简析加气砼砌块墙体裂缝的产生及处理措施

随着我国城市化进程的进一步加快，国家土地资源日益匮乏，能源短缺等现象的日益严重，而传统烧结粘土砖需要消耗大量的粘土和煤炭能源。为了维持社会经济的可持续发展，我国政府于上世纪90年代即提出了墙改政策并在全国强制推行实施。随后加气砼砌块墙材由于其轻质高强、隔声保温性能优异，且大量利用工业废料（如粉煤灰等）、施工生产特性好、有效降低劳动强度等特点正逐步取代粘土砖越来越多的应用于新建房屋砌体结构中。
但是随之而来的由于加气砼砌块材料固有的缺陷特性而产生的相关质量问题也越来越明显的摆在我们面前，尤其是加气砼砌块墙体因干缩、应力开裂一直未能得到很好解决。
下面我们就某办公楼加气砼砌块墙体开裂及处理措施来简要加以分析和总结：某信息公司于2007年新建一栋五层钢筋砼框架结构科研办公楼，建筑面积约11000m2，独立基础，楼体总长104.8米，宽23.7米，框架填充墙为外墙为250mm厚加气砼砌块墙，内墙为200mm厚加气砼砌块墙。砌块墙体构造参照《河南省加气砼砌块墙及保温屋面构造》（97YJ406）标准图集要求施工，构造柱配筋4Φ12，Φ6﹫100/200，构造柱断面200×墙厚。自2009年竣工投用以来，先后发现在框架柱、梁与砌块墙联接处沿梁底、柱边产生构造裂缝，自框架柱梁角部至砌块墙底产生斜45º裂缝，门窗洞口沿过梁根部产生斜裂缝等多种形式的裂缝（裂缝分布及形式见附图1），虽然产生的裂缝并不危及到整体建筑的安全结构性能，但是给使用人在感官和心理上造成了不良影响。裂缝产生后，建设单位先后通知施工单位多次进行维修。施工单位维修方案如下：采用切割机沿裂缝两侧各100mm宽将墙体抹灰层全部切除，用稀素水泥胶浆注实墙体裂缝后，钉上150mm宽镀锌钢网，再恢复抹灰层，涂料层。但经过一段时间后，又会在原维修部位重新开裂或出现新的裂缝，虽经多次维修，但一直未能解决问题。
针对以上现象的出现进行分析，裂缝产生的原因主要有以下几个方面：
1、由于加气砼砌块的材料自身特性因素决定，虽然加气砼砌块的抗压强度比烧结粘土砖的抗压强度高，但在砌筑砂浆强度等级相同的条件下，砌块砌体的抗剪、抗拉强度却只有粘土砖砌体的40%~50%。而且加气砼砌块的线膨胀系数和收缩率分别达到了10（10^-6/℃）和-0.2mm/m，是烧结粘土砖的2倍以上。所以当温度发生变化时，加气砼砌块墙体对温度效应所产生的应变更为敏感，在砌体内部容易产生很大的内应力。当内应力超过砌体的抗拉强度和抗剪强度时，墙体将产生裂缝并随之扩展。
2、由于目前我国行业发展水平所限，当下在我国建筑业市场采用EPC总承包模式的还不多，设计和施工任务分别有不同单位来完成。而设计人员现场施工经验不足，只认设计规范和设计标准，对施工质量通病考虑不足，对框架结构的砌块砌体工程认为不涉及结构安全问题，只采用文字说明，标明参选标准图集。而我国在新材料应用中的相关标准和标准图集更新又不能及时跟上步伐，造成在填充墙施工中不能采取合理的构造措施。而且由于不同专业间衔接沟通不足，开槽开洞严重，而开槽开洞后的墙体施工单位因为经济利益又不能合理处置等等都造成了砌块墙体裂缝的产生。
3、施工单位质量意识薄弱，对新型建材特性了解不够，施工工人不能严格按照新材料、新工艺标准要求施工。如：①由于近几年来房地产市场的“井喷式”发展和国家限制使用粘土砖的力度进一步加大，造成加气砼砌块产品市场由奄奄一息一下子突变为供不应求，在很多工程中，加气砼砌块砌筑时不能达到规定的28天养护龄期。而加气砼砌块在28天前的干缩率是正常条件下的2倍以上。②墙体砌筑时对砌块含水率控制不严，出现过浇或欠浇现象，造成加气砼砌块含水率过大，发生二次干缩或者砌筑砂浆过早失水造成砌体强度降低。③墙体砌筑砂浆强度等级不高，砌筑砂浆灰缝不饱满，造成砌体抗拉抗剪强度明显下降，在砌体一旦产生内应力，即发生裂缝并随之发展。④施工单位为了施工方便、降低生产成本、提高砼模板周转使用率，在结构施工时不预留构造柱、圈梁插筋、墙体拉结筋，而采用在砌墙前种植钢筋。由于工人责任心不强，钢筋漏植、漏粘和粘接不牢现象大量出现，造成墙体未与结构可靠拉结，不能对墙体变形形成有效地约束。
经过对加气砼砌块的物理力学特性分析及现场进一步观察，我们发现只有开有大尺寸门窗洞口的内墙出现了比较严重的裂缝，而外墙及所有未开有门窗洞口的墙体均未发现裂缝产生。由此可以推定因为墙体内部开有大尺寸门窗洞口，所以在受到荷载作用时，墙体内部产生了较大的内应力和应变变形，如果对该类墙体进行分隔受荷和加强约束应能解决裂缝问题。最后，经过共同探讨协商，确定针对已产生裂缝严重的墙体采取以下处理措施：
1、首先由施工人员将实木门完好的拆掉，然后铲掉墙体表面抹灰层，看到门洞口一侧按照设计要求已经设置有一根构造柱，于是采用一根Φ150钢管柱临时顶紧门顶过梁未设构造柱的一端，将该侧的250mm宽的砌块墙体凿除，在上下框梁内各植入4根Φ12锚固筋，长500mm,然后按照构造柱设计配筋(4Φ12；Φ6@100/200)重新绑扎（注意预留后期腰梁的锚固筋）、支模、浇筑构造柱砼，砼标号C25（5~15mm）。待砼养护期达到15天后，拆除钢立柱。
2、沿门顶过梁位置，先在墙体一侧横向通长用切割机切出一道深100mm宽，内测高150mm，外侧高220mm的凹槽，然后在墙体两端的框架柱内各植入1根Φ12锚固筋，长500mm,然后绑扎1根Φ12通长主筋。并每隔间距250mm打Φ8穿墙孔，绑扎长200mm的Φ6分布筋（待施工另一侧腰梁时与另侧主筋进行绑扎），然后支模，浇筑该侧腰梁砼，砼标号C25（5~15mm）。待该侧砼浇筑7日后，可按照上述方案施工墙体另一侧腰梁，构成一道整体腰梁。施工时将新增腰梁主筋应与原构造柱、过梁可靠锚固；在切除墙体凹槽时，应采用切割机小心切除剔凿，不得用重锤击打开凿墙体；在施工另外一侧腰梁砼时，应注意将先施工的腰梁的加气砼渣剔除干净，并在原有砼结合面刷素水泥浆，以保证两次施工腰梁砼良好结合（裂缝墙体处理方案见附图2）。
3、针对墙体中部已产生的裂缝采用稀素水泥胶浆注实，然后钉上150mm宽镀锌钢网，墙体顶部水平裂缝，采用沿墙体顶部水平裂缝在墙体两侧分别切出一条深75mm，宽50mm的凹槽，再用干硬性膨胀细石砼分次嵌实，然后在墙体基层上钉上200mm宽镀锌钢网，最后恢复抹灰层、涂料层。上述裂缝墙体在施工时根据砼材料特点进行了整体流水作业，不但保证了施工质量，还有效地保证了施工效率。
产生裂缝的墙体采用上述方案处理后，经过一年多的使用观察，未发现墙体再有新的裂缝产生和持续开裂的现象，取得了很好的处理效果。由此可见，只要针对加气砼砌块的特性深入研究，加强工程质量管理，采取有效地构造措施来提高墙体的整体延性，有效地控制加气砼砌块墙体裂缝的产生是可以做到的。
 
主要参考文献：①2006.01北京大学出版社《砌体结构》，主编何培玲，尹维新