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摘要:人们经常会发现,没住多久的新房墙面上不知不觉中悄然生出了许多宽窄不一、走向不定的裂纹,这引起住户对居住安全的恐慌,不同程度降低了装修效果,降低了居住者的生活质量。文章分析了墙面裂纹产生的原因以及以往施工方法的得失,查阅有关资料,尝试着在砌筑及抹面砂浆中掺加膨胀剂,以砂浆自身适度膨胀抵消收缩裂纹。虽然这一方法尚不成熟,但确实值得同行们继续共同关注、探讨。
关键词:墙面;裂纹;施工方法;防裂
对于墙面裂缝,首先应区分是承重结构裂纹还是非承重结构裂缝。 承重结构裂纹形成的原因大体有以下几种:设计有误;未按使用说明使用;建筑材料有问题;施工质量不合格;使用年限超设计;地震引起。在此,针对非承重墙体裂纹,本文结合10多年施工现场的经验,谈谈个人的一点看法。
要想解決裂纹问题,必须先弄清楚导致裂纹的最根本的原因,只有真正掌握了它们之间的因果关系,才能对症下药,采取正确的应对措施,使裂纹得以减少或消除。结合近年施工的两个工程,通过对非承重墙面裂纹的细致观察,此类裂纹基本上可分为2大类。第1类为有规律裂纹,其主要特点是裂纹基本成平(垂)直状,且裂纹相对较宽;第2类为无规律裂纹,俗称:“龟裂”。龟裂裂缝形状、长短等无规律,且裂纹相对较窄。 由于其表现出的特点不同,其出现在墙体上的部位是不同的。第1类裂纹主要出现在非承重墙顶部与楼板相交的部位,或是填砌的结构洞、施工洞四周;第2类裂纹出现的范围较大,只要是抹面墙体都有可能出现“龟裂”。虽然将它们分成2类,但形成的根本原因都是一个——“干缩”。第1类裂纹是由于砌体本身随时间的推移,内部水分逐渐散失,墙体逐渐收缩所致;第2类裂纹是由于墙体面层(砂浆或腻子)随时间的推移,内部水分慢慢散失而逐渐收缩所致。
既然成因相同,其应对方法当然类似。在以往的施工中,在砌筑墙体时设计单位往往提出,需在与混凝土墙体相交处将混凝土墙体凿毛并放置钢丝网,以防止墙体开裂,但是,照此方法施工后,发现并没有起到预想效果,墙体裂纹几乎没有减少的迹象。其根本原因在于无论是混凝土墙凿毛还是铺设钢丝网,两种方法增加的砂浆附着力和抗拉力都无法抵挡混凝土的收缩力。经过对裂纹成因的分析,并查阅有关书籍,针对不同部位的裂纹采取不同的对策,还是能够减少或基本消除裂纹对装修的影响的。
对第1类裂纹,可以使用补偿收缩砂浆进行墙体砌筑。补偿收缩砂浆是用膨胀水泥或在普通砂浆中掺入适量膨胀剂配制而成的一种微膨胀砂浆。这种砂浆以自身适度膨胀抵消收缩裂纹,使墙体表面抗裂性较使用普通砂浆砌筑的墙体大为提高。在施工中,已开始试用这一方法并且取得了明显的成效,墙面开裂情况虽还有发生,但在数量和程度上较未采用前均有了很大改善。
补偿收缩砂浆避免或减少开裂,可以从应力和应变两方面解释。应力方面:砂浆的抗拉强度很低,相当于抗压强度的7%-11% ,墙体开裂主要是由于内部拉应力超过抗拉强度所致。在限制条件下,补偿收缩砂浆自身的膨胀对限制体(如钢筋、相邻墙体、基础等)产生拉应力;与此同时,限制体对混凝土产生压应力,正是这种压应力不同程度地抵消可能导致墙体开裂的拉应力,从而避免或减少墙体裂纹。应变方面:补偿收缩砂浆主要有膨胀和收缩两种变形,它们在自由(非限制)、限制两种条件下,结果不同。自由膨胀是“背向变形”,它使墙体受拉,质点间距加大,可以导致墙体开裂;自由收缩是“相向变形”,它使混凝土受压,质点间距缩小,不会引起墙体开裂。限制膨胀是相向变形,它可以抵消一部分自由膨胀产生的背向变形,使砂浆质点间距缩小,内部组织结构密致,从而避免或减少墙面开裂。在工程结构中,实际上几乎不存在自由条件下的变形情况,砂浆的变形总是在限制条件下出现的。在限制条件下,砂浆的收缩是产生裂纹的因素,而限制条件下的膨胀却可以避免或减少墙体开裂。
常用的膨胀剂有U型混凝土膨胀剂(UEA)和明矾石膨胀剂,常用的膨胀水泥有硅酸盐膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、明矾膨胀水泥。U型混凝土膨胀剂是由硫铝酸盐、硫酸铝、硫酸铝钾和硫酸钙等组成的。限制膨胀率为2×10— 4×10,自应力值0。2-0。7 MPa,可使混凝土强度提高10%-30%,抗渗性提高2倍,抗冻性、抗硫酸盐性也大为提高,对钢筋无锈蚀作用,在工程中常被用来做地下防水工程的外加剂。
补偿收缩砂浆的配制方法及各项技术参数,如水灰比、水泥用量、砂率等可参考普通的防水砂浆。配合比选定宜用试配法,在考虑施工和易性的前提下,初步选出水灰比、水泥用量,求出用水量,再依据所选的砂率,求出砂石的重量,得出初步配合比,以此制作强度试件及膨胀试件(包括自由膨胀试件和限制膨胀试件),在试件的强度、膨胀率(特别是限制膨胀率)均满足设计要求时,即可在现场进行试拌,以最后确定施工配合比。
一般情况下,UEA掺量为8%-10%(内掺法),称量必须准确,误差应小于0。5%。为了达到预期效果,必须加强养护,特别是早期养护。常温下砌筑后8-12h即可浇水养护,并应保持湿润养护至少14天。另外,应选用一等品,因为一等品水中14天限制膨胀率不小于0。04%,而合格品的这项指标仅为不小于0。02%。其实解决第1类裂纹最有效、最经济的方法是待墙砌体充分干燥、干缩彻底停止后,再进行面层抹灰施工。
第2类裂纹是由于墙体面层材料“干缩”引起的,采用掺加AWA-I型抗裂防水剂的水泥砂浆进行抹面施工可有效抑制这类裂缝的开展。AWA-I型抗裂防水剂具有微膨胀性能,补偿水泥砂浆的收缩,提高砂浆的抗裂性,此外还有快硬、早强、泌水小、施工和易性好等优点。其性指标符合国家建材行业标准《砂浆、混凝土防水剂》(JC474-92)规定一等品的标准,见表1。
表1 AWA-I型抗裂防水剂的性能
掺入AWA-I型抗裂防水剂的水泥砂浆可提高抗裂性,增加密实性。 表2 显示加入AWA-I型抗裂防水剂对水泥砂浆膨胀率及强度的影响程。 表3 为AWA-I防水砂浆参考配合比。
表2 AWA-I 型抗裂防水剂对水泥砂浆的影响
注:+ 为膨胀率, - 为收缩率。
表3AWA-I 防水砂浆参考配合比
注: 参考配合比为重量比
AWA-I 对水质无污染,不含氯离子,不锈蚀钢筋,无毒无味,对人体无害。
AWA-I 型抗裂防水剂有市售成品,购置使用前应核阅产品出厂合格证及其说明书,对其主要技术性能指标须进行复检。砂浆配制时应注意以下事项:
1.应根据所选水泥的品种及标号以及工程要求,通过试配确定配合比。
2.按照选定的配合比准确称量各种原材料。
3.砂浆搅拌如为机械搅拌,可将水泥、砂、AWA-I型抗裂防水剂相继加入搅拌机加水搅拌均匀,注意不得将AWA-I先溶于水使用;如为人工拌合,应先将水泥、砂、AWA-I先行混合干拌2次,再加水拌合至均匀。
4.施工前应先将基层清理干净,除去浮土及杂物,用水冲洗一遍,然后先在基层上抹2-3 mm厚的素浆(水泥:AWA-I (水= 1:0。1:0。55-0。6) ,收浆后再抹5-6 mm的防水砂浆,砂浆终凝前,再按上述做法抹素浆、砂浆各一道。最后一道砂浆收浆后用铁抹子反复抹实压光。
5.砂浆防水层完工经24h后,进行湿润养护,养护期不少于14天。
6.抹灰用砂最好用中砂,或者粗砂与中砂混合掺用。
如上所述,为了减少或降低裂纹程度,须采取一定的措施,这势必增大工程成本。然而,即使采取了上述措施,也不一定完全达到预想的效果。换句话说,在此推荐的方法还不是成熟技术,仍处于探索阶段,所以非常希望得到专家的指点,使这一建筑施工中常见的质量通病得以解决。
参考文献:
[1]薛振东.建筑施工手册[M].第3版.北京:中国建筑工业出版,1997.
[2]徐帆.建筑施工手册[M].第3版.北京:中国建筑工业出版,1997.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:墙面;裂纹;施工方法;防裂
对于墙面裂缝,首先应区分是承重结构裂纹还是非承重结构裂缝。 承重结构裂纹形成的原因大体有以下几种:设计有误;未按使用说明使用;建筑材料有问题;施工质量不合格;使用年限超设计;地震引起。在此,针对非承重墙体裂纹,本文结合10多年施工现场的经验,谈谈个人的一点看法。
要想解決裂纹问题,必须先弄清楚导致裂纹的最根本的原因,只有真正掌握了它们之间的因果关系,才能对症下药,采取正确的应对措施,使裂纹得以减少或消除。结合近年施工的两个工程,通过对非承重墙面裂纹的细致观察,此类裂纹基本上可分为2大类。第1类为有规律裂纹,其主要特点是裂纹基本成平(垂)直状,且裂纹相对较宽;第2类为无规律裂纹,俗称:“龟裂”。龟裂裂缝形状、长短等无规律,且裂纹相对较窄。 由于其表现出的特点不同,其出现在墙体上的部位是不同的。第1类裂纹主要出现在非承重墙顶部与楼板相交的部位,或是填砌的结构洞、施工洞四周;第2类裂纹出现的范围较大,只要是抹面墙体都有可能出现“龟裂”。虽然将它们分成2类,但形成的根本原因都是一个——“干缩”。第1类裂纹是由于砌体本身随时间的推移,内部水分逐渐散失,墙体逐渐收缩所致;第2类裂纹是由于墙体面层(砂浆或腻子)随时间的推移,内部水分慢慢散失而逐渐收缩所致。
既然成因相同,其应对方法当然类似。在以往的施工中,在砌筑墙体时设计单位往往提出,需在与混凝土墙体相交处将混凝土墙体凿毛并放置钢丝网,以防止墙体开裂,但是,照此方法施工后,发现并没有起到预想效果,墙体裂纹几乎没有减少的迹象。其根本原因在于无论是混凝土墙凿毛还是铺设钢丝网,两种方法增加的砂浆附着力和抗拉力都无法抵挡混凝土的收缩力。经过对裂纹成因的分析,并查阅有关书籍,针对不同部位的裂纹采取不同的对策,还是能够减少或基本消除裂纹对装修的影响的。
对第1类裂纹,可以使用补偿收缩砂浆进行墙体砌筑。补偿收缩砂浆是用膨胀水泥或在普通砂浆中掺入适量膨胀剂配制而成的一种微膨胀砂浆。这种砂浆以自身适度膨胀抵消收缩裂纹,使墙体表面抗裂性较使用普通砂浆砌筑的墙体大为提高。在施工中,已开始试用这一方法并且取得了明显的成效,墙面开裂情况虽还有发生,但在数量和程度上较未采用前均有了很大改善。
补偿收缩砂浆避免或减少开裂,可以从应力和应变两方面解释。应力方面:砂浆的抗拉强度很低,相当于抗压强度的7%-11% ,墙体开裂主要是由于内部拉应力超过抗拉强度所致。在限制条件下,补偿收缩砂浆自身的膨胀对限制体(如钢筋、相邻墙体、基础等)产生拉应力;与此同时,限制体对混凝土产生压应力,正是这种压应力不同程度地抵消可能导致墙体开裂的拉应力,从而避免或减少墙体裂纹。应变方面:补偿收缩砂浆主要有膨胀和收缩两种变形,它们在自由(非限制)、限制两种条件下,结果不同。自由膨胀是“背向变形”,它使墙体受拉,质点间距加大,可以导致墙体开裂;自由收缩是“相向变形”,它使混凝土受压,质点间距缩小,不会引起墙体开裂。限制膨胀是相向变形,它可以抵消一部分自由膨胀产生的背向变形,使砂浆质点间距缩小,内部组织结构密致,从而避免或减少墙面开裂。在工程结构中,实际上几乎不存在自由条件下的变形情况,砂浆的变形总是在限制条件下出现的。在限制条件下,砂浆的收缩是产生裂纹的因素,而限制条件下的膨胀却可以避免或减少墙体开裂。
常用的膨胀剂有U型混凝土膨胀剂(UEA)和明矾石膨胀剂,常用的膨胀水泥有硅酸盐膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、明矾膨胀水泥。U型混凝土膨胀剂是由硫铝酸盐、硫酸铝、硫酸铝钾和硫酸钙等组成的。限制膨胀率为2×10— 4×10,自应力值0。2-0。7 MPa,可使混凝土强度提高10%-30%,抗渗性提高2倍,抗冻性、抗硫酸盐性也大为提高,对钢筋无锈蚀作用,在工程中常被用来做地下防水工程的外加剂。
补偿收缩砂浆的配制方法及各项技术参数,如水灰比、水泥用量、砂率等可参考普通的防水砂浆。配合比选定宜用试配法,在考虑施工和易性的前提下,初步选出水灰比、水泥用量,求出用水量,再依据所选的砂率,求出砂石的重量,得出初步配合比,以此制作强度试件及膨胀试件(包括自由膨胀试件和限制膨胀试件),在试件的强度、膨胀率(特别是限制膨胀率)均满足设计要求时,即可在现场进行试拌,以最后确定施工配合比。
一般情况下,UEA掺量为8%-10%(内掺法),称量必须准确,误差应小于0。5%。为了达到预期效果,必须加强养护,特别是早期养护。常温下砌筑后8-12h即可浇水养护,并应保持湿润养护至少14天。另外,应选用一等品,因为一等品水中14天限制膨胀率不小于0。04%,而合格品的这项指标仅为不小于0。02%。其实解决第1类裂纹最有效、最经济的方法是待墙砌体充分干燥、干缩彻底停止后,再进行面层抹灰施工。
第2类裂纹是由于墙体面层材料“干缩”引起的,采用掺加AWA-I型抗裂防水剂的水泥砂浆进行抹面施工可有效抑制这类裂缝的开展。AWA-I型抗裂防水剂具有微膨胀性能,补偿水泥砂浆的收缩,提高砂浆的抗裂性,此外还有快硬、早强、泌水小、施工和易性好等优点。其性指标符合国家建材行业标准《砂浆、混凝土防水剂》(JC474-92)规定一等品的标准,见表1。
表1 AWA-I型抗裂防水剂的性能
掺入AWA-I型抗裂防水剂的水泥砂浆可提高抗裂性,增加密实性。 表2 显示加入AWA-I型抗裂防水剂对水泥砂浆膨胀率及强度的影响程。 表3 为AWA-I防水砂浆参考配合比。
表2 AWA-I 型抗裂防水剂对水泥砂浆的影响
注:+ 为膨胀率, - 为收缩率。
表3AWA-I 防水砂浆参考配合比
注: 参考配合比为重量比
AWA-I 对水质无污染,不含氯离子,不锈蚀钢筋,无毒无味,对人体无害。
AWA-I 型抗裂防水剂有市售成品,购置使用前应核阅产品出厂合格证及其说明书,对其主要技术性能指标须进行复检。砂浆配制时应注意以下事项:
1.应根据所选水泥的品种及标号以及工程要求,通过试配确定配合比。
2.按照选定的配合比准确称量各种原材料。
3.砂浆搅拌如为机械搅拌,可将水泥、砂、AWA-I型抗裂防水剂相继加入搅拌机加水搅拌均匀,注意不得将AWA-I先溶于水使用;如为人工拌合,应先将水泥、砂、AWA-I先行混合干拌2次,再加水拌合至均匀。
4.施工前应先将基层清理干净,除去浮土及杂物,用水冲洗一遍,然后先在基层上抹2-3 mm厚的素浆(水泥:AWA-I (水= 1:0。1:0。55-0。6) ,收浆后再抹5-6 mm的防水砂浆,砂浆终凝前,再按上述做法抹素浆、砂浆各一道。最后一道砂浆收浆后用铁抹子反复抹实压光。
5.砂浆防水层完工经24h后,进行湿润养护,养护期不少于14天。
6.抹灰用砂最好用中砂,或者粗砂与中砂混合掺用。
如上所述,为了减少或降低裂纹程度,须采取一定的措施,这势必增大工程成本。然而,即使采取了上述措施,也不一定完全达到预想的效果。换句话说,在此推荐的方法还不是成熟技术,仍处于探索阶段,所以非常希望得到专家的指点,使这一建筑施工中常见的质量通病得以解决。
参考文献:
[1]薛振东.建筑施工手册[M].第3版.北京:中国建筑工业出版,1997.
[2]徐帆.建筑施工手册[M].第3版.北京:中国建筑工业出版,1997.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。