加气混凝土砌块填充墙控裂防渗施工工法

加气混凝土砌块填充墙控裂防渗施工工法加气混凝土砌块填充墙（以下简称砌块墙）节能技术属国家建设部重点推广的十项新技术之一，是唯一单体墙能够满足寒冷地区围护墙节能标准的材料，具有重大推广价值。但是在应用中，此墙体空、裂、渗现象普遍存在，成为一项全国性技术难题，严重制约了该项节能技术的健康发展。为此，我公司结合山东省滨州市电信大厦9000m2的砌块填充墙施工研究，成功开发出了《蒸压加气混凝土砌块填充墙控裂防渗技术》，并通过四栋高层建筑的推广应用与完善，形成本工法。该项技术于2002年11月通过中国建筑科学类核心期刊《建筑技术》高级专家评审委员会评审，技术水平为国内领先。1、特点（1）砌块是以工业废料粉煤灰为主要原料，适量掺加石膏、石灰和水泥经蒸压而成的，可节能利废；（2）以填充墙常用强度等级A3.5，体积密度等级B06砌块为例，干体积密度仅为粘土砖的1/3，可降低结构费用，提高抗震性能；（3）具有良好的保温隔热性能，干态导热系数≤0.16[W/（m·k）]，在外墙体形系数>0.3，窗户传热系数4.0的条件下，240mm厚砌块围护墙的平均传热系数为0.88[W/（m2·k）]，可满足寒冷地区国家节能标准要求，相当于约920mm厚的粘土砖墙传热系数；（4）防火性能好，砌块属绝对不燃烧无机物质，在700℃高温下强度不损失，火灾时不产生有毒气体，符合《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（1997年版）规定的一级耐火等级的防火墙要求，是理想的防火材料；（5）隔声性能好，以墙体厚度100mm～250mm划分，可减少音量32～52dB。（6）抗压强度较高，填充墙常用砌块B06级的强度可达3.5～5.0Mpa。（7）本工法按照砌块湿胀干缩的物理特性，遵循系统论的方法，通过砌块预干缩条件的确定，从砌体构造、砌筑工艺、内墙抹灰、外墙抹灰等形成系统技术，具有系统科学、经济可靠、便于施工、节约综合费用，满足控裂防渗要求的特点，具有广阔的推广前景。2、适应范围本工法适用于高层框剪结构工程、多层框架结构工程和异型框架住宅结构体系的砌块填充墙和轻集料空心小砌块填充墙工程。3、基本原理（1）砌块提前进场预干缩，释放干缩应力，使砌块墙体积基本稳定；墙体砌筑后，在梁、柱与砌体交接缝处设控制缝，释放砌体残余收缩应力；（2）将砌块墙中设置的构造与梁底节点，由传统的刚性节点改为柔性节点（见图1），以释放框架梁下挠时的压应力，消除构造柱两侧墙体压应力集中导致的剪切开裂；（3）悬臂梁底设柔性缝，消除梁下挠而导致的墙体开裂。（4）梯板与砌体间设滑动层，以适应梯板变形时自由滑动，消除约束开裂；（5）砌筑时，砌块的砂浆结合面，采用喷雾器吹洗干净粉尘，并湿润，使其即具备砂浆粘结的界面条件，又无多余水分渗入砌块，以消除浇水湿润干湿不均，局部含水率太大，导致采暖期水分挥发而产生装饰层使用后开裂。（6）内墙抹灰采用气硬性胶结材料F-l型粉刷石膏砂浆，消除干缩、泌水、失养而导致的空鼓开裂。（7）砌块墙体抹灰前采用喷雾器均匀湿润，使墙体除满足抹灰湿度外，无多余水分。梁、柱与砌块墙节点处采用PP纤维抗裂砂浆抹面，外墙适当设置分格缝，使抹灰层粘结牢固，抵御干缩、湿度、温度变形开裂。通过系统化预控，最终实现控裂防渗之目的。4、工艺流程按填充墙空间尺寸绘制砌体排块图→使用前一个月购进砌块预干缩→框架柱或剪力墙上抄平、弹轴线、划皮数线→喷水湿润砌块砂浆结合面→铺浆砌筑，采用护浆卡捣严竖缝砂浆→每砌筑五皮高度原浆勾缝→砌至距梁底130mm采用斜砌砖砌筑，与梁底打紧→将梁底及柱边砂浆缝划入30mm→抹灰前采用干硬性膨胀砂浆将梁底、柱边凹缝打捻严实→抹灰前2d采用喷雾器均匀湿润墙面→抹梁底、柱边节点缝处抗裂砂浆→冲筋、贴饼做粉刷石膏砂浆内墙抹灰→挂垂准钢丝、贴饼、冲筋，并甩混凝土界面剂做外墙打底→经喷水养护7d后，开始面层抗裂砂浆抹灰→喷涂养护剂养护→干燥后做涂料饰面。5、操作要点5.1墙体构造技术措施（1）砌块墙长超过层高2倍时，在墙长1/2处设置钢筋混凝土构造柱，切割砌块形成阳差，并将构造柱与框架梁传统刚性节点改为柔性节点（图1），使其既能抵抗地震时的水平推力，又能消除柱两侧墙体压应力集中导致的剪切变形开裂。砌体高度大于4m时，在墙体半高部分设钢筋混凝土水平系梁，以提高整体性和抗震能力。（2）悬臂梁上的墙体，在L形和T形交接处均设置构造柱，与悬臂梁节点柔性连接。每2皮砌块高度设2Φ6通长接结筋与构造柱可靠连接，墙顶与悬臂梁之间用20mm厚聚苯板填实，内外装饰时留出10mm宽缝，用耐候硅酮胶嵌成防水柔性缝，以消除悬臂梁下挠而导致的墙体开裂。（3）楼梯踏步板施工时，与填充墙间设20mm厚聚苯板柔性滑动层，使填充墙抹灰后仍能与踏步板隔离，以适应踏步变形时的自由滑动，防止此处填充墙剪切开裂。（4）砌块墙底部采用3皮实心粘土砖砌筑，以免踢脚部位因使用砌块而吸潮胀裂或受碰撞开裂。（5）窗台部位增设3Φ6拉结筋，伸入窗洞口两侧各500mm，并用C20细石混凝土将洞口处浇成120mm厚的拉结带，以防洞口下部砌体和抹灰层开裂。5.2砌筑工艺技术措施砌筑准备自砌块生产日期起算，通风养护预干缩40d左右，从每行砌块竖向中部各抽取1块，立即装入塑料袋中密封，进行钻芯取样。取样完毕后，采用接触式含水率测试仪进行现场检测，待平均含水率不大于18%，砌块方可上墙。砌筑前在框架柱、剪力墙砌体侧面抄平，按砌块墙顶标高距框架梁底标高130mm控制砌体高度，并在框架柱、剪力墙砌体侧面画出皮数控制线（水平缝厚度按13-15mm控制），然后按皮数控制线位置和设计要求精确定位，焊接砌体拉结筋。按预先绘制的砌块排列图画排数线（竖向灰缝宽度按18-20mm控制）。砌筑工艺（1）砌筑砂浆为克服砌筑砂浆因砌块吸水而降低强度的缺陷，选择与砌块相容性好、粘附力强的微膨胀气硬性F-I型石膏为砌筑砂浆胶凝材料。采用M5石膏石灰混合砂浆砌筑，该砂浆与同强度等级水泥石灰砂浆的成本相近、不增加砌体费用。（2）砌筑方法a、砌筑前将砌块砌筑面的粉尘用喷雾器吹干净并湿润，将表层30mm深处含水率控制在10%-15%。b、砂浆稠度按80-100mm控制，水平缝采用平铺砂浆揉动挤压法砌筑，砌一块砌块铺一次灰；竖向灰缝采用护浆卡护缝（图2），捣实砂浆法施工。c、砌筑过程中，砌体与框架柱，剪力墙的节点缝逐步填实砂浆后，再每侧划入30mm深作控制缝，释放砌体残余收缩应力；每砌完5皮砌块，用嵌缝抹子将内外灰缝原浆压实，以封闭毛细孔。门窗洞口及构造柱和墙体端部的非整砌块，采用无齿锯切割成型，严禁用粘土砖补充。砌至距框架梁底130mm时停止，30d后采用60。角斜砌砖砌筑并将梁底节点处砂浆划入30mm深作控制缝，释放砌体残余收缩应力。在内外墙抹灰前，用水灰比为0.4的1:2补偿收缩水泥砂浆（掺加水泥用量12%的双性膨胀源的膨胀剂），将梁底、柱侧节点缝打捻严实。d、在墙体预埋电气配管，可待砌体砂浆达到设计强度后用无齿锯切槽，使槽深大于配管直径10mm，将配管在槽内固定牢固，用喷雾器吹洗湿润管槽后，再用1:2石膏砂浆抹平压实并搓毛。e、对穿越墙体的通风空调管道，在砌筑时准确预留孔洞、严禁遗漏；对消防、给水系统穿越墙体的管道，用成孔机在墙体上打孔，并埋设钢套管。各种管道应在地上入户处设置柔性防水套管，以防渗漏。5.3内墙抹灰技术措施基层处理：抹灰前2d用喷雾器适当冲洗湿润基层表面，将墙面上的浮灰、杂质及混凝土界面上的脱模剂冲刷干净，并使砌块墙面渗水深度达8-10mm，但抹灰时基层表面不得有水珠。材料要求：结合层净浆为石膏:108胶水溶液=1:0.3-0.4（108胶水溶液配合比为108胶:水=1:3），搅拌成均匀浆体。打底抹灰材料配合比为石膏粉:石灰膏:中砂=1:1:6，搅拌至砂浆稠度均匀，适于手工抹灰操作。抹灰操作：随满刮结合层净浆（1-2mm厚），随用力刮抹一层6-8mm厚的打底砂浆，待其初凝后再抹第2遍，要求做细找平，砂浆平均总厚度按10-15mm控制，待此层砂浆用手指用力按下稍有手印时，即为石膏净浆面层（厚度同结合层）刮抹最佳时机，初凝前完成3遍，通长压光即告完成。5.4外墙抹灰技术措施墙面浇水冲洗湿润要求与内墙抹灰工艺相同。待无水珠后用空气泵喷涂以混凝土界面处理剂拌制的1:1水泥砂浆，经养护24h后，在墙与柱、墙与梁节点缝处，采用PP纤维抗裂砂浆，每边抹压宽度不小于100mm，然后用喷雾器将墙体稍加湿润，开始抹1:0.1:3（水泥：粉煤灰：中砂）砂浆。分两层打底找平，常温下待底灰喷水不起皮时即可开始喷水养护7d。面层合理设置分格缝，释放干缩应力，并采用1:0.08:2.5（水泥：粉煤灰：中砂）PP纤维抗裂砂浆，抹灰厚度不大于5mm，原浆压实抹光，喷涂养护剂养护。当面层为粘贴板块材料饰面时，以T920建筑胶为结合层，并严格按《外墙饰面砖工程施工及验收规程》（JGJ126-2000）施工与验收，以达到外墙防渗抗裂的目的。6、材料要求购买砌块前先到生产厂家进行质量考察，看是否按相同日期、等级、级别、密度分类标识，并堆放于通风、防雨且有排水措施的场所；是否具有生产许可证、推广证和检测报告，并符合表1的要求后，现场抽样委托当地权威检测中心检验，试验项目和数值符合表2要求，然后按设计空间预先绘制的砌块排列图的规格和型号，于使用前30d购进。表1砌块外观质量和尺寸标准检查项目指标一等品（B）尺寸允许偏差（mmm）长度L1±4宽度B1±4高度H1±3缺棱掉角个数，不多于1最大尺寸≯（mmm）70最小尺寸≯（mmm）30平面弯曲>（mmm）3裂纹条数，不多于1任意面上裂纹长度度≯裂纹方向尺尺寸的1/3贯穿一棱两面的裂裂纹长度≯裂纹所在面面的裂纹方向向尺寸总和的的1/3爆裂、粘膜和损坏坏深度≯20表面疏松、层裂、油油污不允许表2砌块的物理性能标准（06级）干体积密度（kgg/m3）抗压强度MPa导热系数（干态）[W/(m.k)]抗冻性（15次循环）弹性模量Mpa干燥收缩值/(mmm/m)600±50≥3.5≤0.16合格2.2×1030.5～0.8砌块进场后按生产日期、规格、质量等级分别堆放，以每2块宽、10皮高为一行，行间保留200mm宽通风道，并搞好排水、防雨措施。若场地狭窄，可在框架完成3层后按上述方法和操作层的使用数量堆放于楼面上预干缩，但必须进行堆载计算，使每平方米楼面堆放砌块的重要不超过楼面设计容许活载的2/3。7、机具设备砂浆搅拌机、切割机、喷雾器、内脚手架马凳、物料提升机、经纬仪、水准仪、净浆搅拌筒及搅拌器等。8、劳动组织及安全要求8.1劳动组织砌筑阶段每施工班组由2名壮工分别负责地面及操作层砌块的水平运输和喷水湿润砌块，2名瓦工砌筑，共4人组成，可分多组同时展开施工；抹灰阶段，每组由2名壮工负责地面及抹灰层水平运输砂浆，3名抹灰工抹灰，共5人组成，可多组同时展开施工。8.2安全要求施工前对操作人员进行安全教育，并按分项工程做好书面安全技术交底；施工中严格遵守安全操作规程及有关规定；采用内脚手架砌筑，不设脚手架眼；当在8层以上砌筑时，有7级以上大风的情况下，其墙体每天砌筑高度，严格执行《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002表的规定。9质量要求除符合本工法的控裂防渗质量预控要求外，尚应严格按《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002和《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001的相关规定进行质量控制和验收。10效益分析（1）按本工法施工的四栋高层框剪结构砌块填充墙，消除了空、裂、渗的质量顽症，均创成优质工程，其中滨州市油区办生产经营综合楼荣获2003年度山东省“泰山杯”奖。本工法为新型节能墙体的健康发展提供了技术保障，创造了显著的社会效益。（2）采用本工法施工的填充墙内墙抹灰与传统的水泥砂浆抹灰相比，从抹灰完毕到涂料饰面施工的干燥技术间歇时间，由45d缩短到10d，使施工周期缩短35d，节省机械租赁费、管理人员工资等项综合费用3000元/d；节省了返工和维修费用，取消了钢丝网，可节省费用15元/m2墙面，20个单位工程共创综合效益405万元。（3）本工法为砌块填充墙控裂防渗提供了经济先进、可操作性强的配套施工技术，为我国新型节能墙体的健康发展产生了积极的推动作用，达到国内领先水平。11、应用实例滨州市**大厦为框剪结构，地下一层，地上十七层，建筑面积12320m2，应用加气混凝土砌块填充墙面积9000m2，1997年10月25日开工，2000年5月1日竣工；滨州市**办生产经营综合楼为框剪结构，地下一层，地上十八层，建筑面积13630m2,应用加气混凝土砌块填充墙面积9830㎡，2000年7月1日开工，2002年8月26日竣工。滨州市**大厦为框剪结构，地下一层，地上十