鋼筋陶粒混凝土墻板常見質量問題及控制措施

羅時勇,王少華,蔣 科

(1.南京建工集團有限公司,南京 210012；2.蘇州工業園區建設工程質量檢測咨詢服務有限公司,蘇州 211189；3.長江科學院,武漢 430010)

近年來，隨著建筑產業現代化的不斷推進，國內裝配式建筑發展迅速，裝配式建筑普及率不斷提高，為預制墻板尤其是預制鋼筋陶粒混凝土墻板行業繁榮注入了新的活力。陶粒混凝土在為建筑工業化施工帶來了便捷、環保的同時，一些質量問題也逐漸凸顯出來。該文結合對某地區鋼筋陶粒混凝土墻板調研情況，分析其常見質量問題及其產生原因，并提出相應的控制措施，供裝配式建筑行業從業人員參考。

1 鋼筋陶粒混凝土墻板常見質量問題

結合某地區鋼筋陶粒混凝土墻板調研情況總結了幾類常見質量問題，分別為蜂窩氣孔、板面露筋、收縮裂縫、缺棱掉角、貫穿裂縫和安裝偏位、沿縫開裂等，其出現頻率如表1所示。

表1 鋼筋陶粒混凝土墻板常見質量問題出現頻率

1.1 蜂窩氣孔

蜂窩氣孔是指長徑在5～30 mm范圍內的氣孔，根據國家標準要求每塊板不得大于3處[1]，該類缺陷出現頻次高，是墻板主要的外觀質量缺陷。根據蜂窩氣孔的表現形式來看，該類質量缺陷的成因主要有兩點。一是生產過程中攪拌不充分，存在部分夾生料而導致硬化后薄弱部分塌陷形成的孔洞；二是陶粒混凝土配合比設計不合理，引氣過量或者引入氣泡的穩定性較差，以及嚴重泌水導致的大氣孔增加[2]。該類質量缺陷主要影響墻板外觀。

1.2 板面露筋

板面露筋是指鋼筋陶粒混凝土墻板內部鋼筋網片因生產工藝等原因造成的鋼筋保護層過薄以致鋼筋外露的現象。鋼筋陶粒混凝土輕質墻板鋼筋網架結構一般由不小于φ4.0的冷拔低碳鋼絲網采用點焊機焊接而成。鋼筋網架厚度比墻板厚度小20～30 mm，一般為提高墻板的抗彎承載能力而設置，其混凝土保護層厚度不小于10 mm。露筋現象多出現于墻板表面或端部接縫處，主要產生原因為鋼筋網架布置位置偏差或陶粒混凝土澆筑及振搗過程造成的鋼筋網架移位。一方面外露鋼筋銹蝕造成拼縫砂漿粘結強度降低，增加沿縫開裂風險，另外鋼筋網片的銹蝕破壞，也會降低墻板的抗彎承載能力，從而增加使用過程中的安全風險。

1.3 收縮裂縫

收縮裂縫是由于陶粒混凝土在硬化過程中因含水量、溫度等因素的變化引起不均勻體積變形而形成的裂縫。鋼筋陶粒混凝土墻板允許出現一定數量的、長度和寬度均在許可范圍內的少量收縮裂縫。一般要求裂縫最大寬度不得大于0.3 mm，同時長度在50～100 mm之間的裂縫不得多于2處，低于此下限的裂縫可忽略不計。鋼筋陶粒混凝土墻板由于采用吸水性較大的多孔質骨料并引入部分氣泡，使得陶粒混凝土塑性收縮和干燥收縮均較普通混凝土大，加之陶粒預濕不充分和夏季高溫天氣養護不到位，往往是造成墻板收縮裂縫的主要原因[3]。墻板收縮裂縫主要影響墻板外觀，同時也因水和二氧化碳進入而加速碳化，從而造成鋼筋銹蝕，嚴重時對墻板抗彎承載能力也有一定影響。

1.4 缺棱掉角

缺棱掉角主要指構件缺損部分長度×寬度在10×25 mm～20×30 mm之間沿墻板邊角的材料缺損，出現頻次要求為每塊板少于2處。缺棱掉角現象主要由墻板拆模時機不合理、養護不到位、出廠時未形成足夠強度、搬運或堆放時操作不規范等因素導致。該類缺陷主要影響墻板安裝時拼縫砂漿的飽滿度從而影響墻板拼縫的連接效果，另外較大尺寸的缺棱掉角會影響墻板強度以及鋼筋保護層厚度。

1.5 貫穿裂縫

不同于墻板板面收縮裂縫，貫穿裂縫對墻板的使用性能影響較大，墻板進場及安裝后均不得出現貫穿裂縫。其成因較為復雜，根據形成階段可分為三類：一是陶粒混凝土尚未形成足夠強度時進行搬運等操作造成墻板受力破壞，這類貫穿裂縫多發于生產旺季，裂縫一般沿寬度方向對稱分布，以墻板長度的1/4和3/4處居多，此類問題出現頻次較低；二是安裝時工藝間歇時間不足，如過早拔出支撐墻板的木楔，拼縫砂漿或底部填筑的細石混凝土強度不足導致墻板發生沉降而產生的裂縫，或者端頭板安裝時間過早，應力未充分釋放或未達到穩定狀態而產生的縱向裂縫，此類裂縫出現頻次低；三是安裝后拼縫砂漿與陶粒混凝土的收縮特性、熱膨脹系數差異而產生的裂縫，多發于墻板安裝后3～6個月，出現頻次較高，且交付后仍有發生，是當前鋼筋陶粒混凝土墻板推廣應用面臨的主要技術難題。

2 墻板安裝質量問題

鋼筋陶粒混凝土墻板安裝質量問題包括：1)U型卡安裝質量不合格。鋼筋陶粒混凝土墻板的安裝以U型卡和粘接砂漿作為與結構的連接措施，在調研過程中發現，U型卡變形、安裝位置偏差等現象較為突出，同時存在部分U型卡采用射釘固定在砌體的現象。2)材料損耗率大。目前鋼筋陶粒混凝土墻板產品模數少，墻板生產廠家與施工、安裝單位缺乏有效溝通機制，現場切割作業量大幅增加導致材料損耗率增加，根據抽樣調查結果來看，現場僅因切割作業導致的材料損耗率為4.36%。3)缺乏專用砂漿。目前缺乏專用拼縫砂漿，現場多采用不同抗裂砂漿混合使用，配比波動大，且未針對陶粒混凝土材料特性進行配比優化，砂漿稠度缺乏統一標準，往往造成填縫不飽滿，砂漿粘接強度參差不齊，后期收縮特性波動大，而導致墻板拼縫處出現沿縫開裂現象頻發。

3 控制措施

3.1 加強陶粒混凝土配合比設計優化

陶粒混凝土配合比設計是鋼筋陶粒混凝土墻板質量控制的源頭，陶粒混凝土配合比對其強度、抗裂性能、表觀質量均有直接影響[4]。首先，應選擇合適的水泥品種和優質粉煤灰作為膠凝材料，嚴格控制膠凝材料總量和水膠比，并摻入適量纖維，確定合理添料順序，保證攪拌均勻。其次，選擇顆粒級配好、筒壓強度高的陶粒，并設置合理的預浸濕時間，提高陶粒混凝土的內養護效果，減少陶粒表面收縮開裂現象[5]。再次，選擇引氣效果好、穩泡時間長，氣泡直徑小而勻的引氣劑，引氣量要經過反復試驗驗證，減少墻板表面蜂窩氣孔現象，提高墻板外觀質量。最后，要重視陶粒混凝土工作性能，減少陶粒離析、漿體泌水現象，提高陶粒混凝土整體性和填充性能，從而減少墻板表面蜂窩、孔洞等質量缺陷。

3.2 制定合理養護制度

良好的養護制度可以提高陶粒混凝土強度，有效降低混凝土早期收縮而產生的裂縫。陶粒混凝土預養護時間要經過試驗確定，避免過早拆模造成陶粒混凝土棱角破壞和吊運過程中的受力破壞。灑水養護時要注意灑水養護頻率，避免表面干燥后灑水，夏季宜采用噴淋養護，不得采用圍水養護。在日平均氣溫低于5 ℃時不得采用灑水養護，并采取保溫保濕措施。

3.3 研發陶粒混凝土專用砂漿

由于陶粒混凝土收縮較大，且熱膨脹系數與普通粘接砂漿有一定區別并受陶粒摻量的影響，墻板安裝后沿縱向接縫處開裂問題較為突出，目前多采用加大耐堿玻纖網格布寬度、層數來防治，取得一定效果，但開裂現象仍時有發生。為從根本上減少或杜絕此類病害就需要從源頭治理，墻板生產廠家需針對鋼筋陶粒混凝土墻板生產配比，研究開發出適用于該配比的拼縫砂漿配合使用，具有較好砂漿粘接性能的同時具有一定的柔性和微膨脹性能的拼縫砂漿是陶粒混凝土墻板理想的粘接材料。

3.4 建立高效溝通機制、提高建筑工業化水平

隨著建筑業裝配化水平的不斷提高，產業鏈之間的相互融合越來越緊密，構件生產企業服務范圍進一步延伸，因此，設計、生產、施工各環節之間需要建立高效溝通機制，充分利用裝配式建筑產業信息化共享服務平臺，實現鋼筋陶粒混凝土墻板基于BIM的設計、生產、裝配階段的協調應用，根據戶型進行定制化生產和施工，從而減少生產、運輸、安裝等過程的材料損耗，保證設計效果和安裝質量。

4 結 語

鋼筋陶粒混凝土在工程建設領域的應用已有十余年的歷史，但在裝配式建筑中進行大規模應用還存在改進空間。相關設計理念、材料發展和施工水準尚未達到發達國家建筑工業水平，產品應用或多或少存在一定的問題，在預制墻板行業尤以墻板模數單一、連接質量欠佳和缺乏專用砂漿等方面問題較為突出，需要行業、高校、科研院所協同研發、共同創新，把新材料、新技術和建筑產業現代化的優秀管理經驗在裝配式墻板中推廣應用，為廣大消費者提供安全、可靠、美觀的新型鋼筋陶粒混凝土墻板才能使行業持久繁榮。