浅谈砌体结构裂缝产生的原因与防治.docx

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浅谈砌体结构裂缝产生的原因与防治

浅谈砌体结构裂缝产生的原因与防治

虽然现在砼结构和钢结构发展十分迅速，但是由于其成本高，施工工艺复杂，大型设备较多，在现阶段的城市发展中，不可能在中小城市及县城中大规模发展，而砌体结构的材料来源广泛，施工设备和施工工艺较简单，可以不用大型机械，能较好地连续施工，还可以大量地节约木材、水泥和钢材，相对造价低廉，因而得到广泛应用。

　　但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差，并且由于设计、施工以及建筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多，其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。

砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观，而且还造成房屋渗漏，甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性，也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。

在很多情况下，裂缝的发生与发展还是大事故的先兆，对此必须认真分析，妥善处理。

１　砌体结构裂缝产生的原因及防治措施

　　引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，大体上有设计上对房屋的构造处理不当，地基的不均匀沉降，收缩和温度的变化，施工质量不合格、使用的建筑材料不合格等。

　　１.1 设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝

　　有一些砌体结构的房屋的设计是套用图纸，应用时未经校核；有时参考了别的图纸，但荷载增加了或截面减少了而未作计算；有的虽然作了计算，但因少算或漏算荷载，使实际设计的砌体承载力不足；有的虽然进行了墙体总的承载力计算，但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。

如果砌体的承载力不足，则在荷载作用下将出现各种裂缝，以致出现压碎、断裂、倒塌等现象，这类裂缝的出现，很可能导致结构的失效。

　　预防措施：

（1）细心认真地设计。

对拟建砌体结构的房屋，要做到力学模型准确，传力清楚；荷载统计无误；大梁下砌体要设梁垫并进行验算；加强对圈梁的布置和构造柱的设置，以提高砌体结构的整体安全性。

（2）裂缝一旦出现，要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况，并及时采取相应的有效措施，如灌缝，封闭等，必要时要进行结构加固，如粘钢、碳纤维等。

　　１.2 地基不均匀沉降引起的裂缝

　　当地基发生不均匀沉降后，沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移，从而使砌体中产生附加的拉力或剪力，当这种附加内力超过砌体的强度时，砌体中便产生相对裂缝。

这中裂缝一般都是斜向的，且多发生在门窗洞口上下。

这种裂缝的特点是：

（1）裂缝一般呈倾斜状，说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂；

（2）裂缝较多出现在纵墙上，较少出现在横墙上，说明纵墙的抗弯刚度相对较小；（3）在房屋空间刚度被削弱的部位，裂缝比较集中。

　　为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有：

（1）合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元，或将沉降不同的部分隔开一定距离，其间可设置能自由沉降的悬挑结构。

（2）合理地布置承重墙体，应尽量将纵墙拉通，尽量做到不转折或少转折。

避免在中间或某些部位断开，使它能起到调整不均匀沉降的作用，同时每隔一定距离设置一道横墙，与内外纵墙连接，以加强房屋的空间刚度，进一步调整沿纵向的不均匀沉降。

　　（3）加强主体结构的刚度和整体性，提高墙体的稳定性和刚度，减少建筑物端部的门、窗洞口，设置钢筋混凝土圈梁，尤其是要加强地圈梁的刚度。

　　（4）加强对地基的检测，发现有不良地基应及时妥善处理，然后才能进行基础施工。

　　１.3收缩和温度变化引起的裂缝

　　热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能，砌体也不例外。

由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝，由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝，或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。

（1）屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝：

　　这类裂缝较典型和普遍的是建筑物（特别是纵向较长的）顶层两端内外纵墙上的斜裂缝，其形态呈“八”字或“X”型，且显对称性，但有时仅一端有轻微者仅在两端1～2个开间内出现，严重者会发展到房屋两端1/3纵长范围内，并由顶层向下几层发展。

此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶，未设变形缝、隔热层的房屋就更易发生。

产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。

一般来说，在阳光照射下，屋面板温度可高达60～70℃，而其下的砌体仅为30～35℃，温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的50％～300％不等。

又加上房屋两端为自由端，水平约束力小，上部砌体垂直压力较小，如无相应措施，则上述裂缝在所难免。

当屋面向两端热胀时，会使下部砌体出现正“八”字裂缝，当冷缩时，就会出现倒“八”字缝，一胀一缩则易出现“X”型缝

（2）由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝：

　　由于房屋过长，室内外温差过大，因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异，有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝，这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂，形成内外贯通的周圈裂缝。

另外，当房屋空间高大时，墙体因受弯在截面薄弱处（如窗间墙）会出现水平裂缝。

　　（3）由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝：

　　当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时，由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同，会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力，当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。

　　防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有：

（1）在过长房屋墙体中设置伸缩缝。

将伸缩缝设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。

（2）屋面设保温隔热层。

屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝，分隔缝的间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30㎜。

屋面施工宜避开高温季节。

　　（3）楼（屋）面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。

　　１.4　施工质量不合格、使用材料不合格而引起的裂缝

　　砌块本身的质量不合格，砂浆强度不够，这些都会造成整个砌体的强度不够，而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥，施工配合比不准确，施工过程中不安设计留槎及放置拉结筋等，这些都可能在砌体结构中产生裂缝。

　　预防措施：

　　做好建筑材料使用前的各种检测,不合格及资料不全的建筑材料严禁使用。

　　加强对操做工人上岗证的管理，持证上岗。

　　加大施工检查力度，严格执行“三检制度”。

２　结束语

　　砌体结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计、施工及使用方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。

砌体结构裂隙的成因分析与控制

一、概况

　　在多层砌体结构建筑物中，墙体裂隙多有发生，裂隙出现的时间因不同的建筑物而异，有的出现早，有的出现晚，但多发生在新建房屋的1一3年内;缝宽不等，较宽者有3，二以上，严重者形成贯穿性裂缝。

砌体结构裂隙问题已经是一个普遍性的问题，它不仅影响了建筑物的正常使用，降低了建筑功能，缩短了使用年限，而且对抗震也是极为不利的，尤其是在住宅商品化的今天，这个问题已日益引起开发商和居民的普遍关注，因此，如何控制砌体结构房屋墙体开裂的问题是摆在工程技术人员面前的新课题。

二、裂隙成因及类型

　　产生裂缝的原因是多方面的，归纳起来主要有两方面:

一是由外荷载（包括静、动荷载）变化引起的裂隙，二是由变形引起的裂隙（主要有温度变化，不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂隙）。

在砌体结构的民用建筑中，砌体裂隙绝大部分是由于变形引起的，温度变化是引起墙体开裂的主要因素。

由于砖砌体的线膨胀系数，而钢筋混凝土线膨胀系数是因此当温度发生变化时，二者产生变形差异。

此外，由于建筑物中的构件大多属于超静定杆件，具有多个约束，对由于温度变化所引起的变形将予以限制，从而会在构件内产生温度应力。

对墙体与混凝土之间的变形差异势必在砌体中产生很大的拉力和剪力，这些力超过一定限度时，砌体就产生错位裂隙，温度裂隙是造成墙体早期开裂的主要原因。

由于温度应力和变形而产生的裂隙具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律，裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种:

　　l、八字形裂隙。

　　主要出现在横墙与纵墙两端部，此种裂缝属正八字形的热胀裂缝，随温度升降而变化，其原因是由于设计一与施工中的缺陷，使屋面保温层的热阻减少甚至失效，致使屋面板温度变形大于砌体温度变形，当产生一定的温度应力的，屋面板的推力就传给墙体，并因墙体温度附加应力在房屋两端较大，当砌筑砂浆强度较低时，则易发生剪力产生的主拉应力，当超过砌体抗拉极限时，墙体即出现八字形开裂。

　　2、倒八字形裂隙。

　　属冷缩裂隙，主要出现在纵横墙两端的窗洞口处，尤以顶层两端窗洞口处最严重。

由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大，当房屋收缩变形大于墙体时，在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂隙，使墙体开裂。

　　3、水平裂隙。

　　多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。

当屋面保温隔热较差，屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力，由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低，使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂隙。

　　4、垂直裂隙。

　　主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层处。

此种裂隙主要由于温度变化，墙体受到楼板的拉应力作用，在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂，或因冷缩变形，在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝上梁端和楼板错层处，引起墙体垂直开裂。

　　5、X形裂缝。

　　多数沿砌体灰缝开裂，主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成，而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。

三、设计过程中对砌体裂隙的主动控制

　　砌体结构裂隙一旦产生，就会降低建筑物的使用功能，严重裂隙还会影响结构安全，同时对裂隙进行“加固补强”困难较大，因此防止、控制砌体结构产生裂隙是十分重要的，尤其是在地震区更为重要，否则将产生严重后果。

　　1、从计算角度控制。

　　由于砌体裂隙主要是由间接作用引起的，而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范，因此设计人员应根据当地的实际情况，对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算，并对砌体强度进行分析计算，以减少在通常温差下变形裂隙的产生。

　　2、规范结构控制。

　　为控制裂隙的产生，在建筑物的平面布置设计中，结构的平面形状应力求规则对称，如平面形状不规则，应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单元，“以放为主，抗放兼施”，以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。

对伸缩缝的设置，设计规范的规定一般较灵活，没有严格和明确规定，设计方法均由设计人员自行处理。

根据多年实际经验，只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”，按“留缝就不裂”的简单方法，在一般情况即可得到基本控制。

在建筑物的竖向设计时，应力求按竖向规范规则，尽可能不出现错层，以避免由于温度变化产生的水平裂缝。

3、构造控制。

（1）、加强设置钢筋硷圈梁，提高墙体的整体性。

在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁;顶层外圈梁应设计为暗圈梁，不应外漏，这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响;无论“女儿墙”高低，均要设置钢筋混凝土压顶圈梁，并与“构造柱”连为整体，以抵抗裂缝的产生。

（2）、除据规范要求设置“构造柱”外，在“L’’“I”“L’’平面形状中的纵横墙交接处必须设置“构造柱”，以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝的扩展。

　　（3）、提高屋面板的整体性。

屋面板最好采用现浇板，或在预制屋面板上增加现浇层;在预制屋面板与外纵墙间设置现浇板带，预制屋面板间设置现浇板缝梁，使屋面成整体式装配。

　　（4）、在房屋顶层端部1一2开间范围内的墙体采用配筋砌体，即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2必6钢筋，并在1一2开间范围内拉通，与“构造柱”钢筋结合。

顶层用砖不应低于MU7.5，砌筑砂浆强度不应低于MS，以提高墙体坑裂能力。

　　（5）、屋面“挑檐”为外露结构，在一天内的温度变化较大，不仅本身容易开裂，而且对墙体开裂也有一定的影响，故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”，以减少收缩。

“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位，预留300mm宽的“后浇带”，用钢筋贯通，在施工40一60天后再二次浇筑，以起到先放后抗的控制作用。

　　（6）、重视屋面保温。

选择屋面保温层时，适当加厚或选用保温隔热性能良好的材料。

对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算，进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。

屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因，严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。

保温层应做至“挑檐”或檐沟处，以防止混凝土结构外漏，有条件者必须增设、架空隔热层。

四、砌体裂隙的加固处理

　　l、当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时，应重做屋面保温层，使裂缝稳定，因为对温度裂缝仅做一般性的加固补强是无济于事的，必须从减少温度应力人手。

保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各项技术指标的要求，在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工，力求达到设计的保温效果。

　　2、对地基不均匀沉降引起的砌体裂隙，应先加固地基，等沉降量达到稳定标准（平均日沉量0.02-0.03以内）后，再加固墙体。

　　3、对外纵墙、横墙、内纵墙的裂隙采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法，剔灰缝深12cm，必胀锚栓@500，呈梅花型分布。

挂钢筋网必6@250，M10水泥砂浆40mln厚，3道成活，施工完后，要注意喷水养护预防空鼓。

　　4、对于轻微裂隙可用水泥砂浆加107胶嵌补即可。

五、结束语

　　控制裂隙的产生和扩展，是建筑工程中必不可少的一个重要环节，应引起足够重视，尤其在当前建筑物普通向高层、大型化发展的形势下，制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。

控制裂隙，重点在防，并需要从设计、施工上共同努刀，采取有针对性的防裂措施，加大主动控制的力度，才能提高新建房屋质量的可靠性。

只要严格执行规定，做到设计与施工紧密配合，控制裂隙是完全可以做到的。

实践证明，过去许多工程凡是采取了控制裂隙措施的，一般都取得了良好效果，被评为真正的优质工程。