砌體結構產生裂縫的原因及應對措施

崔瑞利

新鄉市鴻盛建設工程有限公司（453000）

砌體結構產生裂縫的原因及應對措施

崔瑞利

新鄉市鴻盛建設工程有限公司（453000）

無論是作為承重墻或是非承重墻，都可以用砌體作為主要的墻體材料。然而在一些建筑工程中，砌體結構出現了裂縫病害，造成了房屋滲漏等質量問題，給業主帶來極大的不便。這里分析了砌體結構裂縫產生的原因和機理，并從各個環節提出了預防裂縫的綜合措施，用以確保砌體的質量，減少裂縫的發生。

砌體結構；變形裂縫；產生機理；預防措施

0 前言

砌體結構是指由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構件的結構。其特點是整體性較差，抗拉和抗剪強度較低，比較容易產生裂縫。但砌體結構裂縫有一定原因和客觀規律。通過對砌體結構裂縫和變形的分析，可以提出有針對性的預防和處理措施。

目前，裂縫是砌體結構質量中最主要也是最難處理的問題之一。當溫度變化幅度較大時，溫差將產生應力和變形。據有關資料統計，80%以上的裂縫是由于溫度應力造形超過砌體的正常使用極限。由于砌體結構采用材料的抗拉強度和抵抗變形的能力在一般情況下不會直接引起建筑物的損壞，但會影響建筑物的正常使用。

幾十年來，砌體結構在我國的發展建設中起到了不可替代的作用。雖然混凝土結構和鋼結構發展十分迅速，但是其成本高，施工工藝復雜，大型設備較多，不可能在中小城市及縣城中大規模發展。砌體結構的材料來源廣泛，施工設備和施工工藝較簡單，可以不用大型機械，能較好地連續施工，還可以大量地節約木材、水泥和鋼材，造價相對低廉，因而得到廣泛應用。

1 砌體結構產生裂縫的原因

砌體結構的房屋裂縫一般是單因素典型裂縫，這種裂縫的形態與產生的原因有較強的對應關系。砌體結構產生的裂縫大致分為溫度收縮裂縫、地基沉降差異裂縫、受力裂縫及干縮裂縫等類型。

1.1 溫度裂縫

1.1.1 溫度裂縫的主要形態

最常見的溫度裂縫出現在混凝土平屋蓋房屋的頂層兩端墻體和山墻上。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經過一個冬夏之后才逐漸穩定,不再繼續發展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。溫度裂縫有明顯的規律性：兩端重中間輕，頂層重往下輕，陽面重陰面輕。

1.1.2 溫度裂縫產生機理

磚砌體的線膨脹系數5×10－6，是混凝土的一半。當外界溫度升高時，混凝土頂蓋變形大，墻體變形相對較小，導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產生約束應力，使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時，墻體就會產生溫度裂縫。

1.2 收縮裂縫

1.2.1 收縮裂縫的主要形態

因砌塊收縮引起的墻體裂縫，在混凝土砌塊房屋中比較普遍。在內外墻、在房屋的各層均可能出現。干縮裂縫形態一般有：在墻體中部出現的階梯形裂縫，環塊體周邊灰縫的裂縫，在外墻的窗下墻出現豎向均勻裂縫，山墻等大墻面出現的豎向、水平向裂縫。收縮裂縫一般多出現在下部幾層，有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位出現了由底層一直延伸至3、4層的豎向裂縫。

1.2.2 收縮裂縫產生機理

黏土砌體和混凝土砌體對含水率變化的反應不同。黏土砌塊隨含水率的增加而膨脹，在含水率降低時不會收縮。即這種膨脹不會因為在大氣溫度中變干而收縮[1]。砌體中的含水量取決于原材料的種類和燒制溫度范圍。當砌體從窯中取出時尺寸最小，然后隨著含水率的增加而膨脹。

1.3 地基變形

軟土、填土、沖溝、古河道、暗渠以及各種不均勻地基上建造結構物,或者地基雖然均勻，但是荷載差別過大，結構物剛度差別懸殊時，應特別注意由于地基不均勻沉降引起的裂縫。

1.3.1 地基變形的主要形態

地基不均勻沉降裂縫的形態是多種多樣的，有些裂縫隨時間長期變化，裂縫寬度較寬，有時寬至數厘米。裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫。地基不均勻沉降裂縫常見的有：正八字裂縫和斜向裂縫。沉降裂縫多出現在房屋中下部，發生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大[2]。

1.3.2 地基變形產生機理

1）墻體中下部區域的正八字裂縫

一般情況下，地基受到上部傳遞的壓力，引起地基的沉降變形呈凹形，常稱為“盆形沉降曲面”。這是由于中部壓力相互影響高于邊緣處相互影響、邊緣處非受載區地基對受載區下沉有剪切阻力等共同作用的結果。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲，產生正彎距。結構中下部受拉，端部受剪，特別是端部地基反力梯度很大，端部的剪應力也很大，墻體由于剪力形成的主拉應力破裂，裂縫呈正八字形。

2）墻體斜向裂縫

當地基中部有回填砂、石，或中部地基堅硬而端部較軟，或荷載相差懸殊，建筑物端部沉降大于中部時，會形成負彎距。主拉應力將引起墻體的斜裂縫或倒八字裂縫。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫，而且可能引起砌體的水平裂縫。

2 裂縫對砌體結構的危害

2.1 對砌體結構安全性的危害

砌體結構受力裂縫的出現預示著結構承載力可能不足，結構變形的出現雖然對砌體抗壓承載力沒有直接影響，但貫穿性裂縫的形成會降低結構的整體穩定性和抗震性能。

2.2 對砌體結構使用功能的影響

外墻、樓板和屋面結構裂縫會影響結構防水，造成房屋滲漏，明顯的結構裂縫或較大的變形會影響建筑物的美觀。砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。

3 結論

砌體結構出現裂縫是一種較為普遍的現象。這些現象提醒我們應從設計和施工階段提早采取措施來加以預防。如果遇到建筑物出現裂縫，首先要查明并分析裂縫和變形產生的原因，評估其對結構的危害程度，確定有效的補強加固措施。砌體結構中墻體的裂縫是建筑工程質量中的多發病，雖然通常不會影響結構的安全，但影響建筑的美觀、結構的耐久性。只要我們在設計和施工中重視這一現象，裂縫是可以控制的。

[1]駱萬康.關于砌體抗剪力強度計算與集中式預應力磚墻抗震設計的建議[C].全國砌體結構學術會議論文集, 1999,9.

[2]王鐵擎.建筑枷的裂縫控制[M].上海：上?？茖W技術出版社,1993.