砌體結(jié)構(gòu)建筑物墻體裂縫成因及處理對(duì)策

朱景虹

甘肅省白銀市第一建筑工程有限責(zé)任公司（730900）

0 引言

砌體結(jié)構(gòu)建筑物墻體裂縫從大的方面可分為受力裂縫與非受力裂縫兩大類(lèi)。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的相應(yīng)形式的裂縫，稱(chēng)為受力裂縫，如結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不足、剛度不足、穩(wěn)定不足等產(chǎn)生的裂縫。而砌體收縮、濕度變化、地基沉降不均勻等引起的裂縫是非受力裂縫，又稱(chēng)變形裂縫，這類(lèi)裂縫幾乎占全部可見(jiàn)裂縫的80%左右。

1 裂縫成因分析

1.1 外荷載破壞裂縫

混凝土砌體在集中荷載作用下易產(chǎn)生裂縫，其原因是混凝土砌體的抗剪及抗拉應(yīng)力與磚砌體相比僅為磚砌體的45%～58%，由于混凝土砌塊砌體剛度與磚砌體相比較易產(chǎn)生應(yīng)力集中，常沿砌體灰縫產(chǎn)生拉裂，原本是抗拉和抗剪強(qiáng)度較低的砌塊砌體卻又受到了較大拉和剪的作用，因此，最容易產(chǎn)生裂縫。

1.2 差異沉降引起的裂縫

砌體結(jié)構(gòu)墻體基礎(chǔ)往往以條形基礎(chǔ)或板式基礎(chǔ)為主，允許有一定的沉降量和差異沉降量,特別是在深厚軟弱地基地區(qū)其沉降量和差異沉降量更大。由于這種較大的沉降量和差異沿沉降量,加之砌塊結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)能力要比傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)差,致使墻體在變形撓曲作用下產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力或主拉應(yīng)力，墻體極易產(chǎn)生裂縫。

1.3 溫度裂縫

溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮，在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。混凝土砌塊砌體的線膨脹系數(shù)比磚砌體的大1倍,因此小型砌塊砌體對(duì)溫度的敏感性比磚砌體高,更容易因溫度變形引起裂縫。

溫度裂縫的特點(diǎn)是:向陽(yáng)面墻體多于背陽(yáng)面、夏季多于冬季，屋面設(shè)置保溫隔熱層的結(jié)構(gòu)墻體裂縫少。而未設(shè)置或設(shè)置了但達(dá)不到保溫隔熱目的的房屋則裂縫較多,頂層設(shè)置構(gòu)造柱越密，設(shè)置圈梁的墻體裂縫越少，反之則越多。溫度裂縫一般呈對(duì)稱(chēng)分布；溫度裂縫一般在房屋的頂層，偶爾才向下發(fā)展；溫度裂縫經(jīng)一年后基本穩(wěn)定，不再擴(kuò)展。

1.4 干縮裂縫

黏土磚是由黏土制坯經(jīng)燒結(jié)而成的,成品后干縮極小,且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚，一般不考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。另外，這類(lèi)砌體在潮濕情況下會(huì)產(chǎn)生較大的濕脹，而且這種濕脹是不可逆的變形。混凝土空心砌塊則是混凝土拌合料經(jīng)澆筑、振搗養(yǎng)護(hù)而成的，是一種空心、薄壁、大塊的水泥制品。混凝土在硬化過(guò)程中逐漸失水而干縮，并且隨含水量的降低，砌塊會(huì)產(chǎn)生較大的干縮裂縫,其干縮量因材料和成型質(zhì)量不同而存在差異并隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸減小。

對(duì)于干縮已趨穩(wěn)定的普通混凝土砌塊砌體，如再次被浸濕后，會(huì)再次發(fā)生干縮，通常稱(chēng)為第二干縮。普通混凝土砌塊在含水飽和后的第二干縮,其穩(wěn)定時(shí)間比成型硬化過(guò)程的第一干縮時(shí)間要短，一般約為15天左右。其第一干縮收縮率約為第一干縮的80%左右。

因混凝土砌塊干縮而引起的墻體裂縫，在小型混凝土砌塊房屋是比較普遍的。干縮裂縫的形態(tài)一般有以下幾種:①在墻體中部出現(xiàn)的階梯裂縫；②環(huán)繞塊材周邊灰縫的裂縫；③在外墻出現(xiàn)豎向均勻裂縫;④在山墻等大墻面由于收縮出現(xiàn)的豎向裂縫，有的是水平向裂縫。

1.5 其它裂縫

另外設(shè)計(jì)上的疏忽、無(wú)針對(duì)性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計(jì)施工規(guī)程、砌體強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，以及缺乏經(jīng)驗(yàn)也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對(duì)混凝土砌塊、灰砂磚等新型墻體材料，沒(méi)有針對(duì)材料的特殊性，采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應(yīng)的構(gòu)造措施，仍沿用黏土磚使用的砂漿和相應(yīng)的抗裂措施,必然造成墻體出現(xiàn)較嚴(yán)重的裂縫。

2 砌體裂縫的預(yù)防措施

預(yù)防砌體裂縫的關(guān)鍵在設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)上。在施工中應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量管理，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)施工規(guī)范要求，杜絕使用不合格材料。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須注意根據(jù)不同的建筑平面、立面進(jìn)行剛度和內(nèi)力調(diào)整,平面和立面布置要盡量簡(jiǎn)單、規(guī)則，優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系;縱橫墻均勻?qū)ΨQ(chēng)布置，沿平面內(nèi)對(duì)齊，沿豎向上下連續(xù)無(wú)突變和薄弱層，避免由于上下采用不同的材料而造成剛度變化，局部應(yīng)力集中。對(duì)于功能要求形成的非規(guī)則平面,超長(zhǎng)和復(fù)雜體型，應(yīng)進(jìn)行合理的分段，根據(jù)不同情況設(shè)置控制縫。

在建筑設(shè)計(jì)上應(yīng)進(jìn)一步提高屋面保溫層的保溫隔熱性能。應(yīng)按建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)屋面保溫層進(jìn)行熱工計(jì)算，對(duì)保溫材料提出質(zhì)量密度、粒徑、導(dǎo)熱系數(shù)及含水率等技術(shù)指標(biāo)的要求。還必須確保保溫層有足夠的厚度，尤其要注意排水坡向的進(jìn)深較小、長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)的房屋，保溫層的最小厚度應(yīng)適當(dāng)加大。有架空隔熱層的房屋，應(yīng)注意保證架空層內(nèi)空氣的流通，不能堵塞架空層的對(duì)外通道，以確保溫度的盡快散失。

2.1 抓好設(shè)計(jì)關(guān)，抵抗裂縫出現(xiàn)

合理設(shè)置構(gòu)造柱、芯柱及圈梁，使用合理強(qiáng)度等級(jí)的混凝土砌塊和砌筑砂漿，使砌塊房屋整體剛度均勻，抵抗并分散裂縫出現(xiàn)。

2.2 合理設(shè)置控制縫

砌體結(jié)構(gòu)的干縮變形是由砂漿和砌塊兩者的變形組成的。減輕干縮裂縫就是控制好混凝土砌塊與砂漿的收縮。在設(shè)計(jì)方面來(lái)講,主要是考慮設(shè)置墻面控制縫及設(shè)置灰縫鋼筋。控制縫是根據(jù)砌體材料的干縮特性,把較長(zhǎng)的砌體房屋的墻體劃分為若干個(gè)較小的區(qū)段，縮小砌體因溫度、干縮變形引起的應(yīng)力或裂縫，從而達(dá)到可以控制的地步。設(shè)置控制縫就是對(duì)建筑物可能出現(xiàn)的變形加以調(diào)節(jié),把砌體的變形控制在一定范圍之內(nèi)，如果要出現(xiàn)裂縫，就讓裂縫出現(xiàn)在預(yù)先設(shè)計(jì)好的控制縫內(nèi),而不在墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的難看的裂縫。

2.3 局部配筋

由于砌體的抗拉抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低,可以通過(guò)在砌體內(nèi)配置水平和豎向鋼筋，達(dá)到增強(qiáng)砌體抗裂能力的目的。局部配筋的作用并不是為避免墻體出現(xiàn)裂縫,而僅是為防止產(chǎn)生明顯的溫度收縮裂縫，因?yàn)橹挥挟?dāng)砌體開(kāi)裂時(shí)，在縫中的鋼筋才能起作用,對(duì)應(yīng)力進(jìn)行傳遞和重分布，減少裂縫的寬度，使墻體上的裂縫變的細(xì)小分散而不易被察覺(jué)。

局部配筋的形式主要是灰縫配筋、鋼筋混凝土帶的設(shè)置及芯柱鋼筋三種。局部配筋設(shè)置的數(shù)量與間距，應(yīng)根據(jù)房屋的實(shí)際構(gòu)造情況以及抗震的要求而確定，與砌體的類(lèi)別、墻體的型式、變形縫的間距等因素有關(guān)。

3 砌體結(jié)構(gòu)裂縫的處理對(duì)策

砌體結(jié)構(gòu)墻體開(kāi)裂是一個(gè)帶有普遍性的質(zhì)量問(wèn)題，也就是說(shuō)砌體結(jié)構(gòu)墻體開(kāi)裂是難以避免的,這些裂縫一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全。但裂縫卻對(duì)室內(nèi)的外觀裝飾帶來(lái)了不利的影響，在心理上給人們?cè)斐刹话踩母杏X(jué)，影響工作生活情緒。外墻出現(xiàn)的裂縫還可能引起房屋的滲漏，因此，對(duì)裂縫應(yīng)該加以修補(bǔ)處理，以滿足美觀及抗?jié)B漏要求。

1）對(duì)主要由砌塊干縮和溫度收縮引起的裂縫的處理,一般采用以下三種方案:

①對(duì)寬度不小于1mm的裂縫，采用膨脹水泥摻石棉絨嵌縫修補(bǔ)。

②對(duì)寬度小于1mm的墻面裂縫,采用白膠貼布修補(bǔ)。其做法是首先將墻面沿裂縫表面抹灰層剔深l0 mm左右，剔寬50mm左右，清理干凈后，粘貼玻璃絲布，用石膏嵌縫，再用白膠貼白的確良布1～2層，最后刮膩?zhàn)诱移剑⑼苛稀?/p>

③對(duì)清水外墻面裂縫,沿裂縫將灰縫砂漿剔深l0mm,用1:1水泥砂漿重新勾縫，并將外表面涂成與磚墻同一顏色。

2）對(duì)由基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生的墻體裂縫處理，如果已確認(rèn)裂縫處于穩(wěn)定狀態(tài),則可根據(jù)裂縫寬度按上述方法區(qū)別處理，如果沉降尚未穩(wěn)定，在沉降較大部位應(yīng)進(jìn)行勘察，探明土質(zhì)情況，然后再確定加固處理地基的方案，采用灌漿固結(jié)地基土的方法或采用補(bǔ)樁設(shè)梁托墻體方法,防止繼續(xù)發(fā)生不均勻沉降，待穩(wěn)定后對(duì)墻體裂縫再按上述方法進(jìn)行處理。

3）對(duì)于由外荷載引起的墻體裂縫，應(yīng)先要分析計(jì)算墻體的承載力是否能滿足繼續(xù)承載要求，如不滿足要求，要進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，然后再對(duì)墻體裂縫進(jìn)行處理。

[1]GB50003-2001,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB50203-2002,砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3]王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合方法[J].施工技術(shù),2000,29(5):5～9.

[4]彭圣浩.建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.