吳海濤 張向北 劉春峰 宋 岳

(1.中國二十二冶集團有限公司，河北 唐山 063000；2.河北工業(yè)大學 土木與交通學院，天津 300400)

隨著城市化進程的不斷發(fā)展，能源的消耗量隨著發(fā)展的深入而不斷增加，節(jié)能等問題已經(jīng)成為人類住宅類問題中的關鍵性問題[1]。蒸壓輕質加氣混凝土墻板也叫做ALC板，具有質量較輕、強度較高、保溫隔熱、隔音、耐火、耐久、抗凍、抗?jié)B、軟化系數(shù)高和綠色環(huán)保等特點。

我國最早在20世紀60年代就開始對ALC板的保溫性能、抗震性能以及施工工藝[2-7]等方面進行了一系列試驗探究并對其相關理論進行了嚴謹?shù)奶骄浚琅f缺乏對鋼結構中ALC板的抗裂性能進行研究，目前解決此問題已經(jīng)迫在眉睫。

1 ALC板的抗裂研究

目前，隨著裝配式建筑的發(fā)展，ALC板被廣泛應用，然而由于結構與墻板變形能力差異大的問題，鋼結構中墻板容易發(fā)生開裂等問題。因此，需要分析在正常使用荷載狀態(tài)下結構的水平位移大小，結合相關實驗研究，分析開裂可能性，采取相關構造措施，降低墻體開裂概率，降低圍護的成本，增強整體建筑質量。

楊培東[8]調查了ALC墻板填充墻裂縫的一些情況，通過對比結果以及裂縫開展情況進行綜合分析，并在ALC墻板填充墻裂縫形成原因和試驗結果的基礎上綜合給出抗裂措施，試驗結果表明：墻板齡期，濕度和含水率以及施工質量對墻板開裂影響較大。對于墻板產(chǎn)生的裂縫，本文還研究了抗裂的關鍵技術，并給出了避免ALC墻板抗裂的關鍵施工方法。

王乾坤[9]提出復合墻板的接縫位置是影響墻體各個性能的關鍵位置。在充分了解鋼結構以及符合墻板特性之后，綜合復合墻板的設計要求及施工要求之后，介紹了現(xiàn)存的接縫處理手段，且給出了一種新的接縫方式，通過對其進行試驗分析，包括傳熱性能、氣密性、水密性等，促進了接縫處理技術的發(fā)展。

馬廷亮[10]突出說明ALC輕質隔墻板具有諸多優(yōu)點，是一種綠色建材；但是在進行ALC板材施工后在其拼縫處易產(chǎn)生裂縫，不利于后期的精裝修等作業(yè)，考慮在進行ALC板材安裝時采取時間間隔、優(yōu)質板材等方法降低裂縫的產(chǎn)生。

另外，其他文獻研究了墻板及墻體的變形規(guī)律，以及齡期、溫度、濕度、養(yǎng)護等因素對墻板及墻體的變形影響，對于后期解決ALC板的裂縫問題起到了至關重要的作用！

2 ALC板的施工工藝

隨著裝配式鋼框架結構的不斷進步，人們越來越熱衷于對ALC板施工工藝的研究，比如節(jié)點構造、ALC板安裝方法、板間縫隙的防裂措施等都是ALC板施工工藝的要求范疇。

YiqingPeng[11]通過對ALC板墻體安裝質量控制、ALC板墻體安裝防裂控制、ALC板墻體加固措施等的研究，提出了ALC墻體安裝工藝和ALC板質量控制要點，并對ALC板墻體開裂原因進行了分析。結果表明：首先，ALC面板的安裝過程很重要，應遵循選擇面板墻材料→根據(jù)建筑施工圖制作具體安裝設計圖→確定面板墻的具體位置→清洗墻壁并鉆孔→安裝面板墻→面板墻位置的校正與固定→修補→防腐→面板墻縫隙的美化→檢驗驗收的安裝順序。其次應嚴格控制ALC板的入口質量和存放條件，可以將其放置在架空鋼管支架上，而不是直接放置在地面上，最后，對于縫隙處理，需要將水泥砂漿等材料壓實并緊密嵌入，避免出現(xiàn)小縫隙。填縫后，需靜置等待，并留出足夠的干燥收縮時間，供填料進行二次檢查。在所有工序完成后，為了使墻面外觀美觀，可以使用修補粉進行小面積美化。所有工序完成后，可使用修補粉進行小面積美化，使墻面外觀美觀。

金勇、程才淵[12]通過對工程中常用的4種連接節(jié)點，即鉤頭螺栓、鋼管錨、直角和斜柄進行實驗研究，研究了不同結點的連接性能，對節(jié)點的承載力進行了計算，并得出影響節(jié)點承載力及性能的諸多因素。實驗表明，連接節(jié)點不同則其破壞形式也不同，但隨著板厚增加，節(jié)點的極限承載力也會不斷增加；因此合適的鋼筋保護層厚度、較好的鋼筋網(wǎng)質量，能夠大大的提升節(jié)點的極限承載力。

賈賡，張建[13]改進了鉤頭螺栓固定方式，主要是通過圖集中鉤頭螺栓的細部做法，再結合上下安裝通常角鋼的方式，解決了斜墻進行加固安裝的難題。這種加固安裝的方式，解決了斜墻加固安裝的不穩(wěn)定等問題，大大提高了安全性，抗震能力進一步提高。這種方式使得施工更加簡便，降低了施工成本，大大提高了施工效率。

郝英華[14]通過實際中的工程項目，給出了具體的隔板施工流程和技術，從墻板進場開始，施工以及細部結點的處理、工程質量、保護成品措施等。

3 ALC板的抗震性能研究

楊添[15]總結了各種新型節(jié)點與工程中使用的連接節(jié)點的優(yōu)點與缺點，設計一種裝配式鋼結構與ALC外掛墻板新型十字型連接節(jié)點。結果表明該新型節(jié)點能夠保證良好的承載能力，可以保證鋼結構體系的安全可靠、構件正常工作，同時盡量達到施工工藝的簡化和經(jīng)濟合理性并對新型十字型連接節(jié)點進行了理論計算、試驗研究和數(shù)值分析。

張馳坤[16]根據(jù)ALC板與鋼框架的連接中使用的傳統(tǒng)L型鉤頭螺栓連接件還存在諸多不足，提出了兩種新型外掛ALC墻板的柔性連接件，并對包括新型連接件在內的三組ALC連接件的鋼框架-ALC墻板進行足尺的低周往復荷載試驗。結果表明：新型外掛ALC板的柔性連接件和傳統(tǒng)的L型鉤頭螺栓均符合抗震設計，在1/50層間位移角時均正常工作，新連接即使在更大的1/30層間位移角時(105mm)，新連接件仍可正常工作。

雷晴[17]探究了ALC板填充墻組成的框架及其抗震性能的影響，因此采用大型模擬軟件ABAQUS分別對非開洞ALC板填充墻、開洞ALC板填充墻的框架進行模擬，得出結果：1)軸壓比會對抗震性能造成一定的影響，即柱軸壓比在0.2～0.4之間時，能夠加強填充墻的抗震能力，與此同時ALC板較為容易破壞開裂；2)填充墻不能太窄或者太寬，應當適中布置，否則會使框架的水平承載力變弱，并且會對框架的剛度等性能造成一定的影響。

杜月[18]利用Abaqus進行了深入的研究，通過已有試驗對比，分別建立了配筋率模型，軸壓比模型，帶洞口模型等一系列模型，并進行擬靜力模擬，而后建立了簡化的整樓計算模型，對純鋼框架和填充墻框架體系進行了時程分析，結果表明：墻體的存在有效的限制了結構的側移，但結構會較早發(fā)生破壞，設計中不應忽略墻體的剛度還原。

4 ALC板的裂縫問題及解決措施

4.1 ALC板材安裝方式抗裂

首先，對于墻板，無論采用縱向垂直安裝法還是橫向垂直安裝法，都需要嚴格按照建筑設計圖紙來進行。

其次，節(jié)點的處理尤為重要，關鍵部位也一樣。1)關鍵的門窗洞口等，需要用到一些相對型號的L型鋼進行處理，再者，具體情況具體應用，因為每個門洞口的寬度不同，因此洞口上面的國梁一般采用鋼筋貫穿法進行固定；2)管線的預埋。用專業(yè)工具或者機器進行墻面的開槽，再根據(jù)具體需要的開槽尺寸，選擇可能用到的專業(yè)器具，如鑿子。將管線安裝完畢后，進行固定防止管線脫槽，最后用混凝土進行補平找平。后期墻體的開洞是一個較為嚴謹?shù)膯栴}，開洞會影響墻的承載能力等問題，因此墻體的寬度以及開洞尺寸都需要進行實際的測量，為了防止洞口持續(xù)性的擴大，需要再洞口上邊加裝一些鋼，防止擴大的同時也可以防止磨損，深入墻體的深度也需要進一步探討。

4.2 ALC板材結點連接形式抗裂

近年來，伴隨著國內外裝配式建筑普及性，誕生了越來越多的高性能連接節(jié)點，一個好的結點連接形式能夠在抵抗水平荷載抗震的同時，能夠做到較好的抗裂效果。

目前國內墻板節(jié)點越來越多，伴隨著性能也越來越好。墻板在用到一些剛性節(jié)點時，因其變形能力較差，沒有辦法做到與主題結構的協(xié)同性，因此在較小的位移或者力的作用下，會使墻體發(fā)生破壞導致墻體出現(xiàn)裂痕，比如U形卡和管卡節(jié)點都會產(chǎn)生這樣的后果；柔性節(jié)點的變形能力較好，在受力時能夠較好的與主體進行協(xié)同，具有墻板受力時不容易受到破壞的優(yōu)勢，如鉤頭螺栓節(jié)點、滑動螺栓節(jié)點等，所以目前結點發(fā)展主要朝著剛柔并進的方向發(fā)展，在保證節(jié)點強度的基礎上確保墻體在平面外穩(wěn)定性、安全性的同時，能夠使墻體在平面內發(fā)生較好的位移和轉動，使墻體在受力時不至于立刻被破壞。

4.3 ALC板材接縫處抗裂

目前的研究中，ALC板裂縫出現(xiàn)較為突出的是墻板與墻板、墻板與結構接縫處的開裂，接縫開裂的控制已成為ALC墻板應用的關鍵技術，因此很多學者都致力于開始研究板縫之間、板柱之間、梁板之間的嵌縫構造。研究表明ALC墻板板填充墻屬于非受力構件，其只承受自身荷載，因此墻板產(chǎn)生的裂縫不是因為受力產(chǎn)生的。當出現(xiàn)溫度變化、濕度變化、體積變化、沉降等非荷載的因素時，而墻體自身抗變形能力不足以抵抗外界造成的極限變形時，ALC墻板板填充墻就會發(fā)生開裂等現(xiàn)象。

研究者認為，嵌縫材料不僅在力的傳遞方面要具有足夠強度，也一定要做到具有足夠的變形性能，從而提升材料的變形性能，在裂縫產(chǎn)生時，材料會釋放一定的應力，嵌縫材料的彈性延伸率和抗拉粘結力必須將墻板與墻板、墻板與主體之間粘結牢固，連成整體，才能保證整體及嵌縫位置不出現(xiàn)裂縫[19-21]。

5 結語

筆者從不同方面提出了ALC墻板墻體防裂關鍵技術措施，但仍不夠全面和系統(tǒng)，因此對今后的研究提出以下建議：

1)閱讀文獻，吸收知識，加強對ALC板抗裂方向的理解。ALC板抗裂并非一朝一夕能夠解決的，需要相關研究人員不斷的努力，不斷的探索，增強方向感才能把握住正確的研究方向，早日實現(xiàn)ALC板無裂縫的發(fā)展狀態(tài)；2)親自調研，不斷探索，才能得出更準確的結論。紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行，科研人員需要親力親為、親自搞好調研才能為ALC板抗裂提供解決的方向；3)加強實驗研究。試驗是創(chuàng)新的基石，改好創(chuàng)新必須做好試驗，科研人員應該增強實踐次數(shù)，實踐出真知，盡可能多想試驗方案，多做嘗試，有實驗有數(shù)據(jù)，才能真正做到胸有成竹；4)多做試點。多聯(lián)系一些建筑單位，起草實施建筑方案進行試點，對控制措施的效果進行驗證與反饋，只有經(jīng)過不斷的驗證不斷的反饋。才能使ALC板抗裂技術及發(fā)展呈螺旋式上升。