硅酸钙板轻质水泥基墙板墙体的开裂问题原因分析及防裂措施

2020-10-28王艺霖赵洪凯李广宁山东建筑大学土木工程学院山东济南250101

水泥工程 2020年3期

王艺霖，赵洪凯，李广宁（山东建筑大学土木工程学院，山东济南 250101）

0 前言

目前墙体材料的发展趋势为从小型的砖到中型的砌块，再到大型的墙板。大型墙板具有工业化程度高、施工快速、免抹灰、节省人工、综合成本低等优势，但由于体量较大，重量容易过大，所以一般都采用轻质材料来制作，同时使它兼具了节能的功能。随着人工费用的急剧增加、绿色建筑概念的深入人心，轻质墙板得到了越来越广泛的应用。

目前常用的轻质墙板有砂加气条板（ALC板）[1]、硅酸钙板与轻质水泥内芯组合板、硅钙板-泡沫混凝土板[2]、硅钙板-聚苯乙烯轻质混凝土墙板[3]、灰渣混凝土轻质墙板[4]、硅钙板-EPS轻质混凝土复合墙板[5]、GRC轻质隔墙条板[6]、发泡混凝土轻质隔墙板[7]、玻镁板内隔墙等。但这类墙板组成的墙体在使用过程中经常暴露出开裂的问题，影响到长期工作性能[8-9]。为此，相关学者从产品质量、施工技术、工艺控制等方面进行了很多的研究。例如，周国森等[10]针对ALC板、杨晋华[6]和翁炯[11]针对GRC板、孙新敏等[12]针对玻镁板组成的墙体研究了裂缝防治技术；蒋亚清等[13]提出对各类石膏基墙板可选用PAE水泥砂浆做胶结材料并采取灌浆胶接，可有效抑制墙板接缝处的开裂；张再路等[14]提出了一种新型连接方式来有效防治轻质墙板的施工裂缝。但由于开裂问题的复杂性，目前在实际工程中仍然经常出现墙体开裂的现象，仍需加强理论分析与技术措施研究。

本文将针对一种组合型墙板组成的墙体展开开裂问题分析。本墙板属于一种比较新型的墙板材料，采用了夹芯式结构，外层为硅酸钙板、内芯为聚苯颗粒水泥基轻质材料。本墙板在两个外层采用了强度、硬度、抗裂性都较好的硅酸钙板，内芯层采用了聚苯颗粒与水泥浆体混合后硬化而成的轻质材料，聚苯颗粒占据了内芯层的大部分体积，使得整个墙板达到了轻质、保温隔热的效果。同时，内芯层与硅酸钙板具有良好的协同工作性，使得整个墙板的力学性能也满足国标的要求[15]。本墙板用于某钢筋混凝土框架结构的内隔墙，但在施工中也出现了一些开裂现象。本文将以此为实例，详细分析各开裂现象对应的原因，并提出防裂措施建议。

1 墙体开裂现象及原因分析

1.1 板缝处的竖向开裂

在工地现场发现有一类开裂现象为板缝间的竖向开裂，如图1所示。

图1 板缝间的竖向开裂

出现这类开裂的基本原因有两个：

（1）板材与嵌缝砂浆的线膨胀系数不一致。也就是温度引起的热胀冷缩效应。

（2）板材的干缩变形。具体如图2所示。

图2 板材的干缩变形效应

一般来说，这两个因素是共同作用的，导致板材和嵌缝砂浆脱离，也就是形成了板缝之间的竖向开裂。

1.2 隔墙顶部的横向裂缝

在某面隔墙顶部出现了横向裂缝，如图3所示。

图3 某面隔墙顶部的横向裂缝

根据国家标准要求[16]，条板施工时，应在直立后先用木楔将条板底部背紧，后用砂浆或C20细石混凝土填塞固定。此时，板的顶部及与结构接触的侧面承受了较大的挤压应力。当板中的水分逐渐蒸发、板面整体产生收缩时，这部分应力得以释放，挤压产生的变形恢复补偿了板材失水产生的收缩，在板与结构接触的部位不容易开裂。实践中，条板墙体的高度越低，挤压作用的效果越好。但是，当墙高比较大时，容易在最上部的板顶出现横向开裂，原因如图4所示。

1.3 施工节奏的问题

轻质条板两边一般为凹凸企口，施工时板的顶部及侧面与结构连接部位都要用连接件固定，板与板凹凸企口嵌浆粘结背紧，底部用砂浆或细石混凝土填塞固定，最后在所有的接缝处嵌贴接缝带。

这个操作流程是详实周密的，但期间如果节奏把握不好的话，也会导致轻质条板墙体开裂。本工地的三楼就出现了这个问题：施工节奏太快，嵌缝之后直接粘贴了网格布，过早固定的各个节点会对条板日后的干燥收缩产生约束。当板材中水分蒸发时，所有的收缩应力都集中在一起，当这种应力超过了某个节点的抗拉强度时，就会在强度薄弱部位就产生了裂缝。

图4 隔墙顶部出现横向裂缝的原因

1.4 板材存放的问题

在板材运输和存放过程中要注意存放环境的影响，不能暴露在露天环境下，避免由于风吹日晒雨淋等因素而影响板材日后的湿胀变化。

有条件的工地可以在板材进场后提供一处恒温的储藏间专门用来储存条板，最低也要搭设专门的材料存放工棚。但是实际中经常露天堆放。

1.5 与外墙、门窗的关系

隔墙应尽量和建筑外墙、门窗施工同步进行，以形成建筑的整体性，减少风力等外力带来的影响。但本工地在墙板施工时，外墙尚未安装或相当于未安装（无门窗），风力影响明显，加剧干缩和变形。

1.6 整面墙体的连续化施工

对于长度大于3 m的墙体，在施工中应每隔2.40m左右预留一道凹凹板缝，暂不胶接。否则，板中的水分不能自由蒸发，收缩应力不能充分释放。而在本工地中，没有预留不胶接的板缝，直接进行了连续化施工，导致普遍是在一边开始数到第6个缝处，开裂明显。

2 防裂措施建议

2.1 待板材充分干燥后再使用

所谓充分干燥，指的是含水率降低到12%以下。具体建议措施如下：尽可能的争取更长的定货时间；注意板材在堆放、运输中的防水防潮问题；避免采用养护、风干时间较短的含水率较高的板。

2.2 控制施工节奏

（1）0在做完板墙之后最好一个月后（使其充分完成收缩）再做后续工序（贴网格布、抹抗裂砂浆等）；

（2）0在长度大于3m的墙体的施工中，每隔2.4 m左右预留一道凹凹板缝，暂不胶接。间歇时间的长短视施工环境条件、季节以及板材的含水率而定。一般控制同条件养护的样板含水率≤3%即可。

然后再将预留的凹凹接口灌注连接，进行底部加固。

2.3 注意施工细节

（1）嵌缝处的处理要点。用毛刷略微湿润后对接缝部位进行清洗，等待接缝无明显粉尘或积水后方可进行填缝处理（使用白乳胶在填缝部位清扫则效果更佳）；若采用挤浆法，板安上之后要用专用钎子将缝子用力抹压并刮去2～3cm，然后对缝进行必要的养护，待灌浆基本干燥后再视情况分1～2次将板缝抹压平，并注意养护；待整个嵌缝基本完成干缩后如果无裂纹再刷表面砂浆和压入网格布。

（2）网格布的搭接宽度。参考脱硫石膏轻质条板的相关要求[17]，这一加强带的搭接宽度要求：在板与板之间：搭接宽度不应小于100 mm，最好为150 mm；在板与结构部位之间：搭接宽度不应小于150 mm。另外，网格布之间的搭接长度应＞100mm。

（3）条板与结构连接的部位采用柔性连接方式。目的是适应条板的温度、干缩变形，释放内应力。具体来说，可采用聚氨酯等柔性材料进行连接，表面再用膨胀砂浆等防火性材料进行封堵。