混凝土砌块砌体工程质量事故实例

2009-07-31陈伯洪

中国高新技术企业 2009年11期

摘要：墙体材料的用量几乎占整个房屋建筑总重量的50%左右。长期以来，房屋建筑的墙体砌筑一直是沿袭使用普通烧结砖，既破坏了良田又耗用了大量的能源。发展混凝土空心砌块不仅是取代普通烧结砖，更重要的是保护环境，节约资源、能源，满足建筑结构体系的发展（包括抗震以及多功能的需要）。当前，新型墙体材料正朝着大型化、轻质化、节能化、利废化、复合化、装饰化以及集约化等方面发展。

关键词：混凝土砌块；质量事故；工程实例；新型墙体材料；空心率

中图分类号：TU765文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）11-0179-02

砌块外形多为直角六面体，砌块系列中主规格的长度，宽度或高度有一项或一项以上分别大于360mm，240mm或115mm，当系列中主规格的高度大于115mm而又小于380mm的砌块简称为小砌块。当系列中的主规格高度为380～980mm的砌块，称为中砌块、系列中主规格的高度大于980mm的砌块称为大砌块，目前，我国以中小型砌块使用较多。砌块按其空心率大小分为空心砌块和实心砌块两种。空心率小于25%或无孔洞的砌块称为实心砌块、空心认等于或大于25%的砌块为空心砌块。按制作用原材料可分为混凝土砌块和粉煤灰砌块等，按用途来分，可分为外墙和内墙小砌块，按受力情况，又可分为承重和非承重两大类。

一、混凝土小型空心砌块砌体工程

混凝土砌块是以水泥为胶结材料，以砂、石或炉渣、煤矸石为骨料，经加水搅拌，成型，养护而成的块体材料，通常为减轻自重，多制成空心小型砌块，最小壁肋厚度为30mm，主规格为390mm×190mm×190mm。

混凝土小型空心砌块砌筑的墙体，容易出现的质量缺陷是“热、裂、漏”。

（一）热的原因分析

1．混凝土砌块保温、隔热性能差，这是因混凝土本身传热系数高所致。

2．砌块使用了单排孔的规格品种，使起保温隔热作用的空气层厚130mm，没有充分发挥空气特别具有的保温隔热作用。

3．单排孔通孔砌块墙体，上下砌块仅靠壁面黏结，上下通孔，产生空气对流，热辐射大。

4．外墙内外侧没有采取保温隔热措施。

混凝土小型砌块墙体，产生裂缝的部位及原因，如沉降裂缝、温差裂缝、收缩裂缝，原因与砖砌体结构大致相同。

现根据砌块本身的特性及其他方面作一些分析：

1．砌块本身变形特征引起墙体裂缝：混凝土小型砌块受温度、湿度变化影响比普通烧结砖大，存在着明显膨胀、干燥收缩的变形特征。如采用养护龄期不足28d的砌块砌筑墙体，砌块还没有完成自身的收缩变形，且自身制作产生的应力还没有消除，变形仍在继续，势必造成墙体开裂。

2．砌块墙体对温度特别敏感，线膨胀系数为1.0×10-5，普通烧结砖的2倍，空心砌块壁薄，抗拉力较低，当胀缩拉应力大于砌体自身抗拉强度时，产生裂缝。

3．砌块干燥稳定期一般要一年，第一个月仅能完成其收缩率的30%～40%，砌块墙体与框架梁、柱连接处也会因收缩率不致，产生裂缝。

（二）构造不合理造成墙体裂缝

1．砌块墙、柱高厚比、砌块墙体伸缩的间距等超过了空心砌块规范规定的限值。

2．砌体与框架，柱连接缝处没有采取铺设钢筋网片等防裂技术措施。

3．没有针对砌体的抗剪、抗拉、抗弯的特性，提高警惕砂浆的黏结强度。

（三）施工质量的影响

1．使用了龄期不足、潮湿的砌块。

2．砌块的搭接长度不够（小于90mm）或通缝。

3．砌筑砂浆强度低，灰缝不饱满。

4．预制门窗过梁直接安放在非承重砌块上，没设梁垫或钢筋混凝土构造柱，造成砌体局部受压，造成墙体裂缝。

5．采用砌块和普通烧结砖混合砌筑。

（四）漏的原因分析

1．砌块本身面积小，单排孔砌块的外壁为30～35mm，上下砌块结合而约为47%。

2．水平灰缝不饱满，低干净面积90%，留下渗漏通道。

3．砌筑顶端竖缝铺灰方法不正确，先放砌块后灌浆，或竖缝灰浆不饱满，低干净面积80%。

4．外墙未做防水处理。

二、加气混凝土砌块砌体工程

加气混凝土砌块是以钙质材料（水泥或石灰），硅质材料（砂或粉煤灰）为基料，加入发气剂（铝粉）经搅拌、发气、成型、切割、蒸养等工艺制成的多孔（孔隙达70%~80%）轻质块体材料，为实为心砌块。

常用规格为：600mm×240mm×200mm。

加气混凝土砌块砌筑的墙体，容易出现的质量问题是墙身开裂和墙面抹灰层空裂。

（一）加气混凝土砌块墙身开裂原因分析

造成加气混凝土砌块墙身开裂的因素大致可分为以下三个方面：

1．材质方面。轻质砌块容重轻，收缩率比普通烧结砖大，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形，容易引起不同程度的裂缝；砌块受潮后出现二次收缩，干缩后的材料受潮后会发生膨胀，脱水后会再发生干缩变形，引起墙体发生裂缝；砌块砖体的抗拉及抗剪切强度较差，只有普通烧结砖的50%；砌块质量不稳定。由于砌块自身的缺陷，引起一些裂缝或房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝，建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝，屋顶圈梁下出现水平缝和水平包角裂缝，在大片墙面上出现的底部重，上部较强的竖向裂缝等。

2．设计方面。（1）设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施；（2）设计者对新材料砌块应用不熟悉。设计单位对新材料砌块的性能和新标准的应用尚在认识探索之中，因此或多或少存在设计缺陷。主要有：第一，非承重混凝土砌块墙是后砌填充围护结构。当墙体的尺寸与砌块规格不配时，难以用砌块完全填满，造成砌体与混凝土框架结构的梁板柱连接部位孔隙过大容易开裂。第二，门窗洞及预留洞边等部位是应力集中区，未采取有效的拉结加强措施时，会由于撞击振动而开裂。第三，墙厚过小及砌筑砂浆强度过低，使墙体刚度不足也容易开裂。第四，墙面开洞安装管线或吊挂重物均引起墙体变形开裂。第五，与水接触面未考虑防排水及泛水和滴水等构造措施使墙体渗漏，致使砌块含水率过高，收缩变形引起墙体开裂。

3．施工方面。施工单位缺少培训和实践、施工方法工具、砂浆等都沿用了普通烧结砖的做法，对砌筑高度，湿度控制缺乏经验，加上施工过程中水平灰缝、竖向灰缝不饱满，减弱了墙体抗拉抗剪的能力，以及工人砌筑水平的不稳定导致墙体出现裂缝。

（二）加气混凝土砌块墙面抹灰层空裂原因分析

造成加气混凝土砌块墙面抹灰层空裂原因主要有以下几个方面：

1．抹灰砂浆自身收缩引起开裂：抹灰砂浆收缩主要包括化学收缩，干燥收缩，自收缩，温度收缩及塑性收缩。这些收缩将在抹灰砂浆中产生拉应力，当拉应力超过抹灰砂浆的抗拉强度时，就会出现裂缝。

2．抹灰砂浆保水性不能满足工艺要求，加之混凝土的吸水要求引起开裂：施工中，砂浆中产生析水和泌水，使砂浆与砌体基层之间黏结不牢，并且由于失水而影响砂浆正常凝结和硬化，降低砂浆强度。加气混凝土是高分散多孔结构，气孔大部分是“墨水瓶”结构，只有少部分是毛细孔，毛细管作用较差，吸水多，吸水导湿缓慢。

因此，当新抹灰砂浆上墙后，如果保水性不好，水分散失太快，造成砂浆强度不高，黏结力下降以及收缩太快，尤其是浆与加气混凝土黏结面，当砂浆层的强度不能抵抗收缩力时裂。同样，由于这时砂浆层与加气混凝土墙面的黏结力也还未达到足以抵抗由于收缩而造成的砂浆层在加气混凝土墙面上的滑动，因而会发生空鼓。

3．抹灰砂浆与加气混凝土墙面导热系数、线膨胀系数相差过大引起开裂：加气混凝土的导热系为0.081～0.29W/(m·K)，线膨胀系数为8×10-6mm/（m·℃）。普通抹灰砂浆的导热系数为0.3W/(m·K)，线膨胀系数为10-10mm/（m·℃）。由于这种差异引起的温度应力会使加层混凝土墙面抹灰层在1~2年之后出现大面积开裂及脱落。

4．抹灰砂浆与加气混凝土的线收缩相差过大引起开裂：加层混凝土的线收缩为0.8mm/m左右，普通抹砂浆的线收缩在0.03mm/m左右。当加气混凝的收缩应力超过制品抗拉强度或砌体黏结度时，砌块本身或墙体接缝处就会出现裂缝。同时，由于抹灰层和加气混凝土基层水分不能同步蒸发，使得抹灰层干燥收缩应力过大，而使抹灰面层开裂和空鼓。

5．抹灰砂浆和加气混凝土的强度相差较大引起开裂：加气混凝土的抗压强度一般在5MPa左右，抗折强度在0.5MPa左右，弹性模量在2.3×103MPa左右，是一种弹塑性材料，适应变形的能力较强。而普通抹灰砂浆的强度一般在几十兆帕以上，弹性模量一般为2.3×104～2.3×104MPa，其适应变形的能力较弱。所以当加气混凝土与普通抹灰砂浆受湿度、温度影响时会引起变形不协调，导致抹灰层空鼓、掉皮及开裂。同时，在相同荷载作用下，加气混凝土的变形量较大，而抹灰砂浆的变形量较小，也会在应力集中处产生空鼓及裂纹。

6．形成空裂的其他原因：（1）砌筑砂浆不配套；（2）加气混凝土砌块本身质量因素的影响；（3）施工操作因素的影响；（4）设计因素的影响。

三、工程实例

某写字楼工程，8层，框架结构，建筑面积4100㎡。外墙围护全部采用混凝土空心小型砌块砌筑，交付使用后，出现“热、裂、漏”质量缺陷。

原因分析：

1．外围护结构没有采用三排孔砌块，难以降低热辐射影响。

2．使用了部分没有达到养护期的砌块，露天存放在施工现场，被雨淋。

3．没有选用专用砂浆《混凝土小型空心砌块砌筑砂浆》（JC860），砌筑砂浆低于砌块强度等级。

4．没有采取反砌法，砌体砂浆硬化后，因墙面不平整，锤击或挠动砌块。

5．有的部位漏设水平拉结筋，有的部位虽设置了拉结筋，墙体高3.0m，仅设一道拉结筋，达不到增强砌体抗拉强度的目的。

6．外贴饰面砖打底灰没有采用防水砂浆。

四、结语

从上述工程实例可知，一般工程技术人员对几千年的秦砖汉瓦传统建筑材料了解较多，而新型材料应用不当，特别是施工方法不正确，往往容易造成质量事故。