钢筋陶粒混凝土墙板常见质量问题及控制措施

罗时勇,王少华,蒋 科

(1.南京建工集团有限公司,南京 210012；2.苏州工业园区建设工程质量检测咨询服务有限公司,苏州 211189；3.长江科学院,武汉 430010)

近年来，随着建筑产业现代化的不断推进，国内装配式建筑发展迅速，装配式建筑普及率不断提高，为预制墙板尤其是预制钢筋陶粒混凝土墙板行业繁荣注入了新的活力。陶粒混凝土在为建筑工业化施工带来了便捷、环保的同时，一些质量问题也逐渐凸显出来。该文结合对某地区钢筋陶粒混凝土墙板调研情况，分析其常见质量问题及其产生原因，并提出相应的控制措施，供装配式建筑行业从业人员参考。

1 钢筋陶粒混凝土墙板常见质量问题

结合某地区钢筋陶粒混凝土墙板调研情况总结了几类常见质量问题，分别为蜂窝气孔、板面露筋、收缩裂缝、缺棱掉角、贯穿裂缝和安装偏位、沿缝开裂等，其出现频率如表1所示。

表1 钢筋陶粒混凝土墙板常见质量问题出现频率

1.1 蜂窝气孔

蜂窝气孔是指长径在5～30 mm范围内的气孔，根据国家标准要求每块板不得大于3处[1]，该类缺陷出现频次高，是墙板主要的外观质量缺陷。根据蜂窝气孔的表现形式来看，该类质量缺陷的成因主要有两点。一是生产过程中搅拌不充分，存在部分夹生料而导致硬化后薄弱部分塌陷形成的孔洞；二是陶粒混凝土配合比设计不合理，引气过量或者引入气泡的稳定性较差，以及严重泌水导致的大气孔增加[2]。该类质量缺陷主要影响墙板外观。

1.2 板面露筋

板面露筋是指钢筋陶粒混凝土墙板内部钢筋网片因生产工艺等原因造成的钢筋保护层过薄以致钢筋外露的现象。钢筋陶粒混凝土轻质墙板钢筋网架结构一般由不小于φ4.0的冷拔低碳钢丝网采用点焊机焊接而成。钢筋网架厚度比墙板厚度小20～30 mm，一般为提高墙板的抗弯承载能力而设置，其混凝土保护层厚度不小于10 mm。露筋现象多出现于墙板表面或端部接缝处，主要产生原因为钢筋网架布置位置偏差或陶粒混凝土浇筑及振捣过程造成的钢筋网架移位。一方面外露钢筋锈蚀造成拼缝砂浆粘结强度降低，增加沿缝开裂风险，另外钢筋网片的锈蚀破坏，也会降低墙板的抗弯承载能力，从而增加使用过程中的安全风险。

1.3 收缩裂缝

收缩裂缝是由于陶粒混凝土在硬化过程中因含水量、温度等因素的变化引起不均匀体积变形而形成的裂缝。钢筋陶粒混凝土墙板允许出现一定数量的、长度和宽度均在许可范围内的少量收缩裂缝。一般要求裂缝最大宽度不得大于0.3 mm，同时长度在50～100 mm之间的裂缝不得多于2处，低于此下限的裂缝可忽略不计。钢筋陶粒混凝土墙板由于采用吸水性较大的多孔质骨料并引入部分气泡，使得陶粒混凝土塑性收缩和干燥收缩均较普通混凝土大，加之陶粒预湿不充分和夏季高温天气养护不到位，往往是造成墙板收缩裂缝的主要原因[3]。墙板收缩裂缝主要影响墙板外观，同时也因水和二氧化碳进入而加速碳化，从而造成钢筋锈蚀，严重时对墙板抗弯承载能力也有一定影响。

1.4 缺棱掉角

缺棱掉角主要指构件缺损部分长度×宽度在10×25 mm～20×30 mm之间沿墙板边角的材料缺损，出现频次要求为每块板少于2处。缺棱掉角现象主要由墙板拆模时机不合理、养护不到位、出厂时未形成足够强度、搬运或堆放时操作不规范等因素导致。该类缺陷主要影响墙板安装时拼缝砂浆的饱满度从而影响墙板拼缝的连接效果，另外较大尺寸的缺棱掉角会影响墙板强度以及钢筋保护层厚度。

1.5 贯穿裂缝

不同于墙板板面收缩裂缝，贯穿裂缝对墙板的使用性能影响较大，墙板进场及安装后均不得出现贯穿裂缝。其成因较为复杂，根据形成阶段可分为三类：一是陶粒混凝土尚未形成足够强度时进行搬运等操作造成墙板受力破坏，这类贯穿裂缝多发于生产旺季，裂缝一般沿宽度方向对称分布，以墙板长度的1/4和3/4处居多，此类问题出现频次较低；二是安装时工艺间歇时间不足，如过早拔出支撑墙板的木楔，拼缝砂浆或底部填筑的细石混凝土强度不足导致墙板发生沉降而产生的裂缝，或者端头板安装时间过早，应力未充分释放或未达到稳定状态而产生的纵向裂缝，此类裂缝出现频次低；三是安装后拼缝砂浆与陶粒混凝土的收缩特性、热膨胀系数差异而产生的裂缝，多发于墙板安装后3～6个月，出现频次较高，且交付后仍有发生，是当前钢筋陶粒混凝土墙板推广应用面临的主要技术难题。

2 墙板安装质量问题

钢筋陶粒混凝土墙板安装质量问题包括：1)U型卡安装质量不合格。钢筋陶粒混凝土墙板的安装以U型卡和粘接砂浆作为与结构的连接措施，在调研过程中发现，U型卡变形、安装位置偏差等现象较为突出，同时存在部分U型卡采用射钉固定在砌体的现象。2)材料损耗率大。目前钢筋陶粒混凝土墙板产品模数少，墙板生产厂家与施工、安装单位缺乏有效沟通机制，现场切割作业量大幅增加导致材料损耗率增加，根据抽样调查结果来看，现场仅因切割作业导致的材料损耗率为4.36%。3)缺乏专用砂浆。目前缺乏专用拼缝砂浆，现场多采用不同抗裂砂浆混合使用，配比波动大，且未针对陶粒混凝土材料特性进行配比优化，砂浆稠度缺乏统一标准，往往造成填缝不饱满，砂浆粘接强度参差不齐，后期收缩特性波动大，而导致墙板拼缝处出现沿缝开裂现象频发。

3 控制措施

3.1 加强陶粒混凝土配合比设计优化

陶粒混凝土配合比设计是钢筋陶粒混凝土墙板质量控制的源头，陶粒混凝土配合比对其强度、抗裂性能、表观质量均有直接影响[4]。首先，应选择合适的水泥品种和优质粉煤灰作为胶凝材料，严格控制胶凝材料总量和水胶比，并掺入适量纤维，确定合理添料顺序，保证搅拌均匀。其次，选择颗粒级配好、筒压强度高的陶粒，并设置合理的预浸湿时间，提高陶粒混凝土的内养护效果，减少陶粒表面收缩开裂现象[5]。再次，选择引气效果好、稳泡时间长，气泡直径小而匀的引气剂，引气量要经过反复试验验证，减少墙板表面蜂窝气孔现象，提高墙板外观质量。最后，要重视陶粒混凝土工作性能，减少陶粒离析、浆体泌水现象，提高陶粒混凝土整体性和填充性能，从而减少墙板表面蜂窝、孔洞等质量缺陷。

3.2 制定合理养护制度

良好的养护制度可以提高陶粒混凝土强度，有效降低混凝土早期收缩而产生的裂缝。陶粒混凝土预养护时间要经过试验确定，避免过早拆模造成陶粒混凝土棱角破坏和吊运过程中的受力破坏。洒水养护时要注意洒水养护频率，避免表面干燥后洒水，夏季宜采用喷淋养护，不得采用围水养护。在日平均气温低于5 ℃时不得采用洒水养护，并采取保温保湿措施。

3.3 研发陶粒混凝土专用砂浆

由于陶粒混凝土收缩较大，且热膨胀系数与普通粘接砂浆有一定区别并受陶粒掺量的影响，墙板安装后沿纵向接缝处开裂问题较为突出，目前多采用加大耐碱玻纤网格布宽度、层数来防治，取得一定效果，但开裂现象仍时有发生。为从根本上减少或杜绝此类病害就需要从源头治理，墙板生产厂家需针对钢筋陶粒混凝土墙板生产配比，研究开发出适用于该配比的拼缝砂浆配合使用，具有较好砂浆粘接性能的同时具有一定的柔性和微膨胀性能的拼缝砂浆是陶粒混凝土墙板理想的粘接材料。

3.4 建立高效沟通机制、提高建筑工业化水平

随着建筑业装配化水平的不断提高，产业链之间的相互融合越来越紧密，构件生产企业服务范围进一步延伸，因此，设计、生产、施工各环节之间需要建立高效沟通机制，充分利用装配式建筑产业信息化共享服务平台，实现钢筋陶粒混凝土墙板基于BIM的设计、生产、装配阶段的协调应用，根据户型进行定制化生产和施工，从而减少生产、运输、安装等过程的材料损耗，保证设计效果和安装质量。

4 结 语

钢筋陶粒混凝土在工程建设领域的应用已有十余年的历史，但在装配式建筑中进行大规模应用还存在改进空间。相关设计理念、材料发展和施工水准尚未达到发达国家建筑工业水平，产品应用或多或少存在一定的问题，在预制墙板行业尤以墙板模数单一、连接质量欠佳和缺乏专用砂浆等方面问题较为突出，需要行业、高校、科研院所协同研发、共同创新，把新材料、新技术和建筑产业现代化的优秀管理经验在装配式墙板中推广应用，为广大消费者提供安全、可靠、美观的新型钢筋陶粒混凝土墙板才能使行业持久繁荣。