
2.1.3 其他材料质量要求
在使用蒸压加气混凝土砌块砌筑墙体时,还需要用到砌筑砂浆、加强网等材料,对这类材料,也需要按照施工要求,对其质量进行严格控制。针对砌筑砂浆,需要使用和蒸压加气混凝土砌块相适配的专用砌筑砂浆,并且严格保证砂浆的抗压强度、粘接强度、收缩性能以及干密度等指标符合相关要求。值得一提的是在部分工程施工中,施工单位采用的是普通砂浆,同样也需要严格遵循《砌体工程施工质量验收规范》(GB50203-2002)的相关要求。针对加强网材料,本工程采用的耐碱玻璃纤维网格布,其网眼尺寸控制在8mm×8mm 以内,要求重量不低于125g/m2,确保材料强度、抗拉性能等符合建筑材料相关质量标准要求。用到的钢丝网为镀锌钢丝材料,钢丝直径1.2mm,网眼规格控制在20mm×20mm 以内。
在本工程的设计方面,设计人员根据实际情况,在国家及当地相关标准要求的基础上,在5m 以上的大开间框架中加设构造柱和4m 以上墙体中间设计构造圈梁,以提升建筑构造结构的整体稳定性。基于此设计方案,对蒸压加气混凝土砌块墙体进行受力模拟,确保其符合质量要求。同时,在设计中加入一些防裂措施,比如在设计图纸中标明,要求在砌体墙面挂钢丝网、甩浆,并且在隐蔽验收后,浆体达到一定强度后再进行抹灰。另外,在充分考虑施工质量和成本等方面因素的基础上,适当提高砂浆标号。在本工程中,设计单位指定采用M7.5 混合砂浆,很好的避免了砂浆搅拌后出现的泌水现象。
在砌筑蒸压加气混凝土砌块墙体之前,施工各单位根据施工图相关技术要求,结合对砌块模数、尺寸等方面的评估,利用软件绘制砌块配列图。这样做的目的是为了控制好墙体砌筑尺寸,避免出现搭接长度不合理而导致墙体部分位置空缺而被迫进行砂浆填充的问题。在绘制砌块排列图时,将砌体搭接长度控制在砌块尺寸的三分之一,实际尺寸为150mm。
在本工程中,施工单位在现场进行构造试验,发现按照常规施工方式,无法保证蒸压加气混凝土砌块墙体抗拉强度达到标准的0.1MPa 以上。经过大量的现场试验分析,施工单位引进了密肋隐框构造措施工艺。具体操作方式为,在建筑墙体中按照2m 的间隔,增设一道5cm×5cm 的细石混凝土密肋隐框构造体,经过现场实际施工检测,成功使蒸压加气混凝土砌块墙体抗拉强度为0.15~0.18MPa,超过了>0.1MPa 的标准,极大降低了裂缝产生的可能。在蒸压加气混凝土砌块墙体施工之前,需要给砌块材料洒水,但是因此会产生另一个问题,即砌块材料潮湿后出现干缩形变问题。为了兼顾施工工艺及质量控制要求,本工程施工单位采取提前1~2d 洒水的方式,确保施工时蒸压加气混凝土砌块材料的含水率<15%。
在蒸压加气混凝土砌块墙体正式施工时,施工单位全面计算砌块材料及框体高度,将灰缝厚度控制在15mm。严格做好现场砂浆的配置工作,全面提高砂浆质量。然后,按照事先做好的控制线,进行植筋锚固施工,将拉结筋高度控制在400~600mm 之间,长度控制在墙体长度五分之一左右且不少于1000mm。在充分养护固化之后,申请进行拉拔试验,确保墙体拉结筋、主筋和建筑结构锚固合格。在砌筑时,根据框体尺寸,尽量保证采用标准尺寸砌块砌筑,有进行砌块切割必要时,使用电锯按照设计方案进行标准化切割,保证切割面平整无杂质和毛边。蒸压加气混凝土砌块墙体施工时,要严格按照规范的方式进行错缝砌筑,保证灰缝平直度和宽度均匀性[3]。砌筑到收顶位置时,要等待下部砌块沉降到位,这个时间一般控制在7d 左右。然后,再采用斜砌的方式,配合砂浆填满框体顶部,保证斜砌紧实度和砂浆均匀度、饱满度,避免衔接部位出现裂缝。
在我国建筑工程行业全面发展的背景下,蒸压加气混凝土砌块材料作为一种新型建筑材料,得到了大量的应用。针对这种材料工艺在实际施工中容易出现的裂缝问题,施工单位需要从材料本身、设计环节、施工环节等角度,充分分析导致裂缝的原因,再通过加强质量检测、优化设计方案、提高施工质量管理等方式,避免蒸压加气混凝土砌块墙体出现裂缝。只有这样,才能进一步提高建筑工程的施工质量,并持续推动建筑工程行业的高水平发展。