某宿舍樓加氣混凝土砌塊填充墻開裂原因分析與處理

石百良

（甘肅泓文建筑設計有限責任公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

加氣混凝土砌塊填充墻與傳統的填充墻相比，具有保溫隔熱性能良好、整體重量較輕、適用范圍廣以及應用效果顯著等優點，在建筑行業中具有十分廣泛的應用前景。但是，加氣混凝土砌塊填充墻整體硬度相對較低，干縮變形幅度較大，在實際應用中可能發生墻體開裂現象。基于此，本文通過對某宿舍樓使用加氣混凝土砌塊填充墻的實際應用情況進行分析，以此探究加氣混凝土砌塊填充墻開裂原因與整治措施。

1 工程概況

某高中學校男生宿舍樓結構體系為鋼筋混凝土框架，基礎結構為高強度預應力混凝土管樁，地上結構6層，地下結構2層。地上一層架空，2～6層為學生寢室層，每層高度為3.1m；地下結構為停車場。建筑總體高度為18.5m，總建筑面積為10550m2，除去地下室結構，建筑墻體均使用加氣混凝土砌塊填充。

填充墻主要采用60cm*20cm*20cm規格的加氣混凝土砌塊以及M5 砂漿砌筑，建筑抗壓強度平均值在5MPa以上，抗壓強度最小值在4MPa以上，干燥收縮值在0.5mm/m以內，干體積密度值在705kg/m3以下。

2 填充墻開裂情況

2.1 墻體開裂概況

該宿舍樓在2020 年6 月份正式開工建設，于次年3月份結構封頂，2021年9月份完成砌體工程。在2021 年11 月份墻面涂料施工檢查工作中發現宿舍填充墻存在大面積開裂問題，開裂寬度在0.2mm 左右，最大寬度可達0.3mm。墻體裂縫具體情況如下圖所示。

圖1 墻體裂縫示意圖

2.2 墻體裂縫數量、形態以及位置情況

填充墻體的開裂走向大部分成斜向，少部分為豎直狀，開裂縫隙上未到頂，下未到底，即并未出現上下貫通的情況。部分位置存在少量水平方向的裂縫，主要集中在梁下墻體中。同一墻體中基本只有一條貫穿墻體的裂縫，只有極少部分墻體存在多條裂縫[1]。開裂縫隙分布位置并不均勻，大多數集中在填充墻的中間位置，且比較靠近線盒、電箱等結構，填充墻和結構柱的交接位置處基本沒有開裂縫隙。

2.3 開裂縫隙定性

填充墻體的主要作用是對建筑內部空間結構進行布局調整，劃分出不同的空間區域，同時具有保溫隔熱等基礎性功能。其只需要承受自身重量，并不需要承載上部結構重量，填充墻主體結構并未出現沉降問題，因此可以得出結論：加氣混凝土砌塊填充墻由于變形引發的開裂縫隙不會對整體結構的安全性能造成影響。

3 填充墻開裂的主要原因

3.1 干縮開裂

加氣混凝土砌塊是一種多孔結構的、具有高分散性的混凝土制品，其孔隙率能夠達到80%左右，在自然堆積情況下，含水率會初步發生降低現象，進而導致砌塊發生較大幅度的收縮變形，只有當含水率下降至5%左右時，砌塊干縮情況才會逐漸穩定。干縮后的砌塊在受到外界因素影響時，依然會發生吸水膨脹現象，當含水率再次下降時，會導致砌塊再次發生干縮變形，進而與砌筑過程中殘存的收縮力產生共同作用力，最終導致墻體發生開裂現象。

有關學者通過現場調查方法進行研究后發現，對蒸壓型加氣混凝土砌塊填充墻而言，梁下和柱邊位置開裂產生的干縮率與填充墻的長度因素之間并不存在較大關聯性；不論柱邊結構中是否存在拉結鋼筋，填充墻中間位置的干縮率都會與墻體長度成正比關系。墻體開裂問題會受到墻體干縮變形現象的較大影響，因此可以通過控制填充墻體的實際干縮率緩解墻體發生開裂問題。對于蒸壓型加氣混凝土砌塊填充墻而言，應當將干縮率控制在0.25mm/m左右。

3.2 溫度開裂

該宿舍樓整體框架結構采用超靜定結構，框架結構會對填充墻起到一定約束作用，當環境溫度發生較大程度的變化時，會導致填充墻內產生足夠大的溫度應力。而加氣混凝土砌塊填充墻內的主要材料屬于抗拉強度遠小于抗壓強度的脆性材料，依據主拉應力原理，當墻體內部材料主拉應力遠超于抗拉強度時，填充墻內極小的塑性變形都會導致其出現開裂現象，以此釋放過多的主拉應力。有關學者利用有限元分析軟件對加氣混凝土砌塊填充墻溫度應力進行分析研究后得出結論，最大的主拉應力主要集中在柱底內側與柱頂外側位置，表明拉應力主要集中在墻體與周圍結構交接處。造成這一現象的主要原因在于拉應力和約束條件存在一定關聯，墻體應力條件比較復雜時，墻角結構會存在多方向的作用力，進而生成斜向剪應力，導致墻體出現開裂現象[2]。同時，加氣混凝土砌塊填充墻在不同季節性溫差或日照溫差條件下的熱分析方法和溫度取值方法均不相同，但是應力分布情況基本相同。通過對宿舍樓內不同位置溫度進行分析，能夠發現宿舍樓晝夜溫差變化并不明顯，因此填充墻出現開裂現象與溫度變化之間不存在直接關系。

4 填充墻開裂處理措施

對宿舍樓加氣混凝土砌塊填充墻體結構開裂問題開展全面系統的檢查，能夠發現墻體開裂縫隙數量相對較多。外墻開裂會影響建筑保溫隔熱以及防風防水等基礎功能，同時對建筑結構的耐久性會造成一定影響。因此，對發生開裂現象的外墻結構與開裂縫隙比較嚴重的內墻結構進行局部替換處理；對于開裂縫隙相對較小的墻體結構，首先將墻體抹灰層去除，隨后利用網格布進行粘貼修復，以此加強墻體質量，對縫隙問題進行有效解決。

5 總結分析

加氣混凝土砌塊填充墻發生開裂問題已經成為建筑工程中比較常見的質量問題，需要建筑施工部門結合實際情況，采取適當的開裂縫隙控制手段。現階段常見的有效控制手段有以下幾種：

在設計階段注重墻體質量，確保墻體強度等級以及砌筑砂漿等級符合工程標準規定；填充墻體和主結構墻體的交接處必須設置足夠數量的拉結鋼筋。在施工階段嚴格依據施工方案和施工圖紙進行施工；嚴格控制砌塊的含水率，確保含水率在30%以下。在使用階段需要明確建筑結構的具體功能，嚴禁將未做防水處理的區域用作廚房、浴室、衛生間等；重點關注外墻結構使用情況，當發現其出現破損現象時，應當及時開展修復工作，以防止雨水滲入導致加氣混凝土砌塊填充墻體在干濕循環作用下發生變形。

6 結論

通過對本文闡述的工程案例進行詳細分析后能夠得知，加氣混凝土砌塊填充墻發生裂縫的常見原因包括溫度原因與干縮原因，會對填充墻體造成一定影響，導致墻體的保溫隔熱與防水等功能受到一定干擾。建筑施工部門應當注重墻體開裂問題，通過對建筑施工的全過程進行科學把控，利用專業手段控制墻體開裂問題，以此保障建筑工程的質量與安全。