淺談外墻水泥砂漿開裂的原因及防治

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一、水泥砂漿裂縫產(chǎn)生的原因
    1、原材料選材及配料不當。
    ①一些施工單位在施工中對建筑物的梁板、柱等選用較好的水泥和骨料等，錯誤認為粉刷時不用考慮結(jié)構(gòu)安全問題則采用低標號的水泥及細骨料，導致水泥砂漿的收縮偏大而開裂。
    ②水泥砂漿的配料中簡單摻入石膏或石灰粉，雖和易性改善，但砂漿強度下降，抗剪切力和粘接強度也隨之下降，易起殼（空鼓）開裂。
    2、施工工藝不當或未按規(guī)范要求施工
    ①砂漿粉刷分格條分布不合理或嵌入太深，破壞外墻底層的整體性。
    ②墻面勾縫處砂漿強度不夠，厚度不夠、疏密不均，砂漿攪拌不均或采用人工拌和。
    ③砂漿外粉刷施工工序掌握不當，養(yǎng)護人員(基層處理過濕或過干)澆水不足或過度均會引起面層脫落或干縮。
    ④未掌握不同墻體材料如紅磚、空心粘土磚，水泥空心砌塊、加氣混凝土砌塊的材質(zhì)、材性，應采用不同操作方法進行粉刷。
    ⑤墻體砌筑過程中砂漿強度差、粘接力不夠、不密實、不飽滿，砌體整體性差或砌筑方法錯誤而產(chǎn)生通縫、空縫、瞎縫而引起裂縫。
    ⑥操作人員工作時通常用左手握條磚，右手在條磚上抹水泥砂漿，這樣容易造成左手握條磚部位無水泥砂漿，粘貼時空鼓而引起滲漏。
    3、墻體結(jié)構(gòu)變形引起裂縫：地基不均勻沉降橫墻間距過大，磚墻轉(zhuǎn)角應力集中處未加鋼筋、門窗洞口過大，變形縫設置不當?shù)仍蚨箟w因強度、剛度、穩(wěn)定性不足而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形裂縫，導致砂漿層開裂。
    4、溫度和濕度變化的因素
    ①溫度變化導致建筑材料膨脹或收縮，但不同材質(zhì)有不同的溫度系數(shù)和變形應力。熱膨脹在界面產(chǎn)生溫度應力，一旦溫度應力大于水泥砂漿抗拉強度，將使材料發(fā)生相對位移，導致砂漿產(chǎn)生裂縫。外墻水泥砂漿大部分暴露在陽光下，砂漿層溫度有可能會大大地超過氣溫，甚至高出室外溫度一倍以上，加上日照時間變化及寒冬酷暑溫差的變化，產(chǎn)生的溫度應力較大使外墻水泥砂漿產(chǎn)生溫度收縮裂縫，雖然溫度應力產(chǎn)生的裂縫較為細小，但如此反復裂紋就會不斷的擴大。
    ②外墻水泥砂漿長期裸露在空氣中，往往因濕度的變化膨脹或收縮。濕度變形因水泥砂漿的含水量變化和干縮率有關。由濕度引起的變形中，膨脹值是其收縮值的1/9，水泥砂漿的干縮速率是一條逆降的曲線，初期干縮迅速，時間長會逐漸減緩，這種收縮是不可逆的。而濕度變化造成的收縮是一種干濕循環(huán)的可逆過程。當收縮應力大于砂漿的抗拉強度時，砂漿必然產(chǎn)生裂縫。
    綜上所述，外墻水泥砂漿裂縫產(chǎn)生的原因有很多，除在施工、配比、選料、墻體等方面規(guī)范、完善外，從水泥砂漿自身可采取有效地防治措施，以提高施工外墻質(zhì)量。
    二、裂縫的防治
    1、有機硅防水砂漿
    有機硅的主要成份是甲基硅醇鈉,它含有極性因子-OH, 易生成氫鍵，進一步縮聚反應生成的枝狀和網(wǎng)狀分子的甲基硅樹脂是與水泥水化反應，它填塞了砂漿的微孔和毛細孔，增加了砂漿的密度和抗?jié)B性。由于這些甲基硅樹脂高分子聚合物具有較高的塑性強度，可以減少砂漿的干縮裂縫、減少收縮應力，提高砂漿的抗裂性。此外由于它分散應力，可防止應力集中，改善砂漿的界面效應和塑性。綜合改善砂漿的抗拉性能。
參考配合比如下：

水泥 中砂 有機硅+水(1:8)
1 2.5 0.6

在施工前對基層表面刷涂有機硅+水(1:8)溶液一遍后即開始粉刷。
    2、聚合物水泥砂漿
    聚合物砂漿是一種以有機高分子材料替代部份水泥，并和水泥共同作為膠凝材料的一種砂漿。常用的聚合物有聚醋酸乙烯、乙烯共聚物乳液、丙烯酸脂共聚乳液，丁苯橡膠乳液等聚合物。摻配一定比例的聚合物可克服普通砂漿收縮大、脆性大、粘結(jié)強度不高的通病，可使砂漿有效提高塑性變形能力和粘結(jié)強度，抗裂效果明顯提高。但聚合物砂漿應注意以下問題：
    ①聚合物摻量越大，砂漿抗壓強度下降越高，但不同的聚合物配出的砂漿強度有一定差異。以聚醋酸乙烯為例，錢曉倩研究表明：摻量為水泥的10-15%時，水灰比為0.4左右時，聚合物水泥砂漿抗壓強度比不加聚合物的砂漿下降30-40%左右，但抗拉強度和粘接強度均有提高，變形模量下降30%以上。
    ②在水泥砂漿中，水泥水化需要潮濕環(huán)境，而聚合物需要干燥環(huán)境失水凝聚成膜。因此對聚合物砂漿的養(yǎng)護必須既讓水泥充分水化又保證聚合物成膜，也就是說早期宜潮濕養(yǎng)護，后期適度干燥。
    3、阻裂纖維水泥砂漿
    以水泥砂漿為基體，以非連續(xù)的短纖維或者連續(xù)的長纖維作增強材料所組成的水泥基復合材料，稱作纖維混凝土(砂漿)。
    歐美等國上個世紀中期即研究合成纖維作水泥砂漿的增強材料。有人實驗表明，若在混凝土中摻加體積為0.1%-0.3%的聚丙烯纖維，可使砂漿的塑性收縮減少12-25%，以美國希爾兄第化工公司生產(chǎn)的杜拉纖維(Durafiber)是一種經(jīng)過改性的束狀聚丙烯單絲纖維，外觀為白色、手感滑柔，在砂漿中分散后即成為一根根獨立存在的單絲，這些單絲均勻分布后在砂漿塊體之中，呈三維亂向分布，在塑性狀態(tài)支撐集料、防止離析，使砂漿能承受干縮而產(chǎn)生的抗應力，減少裂縫，還可在硬化后砂漿中，起到阻擋塊體內(nèi)微裂縫的發(fā)展，降低砂漿內(nèi)部孔隙裂縫的應力集中系數(shù)，起到提高基體抗拉,剪.強度的作用。并提高砂漿抗?jié)B性、耐久性、增加韌性和抗沖擊能力。
    摻配杜拉纖維時先加入水泥、砂、水再加入所用纖維，攪拌時間以纖維砂漿中均勻分布為度，一般3-5min，養(yǎng)護等要求不變。造價每平方僅增加1.5-2.0元。
    4、膨脹類材料抗裂砂漿
    膨脹劑材料摻入水泥砂漿中與水泥水化產(chǎn)生鈣礬石結(jié)晶水化物(C3A、3CASO4、32H2O)可使砂漿內(nèi)部產(chǎn)生微膨脹，所產(chǎn)生的預壓應力有效補償泥砂漿自身的干縮而產(chǎn)生的拉應力防止開裂。研究表明，在養(yǎng)護過程中，水份充足與否，決定了膨脹類材料與水泥水化反應產(chǎn)生膨脹效果的好壞。膨脹劑能顯著降低砂漿的早期收縮，也能明顯降低潮濕條件下的水泥砂漿的后期收縮，但不能降低甚至會加大干燥條件下水泥砂漿的收縮值。膨脹類材料與減水劑材料復合使用，由于水灰比的降低，砂漿的早期對砂漿的收縮減少，但后期作用不大，因此后期養(yǎng)護至關重要。我們在龍澤居一期外墻施工中采用膨脹材料+減水劑共同使用，按規(guī)范施工充分做到保濕養(yǎng)護，澆砂漿經(jīng)二年后觀察效果良好，未出大范圍裂紋。