安徽华东化工医药工程有限责任公司洛阳分公司 河南洛阳 471000
摘要：我国三北严寒地区和寒冷地区地域辽阔，全年气温变化显著，冬季室内外温差很大，特别是室内温度、湿度较高的房屋或房间外墙采用砖墙砌筑时，因冻融造成很多建筑外墙有不同程度的损伤及危害。结合多年来建筑结构的设计、鉴定等工作实践，浅析冻融损伤的原因，提出一些原则性的加固处理意见，探讨寒地潮湿环境工业厂房建筑墙体预防冻融损伤设计技术措施，以使我们的建筑工程设计更和谐。
关键词：寒地；建筑外墙；潮湿；冻融损伤
前言
严寒地区和寒冷地区建筑外墙受潮湿侵害的同时还受环境、气温的影响，冻融损伤往往不同程度循环作用于寒地工业与民用建筑的墙体上。常见外观缺陷主要有：室内墙面泄碱霉变“生毛”，室内湿度较大房间外墙的表面或饰面出现“冻疤”、粉化、空鼓、开裂，墙体面层、面砖脱落或砖墙表皮逐层疏松剥落等。不仅影响建筑物美观，“安全”观感不好，对操作人员的身心健康也有一定影响，还增大了墙体的导热系数，降低了围护墙体的保温能力，造成大量能源浪费和渗漏等；严重降低了建筑结构的正常使用性和耐久性，甚至对墙体局部刚度、承载力和整体稳定性构成一定影响；更可怕会发生局部或整体坍塌的重大安全事故。我国西北严寒地区某公司湿法厂房外墙常年受潮湿冻融危害，损伤特别严重（见照片1.1～1.2），每年用于正常维护的费用少则数百万多则数千万之举，造成的经济损失较大，对正常生产影响较大。因此，科学分析寒地建筑墙体潮湿、冻融损伤的原因，采取切实有效的技术措施加以防治十分必要。
1、外墙冻融损伤及原因
上述外墙冻融损伤严重的湿法厂房地处经度102.18、纬度38.50地区，该地区属严寒地区，大陆性温带干旱气候，年平均降水量139.8mm、蒸发量大，地下水也很深，大气湿度相对较低，一般工业与民用建筑外墙冻融损伤程度相对较低；新建一般民用建筑外墙如采取了外墙节能保温措施，冻融损伤程度相对较低；部分建筑外墙内侧局部受温、湿度影响较大且通风不好处的墙面产生泄碱霉变“生毛”；民用建筑较高湿度房间（如卫浴间、厨房）的外墙面因潮湿冻融损伤出现“冻疤”或粉化、空鼓、开裂者相对较多，墙体面层、面砖脱落或砖墙表皮逐层疏松剥落损伤缺陷相对较少。部分民用建筑湿度特别高的房间（如卫浴间、厨房）的墙或有直接被淋水的墙（如淋浴间、小便槽处）及其湿法厂房的外墙冻融损伤程度相对较高。出现“冻疤”、粉化、空鼓、开裂甚至墙体面层、面砖脱落或砖墙表皮逐层疏松剥落损伤缺陷相对较多。
水无常形，常温下水是液体，伴随温度的降低或升高，其形态和体积也发生相应的改变，可为固体（寒冷至冰）、又可为气体无处不在。水对建筑物从头到脚的侵害可说是淋漓尽致！如能没有水的侵害，湿陷性地基也“不湿不陷”、冻胀性地基“不湿不冻胀”……，墙体冻融损伤也是水的侵害，可谓“不湿不冻融”。
水的渗透性强、局部侵害大，气体渗透性更强、侵害范围更大。空气中水分过少为干燥，越干燥、湿度越低、墙体冻融损伤越轻微；空气中水分过多为潮湿，越潮湿、湿度越高、则墙体冻融损伤越严重。外墙潮湿主要原因是室内空气中水分侵害所致。
该地区湿法厂房较多，处于高湿度环境的墙体：因“跑、冒、滴、漏”有部分墙体直接受到液体侵害，而大部分主要是气体侵害。湿法生产电解液温度较高，特别是冬季需有采暖保温，通风又不好，厂房内外温差很大，大量液体挥发为气体飘散在室内（湿度极大），直接渗透进墙体内或在顶棚、窗墙等表面结露流淌、渗漏进透水性强或防渗薄弱处墙体内，墙体潮湿并在冻融循环交替作用下，产生冻疤、粉化、空鼓、开裂以及面层、面砖脱落或砖墙表皮逐层疏松剥落等损伤缺陷，严重时一定厚度（＞120mm）的墙体整体外鼓或脱落（见照片1.1），甚至产生墙体劈裂裂缝。
.png)
照片1.1 湿法厂房外墙局部严重冻融损伤
.png)
照片1.2 湿法厂房外墙大范围冻融损伤
分析湿法厂房外墙冻融损伤状况（见照片1.2），不难发现“气体往高处走”，外墙中上部冻融损伤较重、范围较大，正所谓“高处不胜寒”；“液体往低处流”，外墙中下部冻融损伤较轻、范围较小；窗洞口处易聚集结露、渗透性也较强、防渗又较薄弱，窗台下墙体潮湿冻融损伤较重，窗间墙体冻融损伤较轻。
透过部分建筑外墙潮湿冻融的损伤情况，结合多年建筑结构设计、鉴定工作实践和学习，浅析寒地建筑外墙潮湿冻融损伤及原因，有施工方面原因，也有使用方面原因，但更主要是设计方面原因。
按现行国家相关标准规范和全国民用建筑工程设计技术措施的规定，高湿度环境也用砖墙，应采用混凝土砌块等耐水性好的材料，不宜采用加气混凝土等吸湿性强的材料，更不应采用由于吸水引起变形、腐烂、强度降低的材料。该地区多数工业与民用建筑工程外墙设计多采用370厚粘土砖墙，设计材料强度也相对较低，且多未采取切实有效的墙身防潮、防水、隔汽等防冻融措施，设计是造成墙体透水性较强、防渗、防冻能力较差的主要原因。
2、外墙冻融的防治
寒地建筑外墙潮湿冻融损伤的防治，重在于防。设计、施工及使用者均应高度重视，应多方面采取切实有效的综合防治措施，特别是相应的和谐设计技术措施尤为重要。寒地建筑外墙潮湿冻融侵害犹如锋利的矛，外墙潮湿冻融损伤的防治需要筑起坚强的盾，矛越锋利、盾越坚强才是。
2.1设计材料选择和技术措施
对处于高湿度环境的墙体，首先是设计应采用混凝土砌块等耐水性好的材料，不宜采用加气混凝土砌块和烧结粘土砖、多孔砖等吸水性大（吸湿性强）的材料，更不应采用由于吸水引起变形、腐烂、强度降低的材料。设计应选择以下强度较高、吸水性（吸湿性）较低、耐水性较好下的材料并采用相应的技术措施，才是防治外墙冻融的治标治本之法。
①、砌块宜采用MU20、MU15、MU10混凝土强度等级较高、密实度较大者。冬季采暖房屋宜采用夹芯保温砌块或复合保温砌块墙体。
②、砂浆宜采用M15、M10、M7.5的强度等级。砌筑及抹灰砂浆均宜采用纯水泥砂浆，不宜采用混合砂浆；砂浆均宜采用含泥量低的水洗砂或石英砂；水泥品种宜选用抗冻能力较强的普遍硅酸盐水泥或水工专用大坝水泥，不宜使用火山灰质硅酸盐水泥和矿碴水泥，且水泥标号必须大于325。
③、对处于高湿度环境的墙体，应有墙身防潮、防水、隔汽、防冻融等技术措施；为了确保正常施工和正常使用，设计说明中应提出相应的技术要求或注意事项。
2.2墙身防潮、防水、隔汽等措施
该冻融损伤严重的湿法厂房外墙潮湿主要原因是室内空气中水分侵害所致。建筑物外墙应根据工程性质、结合气候条件、所采用的墙体材料及饰面材料等因素确定墙身防潮、防水、隔汽等做法，特别是应从潮湿房间外墙内侧采取相应的技术措施至关重要。
①、对吸水性大的墙体（如粘土砖、多孔砖），为防止墙基毛细水上升，一般在室内地坪下0.06m处（地面混凝土垫层厚度范围内）设防潮层。防潮层一般为1：2.5水泥砂浆内掺水泥重量3%～5%的防水剂20mm。当墙身两侧的室内地坪有高差时，应在高差范围的墙身内侧做防潮层；当墙基为混凝土、钢筋混凝土或石砌体时，可不做防潮层。对石膏板或加气混凝土隔墙的根部，应用C15混凝土做100mm高条带。
室内温度低的房间（如冷藏间）的墙，应在其内侧做隔汽层再做保温层。室内温差很大或室内外温度变化引起温差很大的，应根据实际情况采用单面隔汽层或双面隔汽层。高湿度房间（如卫浴间、厨房）的墙或有直接被淋水的墙（如淋浴间、小便槽处），应做墙面防水隔离层（一般做防水涂层）。
②、一般公共建筑、9层以下的住宅、墙体为实心砖或为钢筋混凝土的建筑、当地基本风压值小于0.6kPa地区的建筑，其外墙面宜用20mm厚水泥砂浆、5mm厚聚合物水泥砂浆或用1：2.5水泥砂浆粘贴面砖饰面。特别重要的建筑、墙体采用空心砌块或轻质砖的住宅、当地基本风压值大于0.6kPa、对防水有较高要求的建筑，其外墙面宜用20mm厚防水砂浆或7mm厚聚合物水泥砂浆抹面再加防水涂层。
③、加气混凝土外墙应采用配套砂浆砌筑，配套砂浆抹面或加钢丝网抹面。
④、填充墙与框架梁柱间应加Ф1@20 200mm宽的钢丝网或玻璃纤维网格布抹面。
⑤、突出墙面的线脚、挑檐等上部与墙交接处做成小圆角并向外找坡大于等于3%，以利排水；下部应做滴水槽；
⑥、开敞阳台、露台等地面应做防水，其面层应低于相邻的卧室地面大于等于20mm（南方多雨地区应大于等于150 mm），防水层沿外墙应翻起高度不小于100 mm。
⑦、门窗洞口四周的墙体与门窗框之间应严密。
⑧、安装在外墙上的构件、管道等均宜预埋，也可用螺栓固定，螺孔需用树脂粘结严密。
2.3 正常施工
寒地建筑外墙正常施工首先要把好施工材料质量关；潮湿冻融损伤的防治更需施工质量保证。应积极采取各种工艺控制措施，严格按照设计配合比拌和水泥砂浆，正确添加防冻剂和其它复合外加剂，控制好水灰比。其次，在砌块砌筑中彻底清理好结合面后严格按照工艺规范要求分层砌筑，保证灰浆饱满，杜绝出现通缝、斜缝等各种质量缺陷，并做好砌体后期养护工作；进而做好墙身防潮、防水、隔汽等施工，特别是做好透气、透水性强或防渗薄弱处的施工质量控制，充分满足防渗防冻要求。
2.4 正常使用
使用中应采取积极的管理与维护措施，尽量减少人为的耐久性损伤和机械损伤缺陷，以确保正常使用。
3、结语
冻融是正常的自然现象。该地区虽然降雨量小、蒸发量大，地下水也很深，大气湿度相对较低，但属严寒地区，工业与民用建筑中高湿度房间的外墙冻融损伤程度相对较高。解决好外墙冻融损伤问题，应从多方面采取切实有效的综合防治措施。对处于高湿度环境的墙体，首先是设计应采用耐水性好的材料，不宜采用吸湿性强的材料，更不应采用由于吸水而引起变形、腐烂、强度降低的材料，且应有墙身防潮、防水、隔汽等措施；而后正常施工和正常维护也是确保其正常使用的关键因素。
参考文献：
现行国家标准规范和全国民用建筑工程设计技术措施等
作者简介：王建军（1982-），男，汉族，河南漯河，工程师，大学本科，安徽华东化工医药工程有限责任公司洛阳分公司，建筑结构设计，471000