砌体结构开裂问题研究

砌体结构开裂问题研究

【摘 要】随着社会经济的发展，人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高，对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构的抗裂措施，已成为工程量、国家行政主管部门，以及房屋开发部门关注的重点。本文就工程实践中发现砌体结构出现裂缝的例子，对引起砌体开裂的主要原因进行分析并提出其预防措施。

【关键词】砌体结构;开裂;主要原因;裂缝控制措施

1.裂缝的性质

由砖、石或各种砌块等块体通过砂浆铺缝砌筑而成的结构称为砌体结构。由于砌体结构的材料来源广泛，施工设备和施工工艺较简单，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，其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故。引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类，一是温度裂缝，二是干燥收缩裂缝，简称干缩裂缝，以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

1．1 温度裂缝

温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。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，墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝，以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因，是顶板的温度比其下的墙体高得多，而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差，在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大，中间渐小，顶层大，下部小。

1.2 干缩裂缝

各种材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3～０．4５mm/m，它相当于25～40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再

次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80%左右。

由于干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝；在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝；在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝；在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。

1.3 温度、干缩及其它裂缝

对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝，面对非烧结类块体，如砌块、灰砂砖、粉煤 灰砖等砌体，也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝，其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合，或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象，而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。

2.裂缝产生的原因

引起砌体结构墙体开裂的因素很多，主要有地基的不均匀沉降,温度变化引起的伸缩，设计上对房屋的构造处理不当，使用的建筑材料不合格,施工质量不合格等。

2.1地基不均匀沉降引起墙体开裂

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。这种裂缝一般都是斜向的，且多发生在门窗洞口上下。

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主要措施有：

(1)合理设置沉降缝。在房屋体型复杂，特别是高度相差大时，应设沉降缝。沉降缝应从基础开始分开，且有足够的宽度，施工中应保持缝内清洁，防止碎砖、砂浆等杂物落入缝内。

(2)合理安排施工顺序，宜先建较重单元，后建较轻单元。

(3)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。

(4)加强上部结构的刚度和整体性，提高墙体的稳定性和抗剪能力，减少建筑物端部的门、窗洞口，增大端部洞口到墙端的墙体宽度，加强圈梁布置，尤其是要加强地圈梁的刚度。

(5)不宜将建筑物设置在不同刚度的地基上，如同一区段建筑，一部分用天然地基，一部分用桩基等。必须采用不同地基时，要妥善处理，进行必要的计算

分析。

(6)房屋体形应力求简单，横墙间距不宜过大。

2.2 温度变化引起墙体开裂

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，严重者会发展重房屋两端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。

(2)由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩而产生的裂缝：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。

2.3构造措施处理不当引起墙体开裂

在砌体结构的房屋的设计中，有时因为没有合理采取相应构造措施而产生各种裂缝，在工程中也占相当大一部分。所以应该合理的设置各种措施，最大限度的减少裂缝。

(1)为了防止减轻房屋顶层墙体裂缝，除了做好以上防护措施外，还应做好以下措施：顶层墙体有门窗洞口时，在过梁的水平灰缝内设置2-3道钢筋网片或2ф6钢筋，并应伸入过梁两端墙体内不小于600mm；顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5；女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4米，构造柱应伸入女儿墙顶并与压顶梁整浇；房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。

(2)为了防止减轻房屋底层墙体裂缝，可根据情况采取以下措施：增大基础圈梁的刚度；在底层窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或2ф6钢筋，并伸入两边窗间墙不小于600mm；窗台下采用钢筋混凝土现浇带，嵌入两边窗间墙内不小于600mm；墙体转角处和纵横墙交接处宜竖向每隔400-500mm设拉结筋，其数量为每120 mm墙厚不少于1ф6或焊接钢筋网片，埋入长度从墙的转角或交接处算起，每边不小于600mm。

另外，由于砌体材料的质量不合格，砂浆强度不够，这些都会造成整个砌体的强度不够等而产生裂缝。所以，在施工中应严格把好原材料的质量关，对防裂

要求较高的墙体，可根据情况采取专门措施。

综上所述，由于砌体出现裂缝的原因很多，所以在实际工程中要提早预防，采取相应的构造措施，防患于未然。使裂缝尽量最小化。一旦出现裂缝则要注意观察，必要时采取灌浆或加固措施以阻止裂缝的开展。