輕質墻體材料的應用與研究

【摘要】目前，大部分中、高建筑均為鋼筋混凝土框架結構、框剪結構，外圍護填充結構和內隔墻多采用蒸壓加氣混凝土砌塊、普通混凝土空心砌塊和輕集料混凝土小型砌塊，這些材料自重輕、保溫性能好，施工方便。但這些砌體在使用工程中，由于各種原因所致，常常出現墻體開裂現象。

【關鍵詞】 輕質墻體；墻體開裂；溫度應力；沉降；設計構造

隨著我國經濟的飛速發展，高層建筑也隨之迅速發展起來，建筑材料的供需矛盾越來越嚴重，減輕建筑物自重和抗震設計問題也越來越突出，本著經濟合理、安全適用的建筑理念，對于新型建筑墻體的依賴和渴求也越來越迫切。目前，我國的高層建筑物自重一般為每平方米1.2-1.7噸，這樣的自重偏高，材料用量多，勢必為設計、施工、運輸和造價等諸多方面帶來不利因素。

國外建筑材料的發展不斷推動建筑技術的進步，其中最顯著的特點之一就是建筑物的重量不斷減輕，材料用量不斷減少，材料的潛力逐步得到發揮。其總的趨勢是：結構材料正在朝著輕質高強方向發展，而圍護材料不但輕質高強，且具有隔聲、隔熱、防火、防腐等良好性能。它們不但滿足了對高層建筑越來越高的要求，而且大大減輕了建筑物的重量，減少了施工和運輸的工作量，也減低了造價。

一、發展輕質墻體材料的作用：

1.減少粘土燒結磚的使用，實心粘土磚仍占我國墻體總量的80%。實心粘土磚是一種資源消耗型產品，不僅大量破壞土地、消耗能源，而且破壞生態、污染環境，同時砌筑的外墻保溫隔熱性能差。

2. 能節約大量的磚、灰、砂、石等材料，并能減少水泥、鋼材的用量。據估算，我國用于運輸傳統建材的比量，約占全國長途貨運量的1/5左右，短途運輸量的2/5左右。如果把傳統建材的用量減少20%，就能大大緩和材料運輸、材料供需這兩大矛盾。

3. 能夠減少結構截面和減薄墻身，并可使房屋的有效使用面積提高5%-10%，同時還能提高隔熱隔音效果。

4. 可使基礎設計更趨于經濟、合理。高層建筑基礎費用所占比重較大，尤其是深層軟地基地區，起基礎的費用往往超過總費用的20%，減輕自重就可以大大降低基礎造價。

5. 有利于抗震。建筑物自重減輕越多，地震力就愈小，這是最經濟而有效的抗震措施之一。

6. 有利于建筑物向大型構件組合化過渡，以提高施工效率。

二、輕質墻體開裂問題研究

輕質砌塊自重輕、節能性好，施工方便，但這類填充墻體的開裂問題也引起越來越多的質量投訴，墻體開裂問題也越來越引起工程建設領域的關注。目前，大部分中、高建筑均為鋼筋混凝土框架結構、框剪結構，外圍護填充結構和內隔墻多采用蒸壓加氣混凝土砌塊、普通混凝土空心砌塊和輕集料混凝土小型砌塊，這些材料自重輕、保溫性能好，施工方便。但這些砌體在使用工程中，由于各種原因所致，常常出現墻體開裂現象。建筑物墻體裂縫已經成為住戶評價建筑安全和質量的一個非常直觀的主要標準，因此對輕質填充墻體中的開裂現象進行分析研究是十分必要的。

1、開裂原因分析

1.1 砌塊本身的質量問題

目前房屋建筑中所用的輕質砌塊絕大多數都是采用砂、石及各種輕質摻和料作為骨料與水泥拌和，在自然養護條件或是蒸壓養護條件下成型。由于輕質墻體生產工藝簡單，一方面部分企業生產設備落后，自動化水平低，廠家管理不到位，導致產品部分性能指標特別是強度達不到標準要求。

1.2 溫度的影響

建筑物在室內外溫差的作用下，墻體結構因溫度應力而出現變形，在輕質砌塊墻體中因溫度應力而產生的裂縫主要出現在墻體上部和屋頂層。

1.3沉降的影響

房屋的沉降也是導致填充墻體開裂因素之一，多層建筑多采用條形或筏板基礎，允許存在一定的沉降量和不均勻沉降，特別是南方一些地區的軟土基礎，地基持力層情況比較復雜，其不均勻沉降就會更大。

1.4 設計構造原因

隨著高層建筑的不斷增多，建筑造型的不斷翻新，部分建筑超長、超高，體型復雜，易產生不均勻沉降裂縫和溫差裂縫；在部分抗震設防設計時，相關參數錯誤地采用了普通磚的限值；墻體厚度尺寸過小，墻體尺寸與砌塊規格不匹配，砌筑砂漿的等級設計不合理；構造設計不到位，如洞口部位未采取有效的拉結加強措施尺寸，墻體內管線密集、走向隨意等等。

1.5 施工的因素

按照技術標準養護28天的砌塊砌筑完成時收縮也僅完成了60%～70%，施工中不采取技術措施還是易導致干縮裂縫。部分空心輕質砌塊空心率加大，壁厚較小，水平和豎直灰縫均不易飽滿，如果砌筑排列不當，往往造成上下通縫，降低墻體的抗拉、抗剪強度，反面墻砌筑時平整度差，局部抹灰過后易產生裂縫。砌筑時構造加強措施不到位，加強鋼筋的數量、位置、規格，長度不符合要求，后植鋼筋質量差，不同墻體結合處抗裂網格布質量差，寬度達不到要求；安裝施工對填充墻體隨意開槽，修補質量差等等。

2、開裂對策研究

2.1 國家主管部門監管

國家主管部門制定完善的規范標準，規范行業準入制度，建立企業信譽體系，加強監管力度，淘汰一批技術落后、管理不嚴的生產企業，同時建設行政監督執法部門要從源頭上進行控制，加強對產品生產企業的抽查。

2.2設計控制

一是優化建筑體形，設計時平、立面布置盡量簡單、規則，質量和剛度盡量一致，縱、橫墻的布置要均勻、對稱，平面對齊、豎向連續，減少突變，對于超長、復雜體型的建筑，要分段布置，合理設置伸縮縫；

二是重視細部節點設計，加強薄弱位置的構造設計。在屋面的找平層設置分倉縫，用油膏嵌縫，或者可以考慮在屋面板下設置緩沖層，這樣可以提高屋面板的水平變形性能。在外墻內盡量不采用墻中懸停構件，避免削弱墻體抗裂性能。當墻體過長時，合理設置伸縮縫。在建筑荷載分布不均時，可以考慮增大基礎梁的剛度。在墻體轉角部位、外門窗洞口、頂層外墻及女兒墻等應力易集中部位采取構造加強措施，避免裂縫產生。

2.3加強施工現場控制

產品進入工地現場，施工、監理單位要加強見證取樣，尤其是對產品含水率的檢驗并嚴格控制養護齡期。輕質砌塊進入施工現場應按現行標準規范要求進行驗收.嚴格控制塊體強度等級、抗滲性及相對含水率等指標，嚴格控制砌塊的搬運及堆放環節，存放時應加蓋防水物品，嚴禁雨后砌筑墻體和浸水、受潮砌塊上墻。施工前應做好砌塊的排序方案，做到上下錯縫，同時做好砌筑工人的培訓和交底工作，以提高砌筑質量。嚴格按圖紙和規范要求施工，砌墻時確保預留管、線槽位置的正確，禁止在墻體砌好后開槽、開孔等，不同墻體材料交接部位應布置開裂鋼筋網片，保證墻面尤其是反手墻的平整度，避免局部抹灰過厚。

三、結語

綜上所述，造成輕質填充墻開裂原因有多個方面、多個環節，我們應著重從原材料，保溫隔熱、結構及構造設計、砌筑施工等每一個環節來消除開裂隱患，并應根據工程實際特點制定好墻體施工方案，加強細部處理，認真執行相關技術規范、操作規程和施工方案，落實全面、全過程質量監督管理，只有綜合考慮，才能較好地預防輕質填充墻體裂縫的質量通病。

參考文獻

周建波；混凝土小型空心砌塊填充墻裂縫防治及控制措施[J]；安徽建筑；2003年03期

楊善勤；建筑節能與墻體材料革新[J]；硅酸鹽建筑制品；1994年01期

葉甲淳；混凝土小型空心砌塊建筑裂縫控制的溫度效應研究[D]；浙江大學；2003年

李紅梅；[D]；混凝土小型空心砌塊建筑溫度場與溫度裂縫分析浙江大學[D]；2004年