砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因及應(yīng)對(duì)措施

崔瑞利

新鄉(xiāng)市鴻盛建設(shè)工程有限公司（453000）

砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因及應(yīng)對(duì)措施

崔瑞利

新鄉(xiāng)市鴻盛建設(shè)工程有限公司（453000）

無論是作為承重墻或是非承重墻，都可以用砌體作為主要的墻體材料。然而在一些建筑工程中，砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫病害，造成了房屋滲漏等質(zhì)量問題，給業(yè)主帶來極大的不便。這里分析了砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因和機(jī)理，并從各個(gè)環(huán)節(jié)提出了預(yù)防裂縫的綜合措施，用以確保砌體的質(zhì)量，減少裂縫的發(fā)生。

砌體結(jié)構(gòu)；變形裂縫；產(chǎn)生機(jī)理；預(yù)防措施

0 前言

砌體結(jié)構(gòu)是指由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是整體性較差，抗拉和抗剪強(qiáng)度較低，比較容易產(chǎn)生裂縫。但砌體結(jié)構(gòu)裂縫有一定原因和客觀規(guī)律。通過對(duì)砌體結(jié)構(gòu)裂縫和變形的分析，可以提出有針對(duì)性的預(yù)防和處理措施。

目前，裂縫是砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量中最主要也是最難處理的問題之一。當(dāng)溫度變化幅度較大時(shí)，溫差將產(chǎn)生應(yīng)力和變形。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，80%以上的裂縫是由于溫度應(yīng)力造形超過砌體的正常使用極限。由于砌體結(jié)構(gòu)采用材料的抗拉強(qiáng)度和抵抗變形的能力在一般情況下不會(huì)直接引起建筑物的損壞，但會(huì)影響建筑物的正常使用。

幾十年來，砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)的發(fā)展建設(shè)中起到了不可替代的作用。雖然混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，但是其成本高，施工工藝復(fù)雜，大型設(shè)備較多，不可能在中小城市及縣城中大規(guī)模發(fā)展。砌體結(jié)構(gòu)的材料來源廣泛，施工設(shè)備和施工工藝較簡(jiǎn)單，可以不用大型機(jī)械，能較好地連續(xù)施工，還可以大量地節(jié)約木材、水泥和鋼材，造價(jià)相對(duì)低廉，因而得到廣泛應(yīng)用。

1 砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因

砌體結(jié)構(gòu)的房屋裂縫一般是單因素典型裂縫，這種裂縫的形態(tài)與產(chǎn)生的原因有較強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫大致分為溫度收縮裂縫、地基沉降差異裂縫、受力裂縫及干縮裂縫等類型。

1.1 溫度裂縫

1.1.1 溫度裂縫的主要形態(tài)

最常見的溫度裂縫出現(xiàn)在混凝土平屋蓋房屋的頂層兩端墻體和山墻上。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。溫度裂縫有明顯的規(guī)律性：兩端重中間輕，頂層重往下輕，陽面重陰面輕。

1.1.2 溫度裂縫產(chǎn)生機(jī)理

磚砌體的線膨脹系數(shù)5×10－6，是混凝土的一半。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，混凝土頂蓋變形大，墻體變形相對(duì)較小，導(dǎo)致磚砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應(yīng)力，使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

1.2 收縮裂縫

1.2.1 收縮裂縫的主要形態(tài)

因砌塊收縮引起的墻體裂縫，在混凝土砌塊房屋中比較普遍。在內(nèi)外墻、在房屋的各層均可能出現(xiàn)。干縮裂縫形態(tài)一般有：在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫，環(huán)塊體周邊灰縫的裂縫，在外墻的窗下墻出現(xiàn)豎向均勻裂縫，山墻等大墻面出現(xiàn)的豎向、水平向裂縫。收縮裂縫一般多出現(xiàn)在下部幾層，有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位出現(xiàn)了由底層一直延伸至3、4層的豎向裂縫。

1.2.2 收縮裂縫產(chǎn)生機(jī)理

黏土砌體和混凝土砌體對(duì)含水率變化的反應(yīng)不同。黏土砌塊隨含水率的增加而膨脹，在含水率降低時(shí)不會(huì)收縮。即這種膨脹不會(huì)因?yàn)樵诖髿鉁囟戎凶兏啥湛s[1]。砌體中的含水量取決于原材料的種類和燒制溫度范圍。當(dāng)砌體從窯中取出時(shí)尺寸最小，然后隨著含水率的增加而膨脹。

1.3 地基變形

軟土、填土、沖溝、古河道、暗渠以及各種不均勻地基上建造結(jié)構(gòu)物,或者地基雖然均勻，但是荷載差別過大，結(jié)構(gòu)物剛度差別懸殊時(shí)，應(yīng)特別注意由于地基不均勻沉降引起的裂縫。

1.3.1 地基變形的主要形態(tài)

地基不均勻沉降裂縫的形態(tài)是多種多樣的，有些裂縫隨時(shí)間長(zhǎng)期變化，裂縫寬度較寬，有時(shí)寬至數(shù)厘米。裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫。地基不均勻沉降裂縫常見的有：正八字裂縫和斜向裂縫。沉降裂縫多出現(xiàn)在房屋中下部，發(fā)生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大[2]。

1.3.2 地基變形產(chǎn)生機(jī)理

1）墻體中下部區(qū)域的正八字裂縫

一般情況下，地基受到上部傳遞的壓力，引起地基的沉降變形呈凹形，常稱為“盆形沉降曲面”。這是由于中部壓力相互影響高于邊緣處相互影響、邊緣處非受載區(qū)地基對(duì)受載區(qū)下沉有剪切阻力等共同作用的結(jié)果。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲，產(chǎn)生正彎距。結(jié)構(gòu)中下部受拉，端部受剪，特別是端部地基反力梯度很大，端部的剪應(yīng)力也很大，墻體由于剪力形成的主拉應(yīng)力破裂，裂縫呈正八字形。

2）墻體斜向裂縫

當(dāng)?shù)鼗胁坑谢靥钌?、石，或中部地基?jiān)硬而端部較軟，或荷載相差懸殊，建筑物端部沉降大于中部時(shí)，會(huì)形成負(fù)彎距。主拉應(yīng)力將引起墻體的斜裂縫或倒八字裂縫。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫，而且可能引起砌體的水平裂縫。

2 裂縫對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的危害

2.1 對(duì)砌體結(jié)構(gòu)安全性的危害

砌體結(jié)構(gòu)受力裂縫的出現(xiàn)預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載力可能不足，結(jié)構(gòu)變形的出現(xiàn)雖然對(duì)砌體抗壓承載力沒有直接影響，但貫穿性裂縫的形成會(huì)降低結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗震性能。

2.2 對(duì)砌體結(jié)構(gòu)使用功能的影響

外墻、樓板和屋面結(jié)構(gòu)裂縫會(huì)影響結(jié)構(gòu)防水，造成房屋滲漏，明顯的結(jié)構(gòu)裂縫或較大的變形會(huì)影響建筑物的美觀。砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時(shí)墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。

3 結(jié)論

砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是一種較為普遍的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象提醒我們應(yīng)從設(shè)計(jì)和施工階段提早采取措施來加以預(yù)防。如果遇到建筑物出現(xiàn)裂縫，首先要查明并分析裂縫和變形產(chǎn)生的原因，評(píng)估其對(duì)結(jié)構(gòu)的危害程度，確定有效的補(bǔ)強(qiáng)加固措施。砌體結(jié)構(gòu)中墻體的裂縫是建筑工程質(zhì)量中的多發(fā)病，雖然通常不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全，但影響建筑的美觀、結(jié)構(gòu)的耐久性。只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)和施工中重視這一現(xiàn)象，裂縫是可以控制的。

[1]駱萬康.關(guān)于砌體抗剪力強(qiáng)度計(jì)算與集中式預(yù)應(yīng)力磚墻抗震設(shè)計(jì)的建議[C].全國(guó)砌體結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集, 1999,9.

[2]王鐵擎.建筑枷的裂縫控制[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1993.