某宿舍楼加气混凝土砌块填充墙开裂原因分析与处理

石百良

（甘肃泓文建筑设计有限责任公司，甘肃兰州 730000）

0 前言

加气混凝土砌块填充墙与传统的填充墙相比，具有保温隔热性能良好、整体重量较轻、适用范围广以及应用效果显著等优点，在建筑行业中具有十分广泛的应用前景。但是，加气混凝土砌块填充墙整体硬度相对较低，干缩变形幅度较大，在实际应用中可能发生墙体开裂现象。基于此，本文通过对某宿舍楼使用加气混凝土砌块填充墙的实际应用情况进行分析，以此探究加气混凝土砌块填充墙开裂原因与整治措施。

1 工程概况

某高中学校男生宿舍楼结构体系为钢筋混凝土框架，基础结构为高强度预应力混凝土管桩，地上结构6层，地下结构2层。地上一层架空，2～6层为学生寝室层，每层高度为3.1m；地下结构为停车场。建筑总体高度为18.5m，总建筑面积为10550m2，除去地下室结构，建筑墙体均使用加气混凝土砌块填充。

填充墙主要采用60cm*20cm*20cm规格的加气混凝土砌块以及M5 砂浆砌筑，建筑抗压强度平均值在5MPa以上，抗压强度最小值在4MPa以上，干燥收缩值在0.5mm/m以内，干体积密度值在705kg/m3以下。

2 填充墙开裂情况

2.1 墙体开裂概况

该宿舍楼在2020 年6 月份正式开工建设，于次年3月份结构封顶，2021年9月份完成砌体工程。在2021 年11 月份墙面涂料施工检查工作中发现宿舍填充墙存在大面积开裂问题，开裂宽度在0.2mm 左右，最大宽度可达0.3mm。墙体裂缝具体情况如下图所示。

图1 墙体裂缝示意图

2.2 墙体裂缝数量、形态以及位置情况

填充墙体的开裂走向大部分成斜向，少部分为竖直状，开裂缝隙上未到顶，下未到底，即并未出现上下贯通的情况。部分位置存在少量水平方向的裂缝，主要集中在梁下墙体中。同一墙体中基本只有一条贯穿墙体的裂缝，只有极少部分墙体存在多条裂缝[1]。开裂缝隙分布位置并不均匀，大多数集中在填充墙的中间位置，且比较靠近线盒、电箱等结构，填充墙和结构柱的交接位置处基本没有开裂缝隙。

2.3 开裂缝隙定性

填充墙体的主要作用是对建筑内部空间结构进行布局调整，划分出不同的空间区域，同时具有保温隔热等基础性功能。其只需要承受自身重量，并不需要承载上部结构重量，填充墙主体结构并未出现沉降问题，因此可以得出结论：加气混凝土砌块填充墙由于变形引发的开裂缝隙不会对整体结构的安全性能造成影响。

3 填充墙开裂的主要原因

3.1 干缩开裂

加气混凝土砌块是一种多孔结构的、具有高分散性的混凝土制品，其孔隙率能够达到80%左右，在自然堆积情况下，含水率会初步发生降低现象，进而导致砌块发生较大幅度的收缩变形，只有当含水率下降至5%左右时，砌块干缩情况才会逐渐稳定。干缩后的砌块在受到外界因素影响时，依然会发生吸水膨胀现象，当含水率再次下降时，会导致砌块再次发生干缩变形，进而与砌筑过程中残存的收缩力产生共同作用力，最终导致墙体发生开裂现象。

有关学者通过现场调查方法进行研究后发现，对蒸压型加气混凝土砌块填充墙而言，梁下和柱边位置开裂产生的干缩率与填充墙的长度因素之间并不存在较大关联性；不论柱边结构中是否存在拉结钢筋，填充墙中间位置的干缩率都会与墙体长度成正比关系。墙体开裂问题会受到墙体干缩变形现象的较大影响，因此可以通过控制填充墙体的实际干缩率缓解墙体发生开裂问题。对于蒸压型加气混凝土砌块填充墙而言，应当将干缩率控制在0.25mm/m左右。

3.2 温度开裂

该宿舍楼整体框架结构采用超静定结构，框架结构会对填充墙起到一定约束作用，当环境温度发生较大程度的变化时，会导致填充墙内产生足够大的温度应力。而加气混凝土砌块填充墙内的主要材料属于抗拉强度远小于抗压强度的脆性材料，依据主拉应力原理，当墙体内部材料主拉应力远超于抗拉强度时，填充墙内极小的塑性变形都会导致其出现开裂现象，以此释放过多的主拉应力。有关学者利用有限元分析软件对加气混凝土砌块填充墙温度应力进行分析研究后得出结论，最大的主拉应力主要集中在柱底内侧与柱顶外侧位置，表明拉应力主要集中在墙体与周围结构交接处。造成这一现象的主要原因在于拉应力和约束条件存在一定关联，墙体应力条件比较复杂时，墙角结构会存在多方向的作用力，进而生成斜向剪应力，导致墙体出现开裂现象[2]。同时，加气混凝土砌块填充墙在不同季节性温差或日照温差条件下的热分析方法和温度取值方法均不相同，但是应力分布情况基本相同。通过对宿舍楼内不同位置温度进行分析，能够发现宿舍楼昼夜温差变化并不明显，因此填充墙出现开裂现象与温度变化之间不存在直接关系。

4 填充墙开裂处理措施

对宿舍楼加气混凝土砌块填充墙体结构开裂问题开展全面系统的检查，能够发现墙体开裂缝隙数量相对较多。外墙开裂会影响建筑保温隔热以及防风防水等基础功能，同时对建筑结构的耐久性会造成一定影响。因此，对发生开裂现象的外墙结构与开裂缝隙比较严重的内墙结构进行局部替换处理；对于开裂缝隙相对较小的墙体结构，首先将墙体抹灰层去除，随后利用网格布进行粘贴修复，以此加强墙体质量，对缝隙问题进行有效解决。

5 总结分析

加气混凝土砌块填充墙发生开裂问题已经成为建筑工程中比较常见的质量问题，需要建筑施工部门结合实际情况，采取适当的开裂缝隙控制手段。现阶段常见的有效控制手段有以下几种：

在设计阶段注重墙体质量，确保墙体强度等级以及砌筑砂浆等级符合工程标准规定；填充墙体和主结构墙体的交接处必须设置足够数量的拉结钢筋。在施工阶段严格依据施工方案和施工图纸进行施工；严格控制砌块的含水率，确保含水率在30%以下。在使用阶段需要明确建筑结构的具体功能，严禁将未做防水处理的区域用作厨房、浴室、卫生间等；重点关注外墙结构使用情况，当发现其出现破损现象时，应当及时开展修复工作，以防止雨水渗入导致加气混凝土砌块填充墙体在干湿循环作用下发生变形。

6 结论

通过对本文阐述的工程案例进行详细分析后能够得知，加气混凝土砌块填充墙发生裂缝的常见原因包括温度原因与干缩原因，会对填充墙体造成一定影响，导致墙体的保温隔热与防水等功能受到一定干扰。建筑施工部门应当注重墙体开裂问题，通过对建筑施工的全过程进行科学把控，利用专业手段控制墙体开裂问题，以此保障建筑工程的质量与安全。