坪山高新区综合服务中心项目轻质隔墙横向裂缝原因分析

作者:胡宏卫 蒋杰 陈伟 田建泉
单位:中建科技有限公司深圳分公司 中国建筑发展有限公司
摘要:装配式建筑中挤压成型的轻质隔墙具有质轻、保温、隔热、防火、节能、价格低廉等优点,但易出现裂缝,大多为纵向裂缝。坪山高新区综合服务中心工程中使用的轻质隔墙罕见地出现了横向裂缝,深入分析了该工程轻质隔墙横向裂缝产生的原因,认为双层墙板内外表面湿度差引起的收缩应力差是主要因素,并提出相应的解决措施。
关键词:装配式建筑轻质隔墙横向裂缝成因施工技术
作者简介:胡宏卫,项目总工程师,高级工程师,E-mail:1660153814@qq.com。
基金:国家重点研发计划:工业化建筑设计关键技术(2016YFC0701500)。 -页码-:13-15

1 工程概况

   坪山高新区综合服务中心项目位于深圳市坪山区燕子湖片区,轻质隔墙板采用地模挤压式生产方式,以低碱铝酸盐水泥、陶粒、炉渣、粉煤灰等工业废渣为主要原料。整个工程使用了约8万m [2]的轻质墙板做内隔墙,其中为满足酒店客房区域≥55dB的隔声要求,还使用了约1.5万m [2]由90mm厚墙板组成的双层墙体(见图1)。

2 裂缝情况

图1 90mm厚轻质墙板

   图1 90mm厚轻质墙板 

   Fig.1 Light-weight partition wall board with90mm thickness

   工程施工过程中主要出现2种裂缝:竖向裂缝及横向裂缝。其中竖向裂缝属较常见裂缝,在本文中不做详细分析。横向裂缝主要出现在酒店客房区域的双层墙板中,集中于距地面1.0~1.5m处,如图2所示。

图2 客房区墙板横向裂缝

   图2 客房区墙板横向裂缝 

   Fig.2 Transverse cracks of wall board in guest room area

   酒店客房区域双层墙板均为90mm厚墙板,中间为20mm厚密封空气层。该区域墙板安装过程中,1~4层已安装完成的墙板上有部分墙面在墙高度的中间位置逐渐出现横向贯通性裂缝。裂缝长度不一,贯穿整面墙体或连续几块墙板。1~4层楼共178间客房,其中25间发现此类横向裂缝。为找到正确的裂缝处理方法,明确裂缝责任,保证工程质量,有必要对此类裂缝成因进行分析,并尽快进行针对性处理,避免影响后续工序。

   经过充分的现场调查,发现出现横裂缝的墙板具有如下共同点。

   1)裂缝只出现在双层墙的其中一面墙上,会展区域的单层墙(120mm厚)均无横裂缝。

   2)主次梁下的墙体均有开裂现象。

   3)所有开裂的墙板,其顶端和底端塞缝处的砂浆和钢梁厚涂性防火涂料均无裂纹和形变迹象。

   4)开裂墙板的安装时间均在2018年9月下旬,出现裂缝是在10月初,后期安装的墙板没有。

   5)不同的施工班组安装的墙板均有开裂。

   6)从墙板侧面观察,裂缝贯穿了内外两个面,呈现外宽内窄,外表面缝宽约0.4mm,内表面仅出现裂纹。

   7)主次梁下与墙板连接处的砂浆未出现开裂。

3 裂缝成因分析

   利用因果分析图,对出现裂缝的原因从4M1E(“人”“机”“料”“法”“环”)5个方面进行系统分析,如图3所示。

3.1 人为因素

   施工过程中,工人的技术水平直接影响工程质量。出现横向裂缝后,对该区域作业工人进行了技术交底,严格按照方案要求进行施工,并且调配资深工长进行指导。在后续施工中,仍然出现了大量横向裂缝。值得注意的是,该班组在会展区域内施工的墙体未出现任何横向裂缝。由此可见,人为因素并非酒店客房区域横向裂缝出现的主要因素。

图3 因果分析

   图3 因果分析 

   Fig.3 Cause and effect analysis

3.2 机械因素

   在施工过程中发现,墙板出现横向裂缝的位置正好出现在运板车与墙板的支点附近。为判断横向裂缝是否由于墙板运输过程中产生应力破坏引起,项目上更换了墙板运输方式,在运板车上放置柔性橡胶,减少运输过程中的应力集中。然而后续施工中依然出现横向裂缝,由此可见,机械因素也非主要因素。

3.3 材料因素

   本工程轻质墙板生产过程中全部参照统一配合比进行,检测报告反映,各区域墙板性能基本相近,由此可认为仅酒店区域发生的横向裂缝并非因原材料因素引起。值得注意的是,施工日志显示,2018年9月16日,深圳经历了30年来最强的台风(山竹),大雨持续了约20h,此时还在工厂露天养护的墙板已吸水饱和,运进场后在室外堆放时于22日晚再次遭受暴雨,之后为了赶工,在墙板只是表干时就进行了安装,此时墙板材料本身性能受到影响,且存在较大的收缩风险。

3.4 方法因素

   现场安装方法基本参照施工方案进行,出现横向裂缝后,项目加强了该区域施工质量管控,但仍然继续出现裂缝,由此可见,方法因素也并非主要因素。在安装顺序上,酒店区域墙板为双层墙板体系,安装工艺为先安装好一面90mm厚单墙,再安装另一面,两层单墙间保留20mm厚空腔,与其他区域墙体安装存在一定差异。

3.5 环境因素

   台风雨季过后,工程现场气温回暖,墙体水分开始蒸发。综合考虑上述材料因素及方法因素中存在的情况,墙板内外面湿度差引起的干缩差过大可能是引起横向裂缝的主要因素。

   墙板在安装过程中,先安装的墙两面均临空,墙体水分以同样速度蒸发,不会产生收缩差。后安装墙板内表面封闭在空腔内,同时每块墙板有7个孔洞的阻隔,空气不能流通,水分不易蒸发,而外表面暴露在外,此时天气晴朗,空气湿度小,为大风天气,墙板外表面快速失水干燥,与内表面含水量差距迅速扩大,当干缩差超过一定值后就在外表面上产生横向裂缝;板跨中是累积收缩最大处,因此板中部出现裂缝,而主次梁下与墙板连接处的砂浆未出现开裂。

4 干缩计算

   通过上述分析可知,本工程酒店客房区域出现横向裂缝的主要原因是双层墙板内外表面干缩差过大。现结合轻质隔墙技术资料及检测报告,对内外表面干缩差进行计算。

   90mm厚板宽595mm,长2.8m,7孔,孔径为60mm,墙体材料基本性能检测数据如表1所示。

   表1 轻质隔墙材料基本性能
Table 1 Basic material properties of light-weight partition wall board  

表1 轻质隔墙材料基本性能

   注:(1)为JG/T 350—2011《混凝土轻质条板》;(2)为GB/T 30100—2013《建筑墙板试验方法》;(3)为JG/T 169—2016《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》

   单位长度墙板内外壁实际干缩差值计算如下。

   常规质量:m1=0.595×98×1=58.31kg;全干质量:m0=m1/(W1+1)=58.31/1.057=55.17kg;混凝土体积:V=0.595×0.09-7×3.14×0.03 [2]=0.033 77m [3];墙板干密度:γ=m0/V=1 633kg/m [3];1m [3]墙板混凝土的密实体积(混凝土常规密度取ρ=2 600 kg/m3):Vd=γ/ρ=1 633/2 600=0.628m3

   1m [3]墙板混凝土的孔隙体积为1-0.628=0.372m [3],由此得出墙板的饱和含水率为:0.372×1 000/1 633=23%。

   由于现场无法实测含水率,结合墙板施工期间当地气候条件,并根据施工经验不妨假设墙板内外壁的含水率分别为18%和10%,且含水率对干缩的影响成线性,因此内外壁实际干缩差值(1m)为:

    

   由此可见,墙板内外壁收缩变形不一致,每m长度的外表面受缩值比内表面大0.199mm,收缩较大的外表面受到内部约束产生拉应变,拉应变值为0.199mm/1 000mm=1.99×10- [4],该值大于混凝土的极限拉应变1.0×10- [4],墙体拉裂并逐渐发展。由此可见,在施工过程中控制轻质隔墙含水率非常重要。

5 修补措施

   横向裂缝开裂原因查明后,针对后续施工墙板,将堆场转移至室内避水处,通风充分保持干燥,降低墙板安装前含水率。在后续酒店5~6层客房施工中未再出现横向裂缝。

   已产生横向裂缝部位,沿裂缝切割出50mm宽的槽口,不得切透,在上下段墙板的孔洞内填塞泡沫棒,深度50mm,然后用墙板专用砂浆紧密填塞槽口、孔洞,养护3d。如此处理过的墙板经撞击试验后,修补处无裂纹。

6 结语

   针对坪山高新区综合服务中心工程轻质隔墙施工中出现横向裂缝情况,从人、机、料、法、环5个方面分析了裂缝可能的成因,结果表明,双层墙板内外表面湿度差引起的收缩应力差是主要因素。并根据现场试验数据,对干缩差进行了计算,同时针对横向裂缝提出了相应的解决办法。

    

参考文献[1]杨晋华.GRC轻质隔墙条板墙体裂缝控制技术研究[J].中国建材科技,2012,21(3):80-82.
[2]孟新瑞.浅谈轻质条板隔墙的裂缝控制[J].山西建筑,2010,36(36):113-114.
[3]孙洪明.轻质条板内隔墙裂缝的防治[J].山东建材,2005(6):57-59.
[4]王升田,徐东明,王桂庆.轻质板隔墙裂缝原因分析及防治措施[J].山东建材学院学报,2001(1):98-100.
Analysis of Transverse Cracks for Light-weight Partition Wall Board in Pingshan High-tech Integrated Service Center Project
HU Hongwei JIANG Jie CHEN Wei TIAN Jianquan
(China Construction Science & Technology Co.,Ltd.,Shenzhen Branch China State Construction Development Co.,Ltd.)
Abstract: With the vigorous promotion of assembled buildings and the continuous renewal of wall materials,various types of non-load-bearing partition panels have appeared. Among them,light-weight partition board is very popular in partition system for advantages of light weight,heat preservation,heat insulation,fire prevention,energy saving and low price. However,due to imperfect standards and irregular construction,light-weight partition board is prone to cracks,most of which are longitudinal cracks. While transverse cracks occurs in Pingshan High-tech Integrated Service Center Project. In order to avoid further occurrence of transverse cracks and to provide reference for other projects,the paper analyses the causes of transverse cracks in light-weight partition board of this project,and puts forward corresponding solutions.
Keywords: prefabricated buildings; light-weight partition wall board; transverse cracks; cause; construction
1544 0 0
文字:     A-     A+     默认 取消