關于蒸壓加氣混凝土砌塊墻體開裂機理的探討

摘要：蒸壓加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、礦渣、砂、粉煤灰、鋁粉等為原料經磨細、攪拌澆注、發(fā)氣膨脹、蒸壓養(yǎng)護等工序制造而成的多孔混凝土。具有質輕、保溫、防火、可鋸、可刨加工等優(yōu)點。用于框架結構及高層建筑填充墻、隔斷墻;節(jié)能建筑外圍護墻的復合保溫層及自保溫外墻、屋面保溫層等部位。本文通過比較蒸壓加氣混凝土砌塊與傳統(tǒng)紅磚的特性，分析新墻材開裂的機理。
　　關鍵詞：蒸壓加氣混凝土砌塊；開裂；機理；措施
　　
　　蒸壓加氣混凝土砌塊是近年來使用較多的新型墻體材料，但使用后會遇到墻體開裂、滲水，抹灰脫落從而污染、損壞室內裝修等問題。但并不是只有使用蒸壓加氣混凝土砌塊的框架或框剪結構的填充墻會出現(xiàn)開裂或滲漏現(xiàn)象，使用紅磚的也會出現(xiàn)，只不過使用新墻材的比使用紅磚的多一些；并不是每一堵使用新墻材的墻都會出現(xiàn)裂漏，而且出現(xiàn)的位置和方式各不相同，向西方向的外墻比其它方向的外墻出現(xiàn)問題的機率大，最頂層的外墻出現(xiàn)裂漏的情況比其它位置較為嚴重。實際上，墻體出現(xiàn)裂漏的根本原因并不是因為使用了蒸壓加氣混凝土砌塊，而是由于把新墻材錯誤地理解成是一種比紅磚輕的“輕質磚”，按照使用紅磚的方法來管理和砌筑，而沒有按照新工藝進行施工。
　　
　　一、蒸壓加氣混凝土砌塊與紅磚的差異分析
　　
　　蒸壓加氣混凝土砌塊屬于硅酸鹽制品，因此，它們的物理特性和化學特性與紅磚有著本質上的區(qū)別：
　　干燥收縮值
　　紅磚的標態(tài)干縮值在0.1mm/m以下，且實際干縮值一般只是比標態(tài)干縮值稍小，但任何狀態(tài)下都非常接近。對蒸壓加氣混凝土砌塊，它們的標態(tài)干縮值一般為紅磚的3～6倍。若要將它們的實際干縮值控制在0.1mm/m，則它們的相應含水率分別約在3.4％和9.8～13.6％。而蒸壓加氣混凝土砌塊的平衡含水率約在3.6～3.8％，這說明，當硅酸鹽制品的實際含水率與平衡含水率接近時，其實際干縮值與紅磚相差不大。在實際應用中，只要經過一定的干燥期，我們一般可以把它們的實際干縮值控制在0.1～0.3mm/m的范圍，這充分表明嚴格控制新墻材上墻含水率是非常重要的。

　　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，如果在下雨天氣沒有很好的防雨措施，它們的實際含水率可接近各自的吸水率。如前所述，紅磚的實際含水率對其實際干縮值影響極小，而硅酸鹽制品的實際干縮值卻隨制品實際含水率的變化而發(fā)生很大的變化。

　　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，同時它們蒸發(fā)含水的速度也比紅磚要慢得多，也就是說它們在大量吸水后在很長時間內都會具有一個很大的實際干縮值。有關試驗數(shù)據(jù)表明，在溫度為20±1℃、相對濕度60±10％的條件下進行測試，紅磚在3天內干縮完成約90％，水分去掉約60％，而灰砂磚在3天內干縮完成約15％，水分去掉約50％，在7天內干縮完成約35％，水分去掉約60％，在16天內干縮完成約60％，水分去掉約70％。
　　
　　二、蒸壓加氣混凝土砌塊墻體開裂的機理分析
　　
　　對于框架結構和框剪結構來說，每一堵墻包括梁、柱、門窗洞口和填充墻、抹灰層、外墻裝飾層等，都是一個有機結合的“整體墻”。在這個“整體墻”中，由于許多的內在因素的影響，從而產生多樣的內應力，這些內應力從墻體砌筑完成便已開始形成并慢慢在墻體中發(fā)生變化。當變化過程中較大的內應力集中在墻體的某一部位，而該處的抗拉強度不足以抗衡的情況下，則會產生裂縫從而釋放應力。

　　引起“整體墻”產生內應力的因素很多，其中主要表現(xiàn)在以下幾方面：

　　墻體材料及砂漿等產品的干縮變形而產生的內應力

　　內應力的大小與實際干縮值成正比，而實際干縮值的大小則與新墻材的標態(tài)干縮值、實際含水率是同方向變化，與產品的齡期是反方向變化。

　　砌體的沉縮而產生內應力

　　砌體在砌筑過程及砌筑完成后都會形成沉降收縮，它包括砌體在自重作用下產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。其內應力的大小與砌體的沉縮量成正比。