探討房屋建筑墻體裂縫成因及控制措施

【摘 要】墻體裂縫成為建筑上的質量通病之意，嚴重影響了人們的生活品質—即影響美觀也容易造成安全隱患。因此，研究墻體裂縫產生的原因進而研究相應的控制措施，就成為人們關注的焦點。正是從這個角度出發，采取文獻法和實例分析法進行了相關的分析。

【關鍵詞】房屋建筑；裂縫；成因；控制措施

1 引言

在有些地方我們不難發現，有些墻體、窗臺梁會產生裂縫現象，為了避免這類現象發生，同時為了提高工程質量的整體性和穩定性，預防在施工過程中發生坍塌和裂縫現象，我們經過討論、研究對建筑物的裂縫進行了認真分析，可以發現建筑物裂縫形成主要是由于設計、材料或施工方面的原因，但歸結各種情況，不外乎以下情況，因此我們采取對比分析、計算等方法對其成因進行逐個分析。（1）、溫度和干縮產生的裂縫；（2）、地基不均勻下沉引起的裂縫；（3）、工程設計方面不合理，引起墻體開裂；（4）、墻體施工質量控制不符合規范要求，引起的墻體開裂。

1.1 溫度和干縮產生的裂縫

溫度應力引起的墻體裂縫主要是由于建筑物各部分溫度差異引起溫度變形不協調，從而導致的墻體開裂。這類裂縫主要發生在鋼筋混凝土平屋蓋的磚混住宅中，裂縫形式有“八”字形縫、45度斜裂縫、水平縫、垂直縫等。在磚混結構中的溫度裂縫差異主要由兩部分原因造成：一是磚砌體與混凝土樓板的初始溫差：混凝土樓蓋在澆筑后的硬化過程中，由于水化熱的作用而使得樓蓋的溫度升高，而砌體溫度不變，造成磚砌體與鋼筋混凝土樓蓋的初始溫差。二是日光照射產生的溫差：建筑物在使用過程中由于受到日照影響溫度升高，由于鋼筋混凝土樓蓋通常接受日照時間較長，同時樓蓋的阻熱能力差，從而比磚砌體溫度升的更快，造成樓蓋與磚砌體的溫度差異。在兩種溫差的影響下，加之鋼筋混凝土樓蓋與磚砌體的溫度線膨脹系數也差別較大，從而產生溫度應力，并導致磚砌體中產生剪應力和拉應力，當這個剪應力和拉應力超過了磚砌體的允許應力，就會產生裂縫。

1.2 地基不均勻下沉引起的墻體裂縫

1.2.1 斜裂縫主要發生在軟土地基上，由于地基不均勻下沉，使墻體承受較大的剪切力，當結構剛度較差、施工質量和材料強度不能滿足要求時，導致墻體開裂。

1.2.2 窗間墻水平裂縫產生的原因是在沉降單元上部受到阻力，使窗間墻受到較大的水平剪力而發生上下位置的水平裂縫。

1.2.3 房屋低層窗臺下豎直裂縫是由于窗間墻承受荷載后，窗臺墻起著反梁作用，特別是較寬大的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下（如禮堂、廠房等工程），窗臺墻因反向變形過大而開裂，嚴重時還會擠壞窗口，影響窗扇開啟。另外，地基如建在凍土層上，由于凍脹作用也會在窗臺發生裂縫。

1.3 工程設計方面不合理，引起墻體開裂

設計時沒有認真按規范規程要求進行防裂縫設計。在許多工程中，設計雖有防裂縫措施，但與規程要求不完全相符，致使墻體防裂縫得不到有效保障，或保質年限大大縮短。還有一個較為重要的方面就是墻砌體材料強度偏低、不同砌體混合砌筑、砌體強度與砌筑砂漿強度相差過大等設計方面的不當。

1.4 墻體施工質量控制不符合規范要求，引起墻體開裂

砌體強度低。施工過程中未認真做好材料質量的控制，磚砌體材料的強度較設計要求低，或是抗壓強度雖達到要求，但因砌體長度較長，砌筑施工完成后，砌體從中間部位自行斷裂。

1.4.1 不同強度的砌體混合砌筑施工中，使用不同砌體材料作為配套砌塊，致使各種砌體組合砌筑，因不同砌體材料強度、熱脹冷縮、吸水率等不同引起墻體開裂。

1.4.2 砌筑砂漿強度偏低（偏高）。砂漿攪拌過程中，砂漿攪拌不均勻導致有的砂漿強度偏高，有的強度偏低，有的甚至因為粘結材料量太少強度較低。配料方面砂配多了砂漿強度偏低，水泥配多了砂漿強度偏高；水多了，砂漿稠度低影響砂漿強度，且砂漿干縮量增大，引起灰縫位置開裂。

1.4.3 砌筑用砂漿沒有按要求做到隨拌隨用。砂漿一次性攪拌量過多，存放時間過長，致使砂漿還沒有砌前就開始初凝結塊，使用時砂漿強度已大打折扣，嚴重影響墻體質量，引起裂縫。

1.5 混凝土裂縫產生的主要原因

混凝土結構的宏觀裂縫產生的原因主要有三種，一是由外荷載引起的，這是發生最為普遍的一種情況，即按常規計算的主要應力引起的；二是結構次應力引起的裂縫，這是由于結構的實際工作狀態與計算假設模型的差異引起的；三是變形應力引起的裂縫，這是由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素引起結構變形，當變形受到約束時便產生應力，當此應力超過混凝土抗拉強度時就產生裂縫。

2 墻體裂縫控制措施

（1）屋蓋上設置保溫層或隔熱層；

（2）在屋蓋的適當部位設置控制縫，其間距30mm;

（3）當采用現澆混凝土挑檐的長度＞12㎜時，宜設置分隔縫，其寬度＞20㎜；

（4）合理設置灰縫鋼筋，其要求如下：①在墻洞口上、下的第一道和第三道灰縫設置鋼筋，鋼筋伸入洞口每側長度應＞600㎜。②在樓蓋標高以上、屋蓋標高以下的第二道或第三道灰縫及靠近墻頂的部位設置鋼筋。③灰縫鋼筋的間距＜600㎜。④灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離應＞600㎜。⑤灰縫鋼筋宜通長設置，當不便通長設置時，允許搭接，搭接長度＞300㎜。⑥灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉角墻中，錨固長度＞300㎜。⑦灰縫鋼筋應埋入砂漿中，其保護層上下應≥3㎜，外側＜15㎜。⑧配筋時含鋼率≥0.05％。局部截面配筋時含鋼率≥0.3％。⑨設置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距應≤30㎜

（5）在頂層圈梁上設置寬40~50㎜的遮陽板，防止太陽直接照射鋼筋混凝土圈梁，減小因溫差產生的應力。

（6）對于已經產生溫度裂縫的砌體，盡管在通常情況下裂縫不會對建筑物的結構安全造成影響，但裂縫的出現影響了房屋的美觀與使用，同時對結構的整體性與耐久性也有影響，因此，裂縫穩定后應及時采取處理措施：對于數量較少且裂縫寬度不大的墻體裂縫可在消除裂縫表面灰塵、白灰、浮渣及松散層等污物后，采取壓力灌漿的方法進行修補；對于數量較多、寬度較大的墻體裂縫宜先將墻面抹灰全部剔除，并在墻面橫豎灰縫剔除深度不小于10㎜的砂漿，清掃墻面灰塵并澆水濕潤裂縫，用水泥稠漿封堵裂縫，在磚墻兩面分別掛雙向中6@200鋼筋網片，用6穿墻筋勾住兩鋼筋網片，然后用高強度砂漿抹面。

從工程設計方面著手，有效預防墻體開裂

強化墻體防裂縫設計的要領與理論，嚴格按規范要求進行墻體設計，確保墻體質量。

（1）墻體抹灰砂漿中摻一定量纖維，增強抗裂能力。

（2）外墻裝修有條件的全部增設鋼絲網。

（3）砌體墻有窗臺的，全部改用混凝土窗臺。

（4）墻體砌筑用的材料盡可能使用一種，避免多種材料混合使用。

（5）盡可能保證墻體所用砌塊、砌筑砂漿、抹灰砂漿的強度、吸水率、熱脹冷縮系統協調，基本一致。

（6）在不同材料界面增設鋼絲網，管線預埋位置增設抗鋼網。

3 防止地基沉降引起裂縫的措施

3.1 合理設置沉降縫。凡不同荷載（高差懸殊的房屋）、長度過大、平面形狀較為復雜、同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋，都應從基礎開始分成若干部分并設置沉降縫，使其各自沉降，以減少或防止裂縫產生。

3.2 加強上部結構的剛度，提高墻體抗減強度。可在基礎（±0.00）處及各樓層門窗口上部設置圈梁，砌體操作過程中嚴格執行規范規定，如采取磚澆水潤濕，改善砂漿和易性，提高砂漿強度、飽滿度，增加磚層之間的粘結，施工臨時間斷處嚴禁留直搓等措施，都可大大提高墻體抗減強度。

3.3 加強地基探槽工作。對于復雜的地基，在基槽開挖后應進行普通釬探，對探出的軟弱部位加固處理后，方可進行基礎施工。

3.4 大窗口下部應考慮設混凝土梁或反磚旋，以適應窗臺的變形，防止窗臺處產生豎直裂縫。為避免多層房屋底層窗臺下出現裂縫，除了加強基礎整體性外，也可采取通長配筋的方法。另外窗臺部位砌筑時不宜使用過多的半磚。在窗洞下增設厚40mm鋼筋混凝土帶，使山墻兩側1—2房間與山墻形成U字形鋼筋混凝土帶，以解決窗下角裂縫問題，并提高結構的整體性。

4 大體積混凝土控制溫度和收縮裂縫的技術措施

為了有效地控制有害裂縫的出現和發展，必須從控制混凝土的水化升溫、延緩降溫速率、減小混凝土收縮、提高混凝土的極限拉伸強度、改善約束條件和設計構造等方面全面考慮，結合實際采取措施。

4.1 降低水泥水化熱和變形

4.1.1 選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等。

4.1.2 充分利用混凝土的后期強度，減少每立方米混凝土中水泥用量。根據試驗每增減10Kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度相應升降1℃。

4.1.3 使用粗骨料，盡量選用粒徑較大、級配良好的粗細骨料；控制砂石含泥量；摻加粉煤灰等摻合料或摻加相應的減水劑、緩凝劑，改善和易性、降低水灰比，以達到減少水泥用量、降低水化熱的目的。

4.1.4 在基礎內部預埋冷卻水管，通入循環冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。

4.1.5 在厚大無筋或少筋的大體積混凝土中，摻加總量不超過20%的大石塊，減少混凝土的用量，以達到節省水泥和降低水化熱的目的。

4.1.6 在拌合混凝土時，還可摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補償收縮，減少混凝土的溫度應力。

4.1.7 改善配筋。為了保證每個澆筑層上下均有溫度筋，可建議設計人員將分布筋做適當調整。溫度筋宜分布細密，一般用直經為8的鋼筋，雙向配筋，間距15cm。這樣可以增強抵抗溫度應力的能力。上層鋼筋的綁扎，應在澆筑完下層混凝土之后進行。

4.1.8 設置后澆縫。當大體積混凝土平面尺寸過大時，可以適當設置后澆縫，以減少外應力和溫度應力；同時也有利于散熱，降低混凝土的內部溫度。

4.2 降低混凝土溫度差

4.2.1 選擇較適宜的氣溫澆筑大體積混凝土，盡量避開炎熱天氣澆筑混凝土。夏季可采用低溫水或冰水攪拌混凝土，可對骨料噴冷水霧或冷氣進行預冷，或對骨料進行覆蓋或設置遮陽裝置避免陽光直曬，運輸工具如具備條件也應搭設遮陽設施，以降低混凝土拌合物的入模溫度。

4.2.2 摻加相應的緩凝型減水劑，如木質素磺酸鈣等。

4.2.3 在混凝土入模時，采取措施改善和加強模內的通風，加速模內熱量的散發。

4.3 加強施工中的溫度控制

4.3.1 在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，緩緩降溫，充分發揮徐變特性，減低溫度應力，夏季應注意避免暴曬，注意保濕，冬季應采取措施保溫覆蓋，以免發生急劇的溫度梯度發生。

4.3.2 采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。

4.3.3 加強測溫和溫度監測與管理，實行信息化控制，隨時控制混凝土內的溫度變化，內外溫差控制在25℃以內，基面溫差和基底面溫差均控制在20℃以內，及時調整保溫及養護措施，使混凝土的溫度梯度和濕度不至過大，以有效控制有害裂縫的出現。

4.3.4 合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土拌合物堆積過大高差。在結構完成后及時回填土，避免其側面長期暴露。

4.4 改善約束條件，削減溫度應力

4.4.1 采取分層或分塊澆筑大體積混凝土，合理設置水平或垂直施工縫，或在適當的位置設置施工后澆帶，以放松約束程度，減少每次澆筑長度的蓄熱量，防止水化熱的積聚，減少溫度應力。

4.4.2 對大體積混凝土基礎與巖石地基，或基礎與厚大的混凝土墊層之間設置滑動層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂、或刷熱瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設置緩沖層，如鋪設30~50mm厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，釋放約束應力。

5 結論

房屋建筑墻體裂縫產生的原因復雜多樣、影響因素多，控制難度較大，但總體上不外乎以上幾種類型。只要采取全過程控制的方法，從設計到選材和施工都加強管理，嚴格遵守相關規范和操作規程，就能大大減少墻體裂縫產生的可能性，或將裂縫數量控制在最小程度，從而確保工程施工質量，提高人們的生活水平。

參考文獻

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作者簡介：

金華（1988—），女，河南省焦作市人，學歷：大專；研究方向：墻體裂縫成因及控制措施。