探讨砌体结构裂缝的原因与控制问题
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摘要：砌体结构产生裂缝是砌体工程中一直存在的质量通病。裂缝的产生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。笔者通过工作实践，对生产、设计和施工等多方面做过调查，想就砌块填充墙体裂缝产生原因及预防控制措施进行一番探讨。
Abstract: Masonry structure crack is the common quality problems always exist in masonry engineering. The crack not only affects the normal use of the building, has reduced the building function, shortens the service life, but also to the earthquake is extremely unfavorable. Through work practice, did a survey on many aspects of production, design and construction, want to block filler wall crack causes and prevention and control measures were discussed.Key words: masonry structure; crack; cause; control problem
中图分类号：P618.130.2+5文献标识码：A文章编号：
一、引言
我们所居住的房屋，主要结构形式有框架与砖混结构结合或砖混结构，其中，砌体结构是最主要的。砌体结构裂缝在我们居住的房屋中随处可见，被“誉为”建筑业的一大质量通病，迫切需要解决，它不但影响建筑物的外观，也影响了建筑物的使用寿命及使用功能。
二、砌体结构裂缝的产生原因分析
材料自身缺陷造成的裂缝
现阶段我国用于砌体结构墙体的材料主要有：页岩砖、灰砂砖、混凝土砖、砌块等。页岩砖，干缩变形小，且变形完成较快。但在潮湿情况下，会产生较大的湿胀，且不可逆。对于灰砂砖、混凝土砖、砌块等砌体，随着含水量的降低，会产生较大的干缩变形。干缩变形的特征是早期发展快，以后逐步变慢，几年后才能停止。但如果受湿，仍会膨胀，脱水后会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约第一次的80%。这类引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也较严重。
外力引起的裂缝
（1）结构沉降差异裂缝是引起砌体结构房屋裂缝的主要因素。由地基沉降差异引起的裂缝多为斜裂缝，一般裂而不鼓，往往贯通到基础。尤其对软土地基和湿陷性黄土地基，当地基处理不当，容易产生斜向裂缝和窗下墙竖向裂缝。
（2）受力超限裂缝多出现在抗震设防区，虽有圈梁构造柱、钢筋混凝土现浇板等整体连接，但也不能完全保证不出现裂缝。在钢筋混凝土条形基础中，一般均未设置基础梁，仅靠圈梁、构造柱等来加强整体刚度，当地基受荷载较大时，窗台墙因反向变形过大而开裂。
（3）温差应力变化而产生的裂缝。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，就会产生温度裂缝。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因，一般经过一个冬夏后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
3、施工或设计不规范造成的裂缝
因设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求，以及缺乏经验等设计和施工缺陷原因，造成砌体结构的裂缝。
．裂缝的类型
1、八字形裂缝。
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，其原因是由于设计与施工中的缺陷，使屋面保温层的热阻减少甚至失败，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，当砌筑吵浆强度较低时，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、倒八字形裂缝。
属冷缩裂缝，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缝，使墙体开裂。
3、水平裂缝。
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缝。
4、垂直裂缝。
主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化，墙体受到楼板的拉力作用，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土上梁端和楼板错层外，引起墙体重直开裂。
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。
砌体结构裂缝的控制
1、对材料生产和使用环节的控制
以混凝土多孔砖为例，应注意配合比的控制，还应注意出厂前的养护。混凝土多孔砖制好后，保证有7天的浇水养护，必须养护足28天才能出厂。进场后堆放在干燥处，并有有效的防雨防潮措施。
必须符合设计要求的强度等级，其配合比必须通过设计，有合理的水灰比。混凝土中的水泥用量，直接影响混凝土在硬化过程中水化热的产生。而水化热是导致混凝土裂缝的主要原因，要尽量减少水泥的用量。浇筑完成的混凝土，应及时进行养护，以达到足够的强度和使用年限。
设计环节控制
主要是由间接作用引起，而温差应力变化与材料膨胀收缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算，目前还无规范。应根据实际情况，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，以减少温差所引起的砌体结构的变形。
建筑物的平面布置设计中，尽量规则对称。伸缩缝的设置，规定较灵活，均由设计人员自行处理。建筑物竖向设计时，尽可能不出现错层，避免因温度变化产生的水平裂缝。同一建筑物内，设置相同的基础形式，若必须采用不同基础形式时，必须在不同基础形式位置设计沉降缝。
构造控制
加强设置钢筋混凝土圈梁，提高墙体的整体性。建筑顶层每个开间、错层处及屋面不等高处设置圈梁；顶层外圈设计为暗圈梁，无论“女儿墙”高低，均设置钢筋混凝土压顶圈梁，并与构造柱连为整体，以抵抗裂缝产生。除规范要求设备“构造柱”外，平面中“L、T”形的纵横墙交拉处必须设备“构造柱”，提高整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝产生。
提高屋面板的整体性，建议屋面板最好采用现浇板。屋面保温层，适当加厚或选用保温隔热性能好良好的材料。保温层应做至“挑檐”或檐沟处，防止混凝土结构外漏，有条件者必须增设、架空隔热层。房屋顶层端部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2Ф6钢筋，并在1～2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M5，提高墙体抗裂力。屋面“挑檐”为外露结构，一天内温差大，不仅容易开裂，对墙体开裂也有影响，应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”，减少收缩。
施工过程控制
砖砌体的转角处和交接处应同时砌筑，严禁无可靠措施的内外墙分砌施工。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎，斜槎水平投影长度应不小于高度的2/3。关于砌体不能留置斜槎时，除转角外可留置直槎，但直槎必须成凸槎，留直槎处应加设拉结钢筋，拉结钢筋的数量按120mm厚墙体不少于2个，间距延墙高不超过500mm；埋入长度从留槎开始不小于500mm，对于抗震设防裂度6度、7度的地区，不应小于1000mm；末端应有90°弯钩。可看出，砌体的转角处和交接处，是薄弱环节，砌筑有助保证整体性。
填充墙砌体的灰缝厚度和宽度应正确。砖砌体和小型砌块砌体灰缝厚度应为8～12mm。蒸压加气混凝土砌块的水平灰缝厚度及竖向灰缝宽度分别宜为15mm和20mm。砂浆的收缩率与砖等砌块的收缩率不同，灰缝过厚收缩也将增大，使砌体的裂缝风险增加。
填充墙砌至接近梁、板底时，应留一定空隙，待填充墙砌筑完毕并至少间隔7d后，再将其补砌挤紧。墙体在砌筑时，本身就有沉降。若将填充墙体一次砌筑到位，一段时间后，墙体下沉，砌体与梁或板的结合部位会产生水平裂缝。
为减少砌体在洞口部位产生裂缝，大于300mm的洞口上方必须设置过梁，长度为洞口尺寸加240mm，居中搁置。多年实践来看，窗台压顶伸入墙内的长度不足，是窗台八字裂缝产生的主要原因。
作好地基处理，严格控制地基不均匀沉降，尤其对松软土、填土及湿陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理，避免地基浸水引起不均匀沉降。
严格按规范规定在适当的位置设置沉降缝，尽量减小地基的不均匀沉降差，在抗震区适当设置基础梁，合理设置伸缩缝，最大间距不超过50米。
五、结论
砌体结构工程出现裂缝非常普遍，当今的技术不能彻底解决。这些现象提醒我们应从设计和施工阶段提早采取措施加以预防。如遇到建筑物出现裂缝，首先要查明并分析原因，评估其对结构的危害程度，确定有效地补强加固措施。