砖混结构温度胀缩裂缝的原因与预防

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【摘要】温度胀缩裂缝是建筑工程的通病，是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度胀缩裂缝。

【关键词】温度裂缝产生原因预防措施治理方法

【简介】我国砖混结构建筑目前是多数中小城市和农村所普遍采用的建筑结构形式，但是砖砌体的抗拉、抗剪能力比较低，容易在局部产生裂缝，严重影响建筑物的整体性和使用功能，甚至危及结构安全。砖混结构墙体裂缝主要有温度胀缩裂缝、地基不均匀沉降产生的裂缝以及结构裂缝三类。以下就温度胀缩裂缝的技术问题进行了简单的阐述。

一、 温度胀缩裂缝的种类与原因

房屋在夏天太阳光线直射下，屋面吸收大量的热量，产生热胀现象，由于砖砌体的线膨胀系数仅为混凝土的一半，此时，屋面板或圈梁的伸长受到砖砌体的约束，因此在屋面板或圈梁与砖砌体的接触面上产生剪切应力，使砖砌体处于受剪、受拉状态。而砖砌体抗拉及抗剪强度均比较低,当砌体内产生的主拉应力超过砖砌体的抗拉强度时，就会产生“八”字缝或水平包角裂缝。反之，当温度降低，屋面板或圈梁收缩，屋面板或圈梁处于受拉状态，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，屋面板或圈梁亦会产生裂缝，还有由于季节寒暑的更替，冬季气温骤降，砖砌体产生干缩，房屋过长时，由于收缩不一致，墙体中部产生较大的拉应力和剪应力，而在砌体中部薄弱部分产生从上到下贯通的垂直裂缝。温度裂缝是从顶部开始，越往下层裂缝越轻。房屋长高比越大，裂缝越重；条式房屋的中间单元裂缝轻，两端部单元裂缝较重。整体上看，房屋内部墙体比外部墙体裂缝重，而内横墙裂缝较轻，内纵墙裂缝较重。从施工角度看，夏天施工时的裂缝轻，冬天施工裂缝重。

二、温度胀缩裂缝的特征

1、温度裂缝主要表现为八字型裂缝和水平线性有规则裂缝：

八字型裂缝：当外界温度上升时，外纵墙本身沿长度方向将有所伸长，但屋盖部分的伸长量比墙体的伸长量大的多，从而对墙体产生附加水平推力墙体受到屋盖的推力而产生剪应力，剪应力和拉力又引起主拉应力。当主拉应力过大时，将在墙体上产生八字型裂缝。一般出现在顶层纵墙的两端,严重时发展到房屋的1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。当外纵墙两端有窗时，裂缝沿窗口对角线方向展开。

水平裂缝和包角裂缝：平屋顶的房屋，有时在屋面板部或顶层圈梁附近出现沿外墙的纵向水平裂缝和包角裂缝。这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推力产生的。水平裂缝一般出现在平顶屋檐下或顶层圈梁底面标高处，沿外墙顶部断续分布，两端较中间严重。在转角处,纵横墙水平裂缝相交形成包角裂缝。另外，外窗洞口上皮砖标高处也较易出现水平裂缝。温度裂缝的分布特点为：两端重，中间轻，南朝向重，北朝向轻，两侧重，东侧轻，外窗洞口大者重，外窗洞口小者轻，屋面保温者重，外窗洞口小者轻，屋面保温长者重，建筑长度短者轻，裂缝从顶层向下延伸，严重时向下延伸多个楼层，多条斜向裂缝呈近乎平行方向延伸。

2、原因分析：

八字裂缝一般发生在平屋顶房屋顶层纵墙面上，这种裂缝往往在夏季屋顶圈梁、挑檐混凝土浇筑后，而保温层未施工前，由于混凝土和砖砌体两种材料线胀系数不同，在较大温差情况下，纵墙因不能自由缩短而在两端产生八字斜裂。无保温屋盖的房屋，经过冬、夏气温的变化也轻易产生八字裂缝。

檐口下水平裂缝、包角裂缝以及在较长的多层房屋楼梯间处的竖直裂缝，产生的原因与上述原因相同。

三、温度胀缩裂缝的各种表现及分析

1、檐口下的水平裂缝及包角裂缝。水平裂缝在平屋面的檐口下或屋面圈梁下2-3皮砖的灰缝位置：一般裂缝两端较中间严重，有时缝上部砌体向外微凸；包角裂缝在房屋顶部纵横墙相交处并由四角向墙中部发展，常与水平裂缝连接。

2、墙顶“八”字斜裂缝。在顶层纵墙两端的1-2开间内，严重时可发展到房屋总长的，裂缝一般中间较两端大，外纵墙两端有窗时，缝沿窗口对角方向裂开。严重时，内外纵墙均有这种裂缝，横墙也可能产生，甚至裂缝发展到以下几层。

3、建筑墙体冷缩变形受地基约束引起的墙角斜裂缝或檐口下的竖直裂缝。墙体在寒冷低温季节缩短，而与之相通的地基基础变化却较小，形成墙角垂直线向内倾斜，或在墙体上部缩短引起的裂缝。因此，墙体较长的房屋应设置相应的伸缩缝。

4、钢筋混凝土梁收缩引起梁端墙体的竖向裂缝。现浇混凝土结构的干缩变形在房屋建成后第一年内约完成总量的95%，其干缩量在1.5×10-4~6×10-4之间，相当于降温15~60℃，如此大的变形，如果砖砌体有缺陷，裂缝的产生就在所难免了。

5、女儿墙裂缝。 不少房屋女儿墙连成后发生倒向弯曲，女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾，造成女儿墙开裂，房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是：钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层，在气温升高后的伸长比砖墙大，砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长，因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂，温差越大房屋越长，面层砂浆越密越厚，这种推力越大，墙体开裂越严重。

6、空旷砖混房屋外纵墙水平裂缝。特别是中间用柱承重的半框架房屋，无论多层或单层，在窗口上下处常出现水平裂缝，有壁柱也会断裂。此缝一般由墙身内面向外扩展到外墙面消失，是因为平屋面受温度变形伸长使砌体产生弯曲拉应力而破坏。

7、车间与生活间连接处墙体水平裂缝。因屋面板升温而产生较大的伸长变形，而引起屋面与墙体连接处出现水平裂缝。

8、同一栋房屋在错层（楼板标高互相错开）处的墙面上出现竖直裂缝；在楼梯休息平台与楼板邻接部位的墙面上，常产生局部竖直裂缝。裂缝产生的主要原因，是混凝土与砌体两种材料的线膨胀系数不同，受温度影响和收缩变形的缘故。

四、温度裂缝的预防措施：

1、一般屋面板受阳光辐射吸收热量较多，保温层的厚度宜适当增厚；选择采用导热系数小，保温性能优良的材料，并增设空气隔热层，有效控制屋面板的温升，以防止顶层墙体产生裂缝。

2、应根据屋面板基层的情况及时做好保温层；建成后长期不使用的住宅，应注意室内通风，防止室内温度过高致使楼板膨胀，使顶层墙体产生裂缝。

3、减少屋面伸缩缝间距，缩短混凝土构件直线段的长度；将屋面挑檐平面布置成凹凸曲折形状，缩短挑檐直线长度。

4、当房屋较长、体型较复杂时，应合理设置伸缩缝。

5、当纵墙两端开间内设有较大洞口，可以在洞口两侧设置砼构造柱，与上、下圈梁拉结，既可以加强该开间的刚度，又可以阻止裂缝发展。

6、提高顶层砌体强度，以加强墙体抗温应力的能力。

7、合理安排屋面施工时间及施工工序，施工时尽量避开高温或寒冷季节，加强屋面养护，必要时设置后浇带，以解决砼施工中的内应力问题。

8、严格执行砌体施工规范，确保砌体施工质量。

五、温度胀缩裂缝治理方法：

1、对不影响结构安全且数年后不再发展的裂缝，用砂浆嵌缝法或块体嵌补法处理。

2、对承载力无影响的表面裂缝及深进裂缝，可按表面涂抹水泥砂浆或表面涂抹环氧胶泥或用环氧粘贴玻璃布的方法治理。

3、对整体性，承载力有较大影响的深进裂缝及贯穿性裂缝，设钢筋混凝土围套、加钢套箍、设预应力拉杆的办法治理。

4、对随温度变化而张闭的裂缝，宜采用密封法修补。

5、抽砖修补的部位应将四周碎砖、松散砂浆清除干净，未抽砖部位的裂缝作灌浆处理。

6、单一短小裂缝、结构内部缺陷及裂缝均可采用压浆或灌浆的方法进行处理。

六、结论

以上措施可结合工程项目的具体情况综合采用，通过严格执行规范，从材料、设计、施工各方面层层把关，采取有效的控制措施，温度胀缩裂缝是可以防止的。