ALC节能墙板裂缝成因及控制
邸芃,赵旭
(西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054)
[摘要】蒸压加气混凝土板材(ALC板)是一种新型节能建筑板材,它具有高强轻质、保温隔热、耐火环保等特性,但 由于材料自身吸水性强、干缩大的性质,板材在潮湿气候中应用容易出现裂缝,分析了ALC板材产生裂缝的机理和原因,并结合ALC墙板在青岛某工程实例中的应用,介绍控制板材质量、预防裂缝的措施,对工程采用的施工工艺方案进行分析,对工艺中存在的不足提出优化建议,为ALC板在沿海地区的应用和推广提供借鉴.
[中图分类号】TU756.45[文献标识码]A[文章编号]1002-8498(2015)16-0064-04
The Cause and ControlofALC Energy ConservationWall Cracks
Di Peng Zhao XuTechnology. Xi'an Shaanxi 710054 China)
(College of Archietre and Ciil Engineering Xian Unisey f Science and
Abstract;Autoclaved aerated concrete plate is a new kind of energy saving materials. It has features ofhigh strength light weight thermal insulation refractory and environmental protection. But becausematerial has high water imbibition and large shrinkage plate in the humid climate applications easy tocrack. This paper analyzes the ALC board mechanism and reasons of the cracks. Through the applicationof ALC board in Qingdao project the authors introduce the construction process of the cladding wall construetion technlogy and installtion construction analyze technology adopted in engineering from thecontrol of plate quality moisture content prevention of crack put forward the optimization suggestions tothe shortage in the construction process and provide reference for the application of ALC board in thecoastal areas
Key words:precast; autoclaved aerated concrete plate wallboard; cracks;energy conservation; cladding;construction
蒸压加气混豪土板(见图1)简称ALC板(autoelaved light-weight concrete 的英文缩写)),是以粉煤灰(或硅砂)、水泥、石灰等为主要原料,经过 高压蒸汽养护而成的多气孔混凝土成型板材,内嵌经除锈、防腐处理的双层双向钢筋网片,适合用作钢筋混凝土框架和钢框架的外墙板”.它具有高强轻质、隔热保温、施工快捷方便等特点,是一种性能比传统加气混凝土砌块更加优越的新型建筑板材.近些年我国建筑业建设处于高峰时期,造成视新型绿色建材的开发和使用,而ALC板材因其优 了严重的资源浪费和环境污染.因此,政府更加重越的性能受到广泛的重视和应用.
图1ALC墙板Fig.1 ALC wall board
目前,已经有4种蒸压加气混凝土板材在青岛市建筑节能委员会备案,并且在青岛地区高档住 宅、酒店、办公楼等建筑中得到了应用.例如,中海熙岸高档住宅、弄海园别墅、凯悦海景五星级大酒店、青岛国际会展中心等,取得了缩短施工工期,提高工程质量,减少资源浪费等良好效果.但青岛市是沿海城市,气候潮湿多雨,年平均相对湿度在
1ALC板外墙裂缝的分析
1.1裂缝机理
1.2裂缝原因
干燥风干快,体积收缩明显,失水收缩时易造成裂载、不均匀沉降、地震荷载、温度变化、冻融冻胀产缝,影响工程质量.所以防止板材吸潮、预防裂缝生的变形也会导致裂缝的产生.对ALC板在青岛某工程中应用的介绍和分析,为今 后如何解决提供借鉴和建议.
板发生裂缝的机理和产生的原因进行研究和分析.缝、提高工程质量的措施,并作分析和优化建议.
ALC板是硅砂、水泥、石灰之类的材料经过高压蒸汽养护而形成的板材,材料的内部有大量气孔,这些气孔细小均匀、无连通、呈圆球形,这样的特性是造成加气混凝土具有良好保温隔热和较高力学性能的 主要原因.然而在气孔壁内还含有大量的微观孔,大概占总面积的10%左右,微观孔的存在容易使加气混凝土板具有毛细吸附作用进而使加气混凝土的砖的3倍以上.当含水量变低时,墙板会产生干缩变 形,进而产生程度不一的裂缝,而墙板受潮后会发生二次收缩,之后的板材再次受潮后会发生膨账,水分保证工程质量,本工程采取以下措施控制保证板材流失后又会发生干缩变形,引起墙体发生裂缝.这不质量.仅影响了建筑的美观、墙体的整体性能,严重的还会影响建筑物的使用寿命.
通过对ALC外墙板裂缝的成因进行调查和研究,可将ALC墙板的开裂原因归纳为以下几方面.
是息息相关的,有些生产工艺达不到国家要求或者由于ALC墙板在蒸压养护过程中,板材内部受蒸汽 配料、工艺不合理的板材,干缩值超标;有的项目为满足工期,将不够龄期的墙板送至现场使用,墙板安装后仍然水化、失水从而造成更大干缩,加剧裂缝开裂,这是目前比较普遍的问题.
2)施工问题由于缺少对ALC墙板安装工程的实践经验,又欠缺墙板安装等工艺的实践,工艺、工具、砂浆等都沿用了传统砖墙的做法,无法保证施工的质量,工程竣工后在使用过程中很容易出现墙面裂缝或渗水等现象.问题主要表现在:墙板安 装时仍处于潮湿状态,装配完成后的板材产生较大干缩,产生安装裂缝;嵌缝砂浆不饱满,普通的水泥砂浆发生硬化而收缩.ALC墙板安装完毕后,需用专业器具,在接缝的凹槽内嵌填水泥砂浆,由于嵌缝砂浆不饱满,普通水泥砂浆与板材黏结效果差和 嵌缝砂浆硬化时的自身收缩,就可能造成墙板安装后沿安装缝开裂”.
3)其他因素在实际工程中,还有很多原因会
是板材在应用过程中必须解决的问题,本文通过2ALC板工程应用分析
地区的环境气候特点,墙板裂缝的控制预防措施研 通过以上对裂缝机理和原因的分析,结合青岛究主要从控制板材质量和合理施工人手.下面通要研究预防墙板发生裂缝的措施,首先要对墙过板材在青岛某项目中的应用,总结工程中预防裂
2.1工程概况
青岛市高新区便民服务中心项目位于青岛市国家高新技术产业开发区.建筑主体1层,局部2层,地上部分建筑面积2436m²,建筑体积缩短工期、节能环保等目标,工程主体外墙和内隔 11486.26m,结构形式为钢结构框架结构.为达到墙均采用150mm厚的ALC成品墙板.其中外墙用为量2055m²,内墙用量1272m².
吸水率升高,收缩变形大,其收缩率是传统烧结黏土2.2板材质量控制措施
失水过程中墙板的收缩也越大.青岛潮湿多雨,为 墙板的含水率越高,在干热环境下失水越多,
指标进行对比.为保证ALC墙板出厂时的含水率 1)考察板材的生产企业,按照国家标准对板材相对稳定,厂家在ALC墙板生产线上应增设风干设备,使墙板含水率符合国家标准.
2)项目部合理安排工期,并按安装计划天数通1)板材质量问题墙板材料质量与墙体裂缝知公司生产部门生产,保证出厂墙板达到28d龄期.影响含水率较大,在这种情况下,如果直接安装墙板会引起墙体的较大变形,造成墙体开裂,所以ALC墙板生产要求墙板出炉后必须有1个静置期,一般不宜少于28d.
3)运输板材时,把墙板装成3层,并且捆扎牢固,再进行装车,另外墙板上覆盖防雨布.施工现场中的墙板竖立放置后避免长距离移动,防止棱角脱掉.墙板运送到现场后,用专用推车运至作业面并按规格分类堆放,堆放时距板两端1/5处用垫木 或加气砖垫平,每垛不能超过2m.施工现场对墙板的保护状况对墙板含水率影响很大,因此必须采取措施防止墙板受潮淋湿.
2.3施工方案分析与优化
工艺的选定上,除考虑外围结构的稳定和安全因素 青岛地区年平均湿度在70%以上,所以在施工外,重点考虑板材安装后的抗渗漏、抗裂缝因素.
1)主要施工方案分析
本工程中采用竖向安装板材的方式,竖板安装如果板宽与隔墙长度不相匹配,应将其中一些墙板较横板安装形成的横向板缝少,横缝易存水和渗进行预先拼接,合成匹配的宽度后安放在阴角处,并且修补有残缺的墙板.
漏,面且安装难度大、劳动力投人多.
4)安装U形钢卡将条板顶端用符合要求的
螺栓贯穿每块板材,与通长预埋角钢焊接固定,减U形钢卡固定.使用射钉枪把U形钢卡钉在2块条 板材固定拟采用钩头固定形式,这种形式钩头少了固定钢材用量,降低成本.通过试验性安装说板顶端拼缝处的结构梁或板上(见图2).明其工序相对简易,能够保证工期.
板材拼接方式拟采用板间侧向平齐口自然靠找连接,这种安装工艺简单,施工成本低,但板间无连接关系,容易出现渗漏.
板缝的处理方式拟采用胶粘剂处理,将黏结石膏按规定要求加水,进行充分搅拌,将搅拌好的膏状黏结石膏用抹刀填人板侧八字缝内,抹平.这种工艺投人量大,对于抗裂、抗渗漏效果很小,在高新区某工厂外墙应用10个月后,板间产生大量裂缝.
图2墙板U形卡槽固定法Fig.2 U-shaped slot fixed method of wall board
2)优化与建议
通过对主要施工工艺的分析,方案中板材安装方式和固定形式的选择合理,适合在本地区应用,而板材拼接和板缝处理方式需要优化改进:建议拼接采用U形槽连接,这种形式安装可满足抗裂、抗 渗漏目的,生产相对简单,安装简洁;板缝的处置采用发泡剂PE棒的方法,用PE棒塞紧板缝的外侧,用聚氨酯在板缝内侧发泡,发泡完成后再把PE棒取回,清理人板缝20mm,最后使用密封胶涂抹板 缝内外.经处理的板缝不仅抗渗漏问题有了明显提高,面且在抗裂问题上有了明显改善[.
3.2外墙板安装
1)固定角钢ALC墙板固定时采用L63x6与钩头螺栓.角钢要按照梁底弹线位置就位,采用M12膨胀螺栓或焊接与结构连接将角钢固定.
画一条线,在线中点(即板宽的中点)处用扩孔钻头 2)板上钻孔在板材两端横向靠角钢安装处钻一通孔,扩孔部分深约25~30mm.
位,也可以垫2块木樱在板的下面,对平整度和垂直 3)ALC板就位对准墨线靠紧角钢使板材就度进行测量后,调整好位置再用2对木进行固定.然后从板里面将钩头螺栓穿人孔中,使钩头钩在角钢上,在螺丝一端放上450mm圆垫板,拧紧螺母.底部构造如图3所示.
3施工工艺操作
通过分析,能够保证ALC墙板施工质量、防止裂缝,适合在青岛潮湿气候中应用的施工工艺:竖 板安装、钩头固定,板材设置U形槽相连、发泡剂PE棒处理板缝.具体操作和构造如下.
3.1安装前准备
1)结构表面清理干净分别对隔墙板与地面和顶面的结合处进行清理,清除土、酥皮、浮灰、砂 等物质,清除凸出墙面的混凝土块、砂浆,尽量找平的结合处.
图3墙板底部节点做法Fig.3Joints of the bottom of wall
2)放线依据设计位置,分别将地、墙及顶面的墙板水平双面边线和门窗的洞口线弹好.分别做出立面的垂直线和顶面的连接线,并依据板的宽 度分类.对于外墙,要先检验墙面是否垂直,做出窗口位置,依据图纸和控制线找出定位线.还要检验墙和柱是否对齐,征得总承包方许可后,才能确认安装位置.
用靠尺、吊线检查墙面的垂直度和平整度,如果超 4)校正按照以上方法安装完成一行墙板后,过误差,松开螺栓并且进行校正,直到符合标准,把螺母拧紧.然后将下端管板用射钉固定.钩头螺栓和角钢的接触面需要焊接起来.将焊缝焊渣清除,满涂防锈漆.
5)修补用黏结剂和修补粉修补板面及边角(-20~40)mm确定板的长度.分别对门窗洞口的损伤的部分,使板面的平整度和边角清晰度达到标
3)配板和修板按照楼层的结构净高尺寸上部和窗口的下部隔墙板尺寸进行计算并测量.准.对损伤处应用修补粉分两次进行修补,第1次
择粉刷石膏.做抹灰前应先浇水湿润.
修补深度为20~25mm(也可用聚合物水泥砂浆)距 表面8~10mm,待干后,再作第2次修补,至表面补平.
3.4使用效果
本工程根据青岛气候特征,对施工工艺进行分析优化,在外墙安装前后采取质量控制措施,保证95%以上.工程完工至今,外墙板使用效果良好,未 了施工质量,外墙检查点抗裂、抗渗漏合格率达出现明显裂缝.
6)抹缝用PE棒塞紧ALC板的板缝外侧,使用聚氨酯在板缝内侧发泡,工序结束后取出PE棒,并将内侧发泡清理入板缝20mm,板缝内外涂抹密 封膏.
ALC墙板的使用实现了工厂化生产,装配化施工,加快施工速度,外墙施工工期为25d,工期缩短材等材料的用量,不仅节约成本,而且降低资源消 了10d;降低了工程管理及机械材料费用,降低了钢耗,保护环境;板材价格127元/m²,安装费83元/m,虽然材料本身成本较贵,但墙体减去了抹灰等工序,且后期装修工程造价降低,总体经济效益显著.
ALC墙板安装完成后(见图4),按照表1的要求进行检验,墙体符合标准.
4结语
ALC墙板越来越多地应用于工程当中,虽然国家出台了ALC墙板的国家标准和标准图集,但由于方法也有差异,所以,ALC墙板的应用技术不可能 各地气候环境条件不同、建筑结构体系不同、施工千篇一律,各地应该因地制宜地开发和研究适合当地施工特点的技术.在青岛等海洋性气候特征明显的地区,使用ALC板作外墙的过程中,只有优化施工工艺,采取措施控制板材质量、预防裂缝,才能 确保ALC板材在青岛地区的顺利安装和正常的使用.ALC板材在本项目中的应用将为板材在沿海地区的广泛应用提供借鉴.
图4外墙板安装完成现场Fig.4 The finished outer wall
表1ALC板材安装允许偏差及检验方法Table 1Allowable deviation of installation and inspection method
项目名称 允许误差/ 检验方法墙面轴线位置 mn 3 经纬仪、拉线、尺量板缝乘直度 3 2m拖线板、吊垂线板缝水平度 表面平整度 3 3 2m靠尺,塞尺 拉线、尺址拼缝误差 尺量
参考文献:
3.3后序注意事项
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1)板上开槽待墙板的整体强度合格后,才能板纵向切槽,深度要小于1/3板厚.如果必须沿板 开始钻孔和开槽的工作.在ALC板上开槽,要沿着的横向切槽,槽宽小于30mm,槽的深度小于1/3板厚.装完管线,使用聚合物水泥砂浆进行补平,不能一次完成的,补前先浇水湿润.管道工开洞可用云石机根据需要划线操作.
2)外墙面满挂耐碱玻纤网格布,并用粉刷石膏或聚合物砂浆找平(参照06系列山东省建筑标准设计图集图集号L06J002,在做粉刷刮腻子前,板缝、阴阳角缝以及和梁、柱交接处 应先清理浮灰,刷一遍801胶后,再应用石膏腻子粘贴4.0mmx4.0mm的方孔玻璃纤维耐碱网格布,宽100mm,阴阳角200mm宽.然后用聚合物砂浆或粉刷石膏满挂网格布.
和刮腻子.需要做防水的位置,做防水前应先抹一 3)清理浮灰并刷一道801胶,再进行墙面抹灰遍聚合物水泥砂浆.如果内墙面需要抹灰,优先选