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| 技术交流 |
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使用灰砂砖应注意的问题
崔斌
某大厦结构受力体系为钢筋混凝土框架结构，内外墙体采用实心灰砂砖作为填充墙，在完工并交付使用后，初期建筑质量较好，但仅在3个月后便陆续出现墙体裂缝，且分布较广，多出现在外墙窗洞口及高楼层的墙体上。经检查发现墙体裂缝为非贯通性，无渗漏，批荡层与砖体无空鼓且凿开后砖体无断裂现象，墙体呈粘结破坏，砂浆与灰砂砖的粘结较差，这从住户在装修拆墙后灰砂砖较完整，砂浆与砖体易剥离这一点可得到证实，裂缝的大量产生不得不引起人们的关注。
长期以来人们习惯使用粘土砖，但随着我国逐步淘汰和禁用粘土砖政策的颁布实施，越来越多的新型材料开始在建筑领域上应用。实心灰砂砖由于外型尺寸与粘土砖一致，砌筑方法也相同，因此很容易把应用粘土砖的经验和方法照搬到灰砂砖上，事实证明裂缝的产生有相当程度与此密切相关。
灰砂砖的主要万分是石灰和砂，经压制成型后放入高压蒸汽中，使石灰Ca(OH)2与砂SiO2表面发生水化反应生成水化砖瓦酸钙，从而把砂胶结成砖体。目前国内的灰砂砖多采用细砂制成，表面较光滑，作为框架墙体的填充材料，这里不论述其抗压强度指标，而是在收缩率、含水率、抗剪强度和线膨胀系数等方面与粘土砖进行比较。
1、收缩率
根据重庆市建筑科学研究所的资料（见表1）显示，粘土砖的收缩值比灰砂砖小1倍以上，同时两者的收缩速度也不一致，粘土砖早期收缩快，灰砂砖则整个收缩过程速度较均匀，从砌体砌筑完10天后的情况看来，粘土砖的收缩值已超过总收缩值的50%，而灰砂砖则不到30%，灰砂砖由于收缩值较大而显然比粘土砖更容易产生裂缝。该大厦施工场地狭小，材料堆放较困难，灰砂砖运至工地后马上用于砌筑，有些砖体甚至还未完全冷却，这时砌筑的墙体收缩值肯定会较大。针对灰砂砖收缩慢但收缩值大的特点，应该采取的措施是先把砖一层层放到工作面上，放置一段时间后再逐层砌筑，这一方面可解决材料堆放的问题，另一方面可先释放砖体的部分收缩变形，否则砌筑速度过快，墙全经过一段时间后会出现较大变形，极易导致收缩裂缝的产生。
表1 砌体收缩测试结果
| 项目 |
粘土砖 |
灰砂砖 |
| 上墙含湿率（%） |
13.1 |
7.5 |
| 砂浆稠度（cm） |
8.0 |
8.0 |
| 前10天收缩值（mm/m） |
0.09 |
0.11 |
| 总收缩值(mm/m) |
0.17 |
0.39 |
2、含水率与抗剪强度
砌体砌筑扣，砂浆中多余的水分能否及时被砖体吸收对砂浆强度有着明显的影响，重庆市建筑科学研究所的专题试验可以证实这一点。以强度M1~M10的64组留盘砂浆同时分别以实心灰砂砖和粘土砖作底模制作试件，由其强度试验数据统计得知，以灰砂砖作底模的砂浆其强度仅为粘土砖的78%，这种差异主要是由于砖体吸水性能的差异所造成，见表2。灰砂砖的5min吸水率仅为其饱和吸水率的43%，
表2 实心灰砂砖、粘土砖有为水试验表
| 砌体 |
初 |
不同吸水时间的吸水率（%） |
| 名称 |
始 |
30s |
1min |
5min |
20min |
60min |
饱和 |
| 粘土砖 |
0 |
1.82 |
3.16 |
6.13 |
7.83 |
9.91 |
|
14.19
| 灰砂砖 |
0 |
4.85 |
7.57 |
12.41 |
12.93 |
13.08 |
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14.32
注)砌体在试验前均处于烘干状态。
而粘土砖却达到70%，砖的这种吸水速度对砂浆强度和砌体抗剪强度也影响极大。长沙市城市建科研所对砌筑灰含水率以及施工工艺对砌体抗剪强度的影响进行了系统研究，使用M5混合砂浆对含水率分别为11.3%、10.0%、7.11%、6.0%的灰砂砖砌体进行了试验，得出其抗剪强度值分别为0.337、0.471、0.408、0.348Mpa，该研究还表明灰砂砖只有含水率适中，才能在砌筑过程中既能吸收砂浆中的部分多余水分，又能保证砂浆硬化所需水分的供应，以保证砌体的强度。灰砂砖砌体的抗剪强度较粘土砖要低，含水率不易掌握，如用干砖或含水率极高的砖砌筑，则其抗剪强度值仅能达到粘土砖的50%甚至更低，同一材质如果上墙含湿率高，则砌体收缩值较大，反之则收缩值较小。
如照搬粘土砖的施工经验和方法，则裂缝产生的概率会更高，从而留下质量隐患。我国《蒸压灰砂砖砌体结构设计与施工规程》中规定灰砂砖砌筑时的含水率为5~8%，掌握好这一含水率可以获得较好的粘结力和较高的抗剪强度，增强砌体的抗裂能力。
3、线膨胀系数
灰砂砖的线膨胀系数为0.82×10-5/℃左右(<规程>为1×10-5/℃)和粘土砖(5×10-5/℃)之间,使人容易产生误解的是,作为填充材料的外界温度变化下,灰砂砖比粘土砖能更好地随框架运动,理论上温度裂缝产生的机会应更小，然而温差引起的变形值ΔL=L（t1-t2）a，线膨胀系数越大，其墙体长度一定时的变形就越大，砌体属脆性材料，弹性较差，在周而复始的张缩运动中裂缝就会在其薄弱部位上产生。另外，在外界温度突然变化时，天面和墙体的变形并不同步，室内外温差大时，墙身内外变形甚至是逆向时，这样墙体与框架的接触面受剪，对墙体产生推力，墙体的抗拉强度和剪切强度决定，灰砂砖砌体在粘结力和抗剪强度上均小于粘土砖，一旦其抗拉强度抵御不了所受拉应力时裂缝就会产生，加上砌体粘结性差，裂缝就往往在粘结面上产生。从该大厦的情况来看，由于沿墙体长度分布的剪应力两端最大，中间为零，所以在墙体端部较易出现裂缝而外墙窗洞口由于应力集中亦出现对角裂缝，特别在顶部几层裂缝更明显。
灰砂砖砌体裂缝的产生主要是自身的干缩，外界温、湿度的变化以及施工工艺不当等原因造成的，掌握了灰砂砖的特点并采取适当的施工方法和工艺，能收到事半功倍的效果，便于提高灰砂砖砌筑时的施工质量，减少裂缝的产生。针对灰砂压的材质特点，实际施工中不妨运用“先放后抗”的原则（即先释放灰砂砖的部分收缩变形，施工完成后通过局部铺设钢筋、钢网等手段抵抗变形，进而达到减少裂缝的目的），在不影响总工期的情况下，合理安排和尽量延长灰砂砖的放置和墙体砌筑的时间。砌筑灰砂砖还应注意以下几个方面：
（1）延长灰砂砖的放置时间，从出釜到施工砌筑最少应有1个月时间，以便砖体完成部分收缩；
（2）砌筑时不得赶工，应控制每日砌筑高度<1.5m；
（3）墙体砌筑完工后，应放置一段时间再进行表面批荡层的施工；
（4）压顶砖处的砂浆应饱满，不得有空鼓现象；
（5）严格按照《蒸压灰砂砖砌体结构设计与施工规程》的要求设置墙、柱拉筋，顶部两层外墙最好铺设钢网，以增加墙体的抗裂能力，外墙窗洞口在窗台下一皮砖处设通长3φ6钢筋。
（6）灰砂砖的含水率和砌筑时的上墙含湿率将直接影响砌体抗剪强度，对施工质量影响极大，必须充分注意。砌筑时砖的含水率应控制在5~8%之间，且应在砌筑前1~2天浇水，不得在砌筑前浇水，禁止使用砖或含饱和水的砖来砌筑墙体。
（7）砌筑砂浆宜采用较大灰膏比的混合砂浆，由于灰砂砖和粘土砖的吸水率和吸水进度不同，可采用稠度较大的砂浆。
灰砂砖由自身材质特性决定了比粘土砖砌体更容易产生裂缝。必须掌握好灰砂砖的含水率，砌筑时采用“先放后抗”的原则，并运用适当的施工方法和工艺，避免或减少裂缝的产生，保证墙体的施工质量。灰砂砖砌体裂缝产生后经修补有反复出现的现象，较长时间内（约1~2年）不稳定，只有等收缩稳定后，才能避免这种情况，对这类裂缝可采用表面修补的方法处理。
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