浅谈砌体结构几种常见的裂缝成因及预防措施

2013-08-15朱根成

中国建筑金属结构 2013年6期

朱根成

（陕西龙达建安有限责任公司，陕西渭南 715400）

综述

从固体力学的角度来说，裂缝是材料中的某种不连续现象，任何建筑材料即使在承载之前其内部都不可避免地存在微观裂缝，这种微裂缝起初的分布不均匀、非贯穿，在各种广义荷载的作用下，裂缝产生运动，进而形成宏观裂缝直到影响稳定。砌体结构裂缝的成因十分复杂，从裂缝形成、扩展直到连通，其间要受到许多因素影响，包括建筑材料的物理性能，施工过程中的养护措施，环境温度、湿度的影响，钢筋的配置，防水和保温隔热做法等。

本文着重对砌体结构的几种常见裂缝—温度裂缝、地基不均匀沉降裂缝、干缩裂缝和荷载裂缝的成因、预防和控制措施进行分析和总结。

1 缝的成因分析

1.1 温度裂缝的成因分析

结构做为一个整体，屋盖、楼板与砌体之间互相约束，当外界温度变化时，相互间温度变形不协调，产生温度应力，当温度应力超过砌体抗拉或抗剪强度极限值时，砌体将产生温度裂缝。以下原因会造成温度裂缝：一是盲目提高砌块的强度等级，或砌筑砂浆强度等级过低，从而造成裂缝出现。二是屋面和外墙保温效果对于墙体的温度应力有着较为明显的影响。屋面、外墙保温效果好，可使其板面上下、砌体内外的温差降低。而若无保温，将导致温差比较大。因为钢筋混凝土的温度线膨胀系数与砌体温度线膨胀系数不同，当温度变化时，混凝土与砌体的变形不同步，即在墙体产生内应力，内应力的大小与温度的变化成正比。当作用于墙体内的温度应力超过构件的抗拉强度或抗剪强度极限值时，将出现裂缝。三是砌体与混凝土交接处存在较大的约束条件，当温度变化时，这种约束应力大于砌体内的主拉应力，因此会在砌体相对薄弱处产生45°裂缝。

1.2 地基不均匀沉降裂缝成因分析

一般建筑来讲，上部结构具有一定的刚度，因勘察、设计等原因，上部结构构件传至基础的荷载引起地基土变形和下沉的差异，即造成地基的不均匀沉降，但又受到上部结构抗弯刚度的限制而有所调整。与此同时，对上部结构产生一定的附加应力，且往往由于产生的附加应力过大超过砌体抗拉或抗剪极限变形值时，砌体将产生裂缝。以下原因会造成沉降裂缝的形成：一是水平裂缝多伴随着斜裂缝的产生。当局部的沉降差异悬殊，在引起斜裂缝的同时，由于斜裂缝上部墙体受到阻力，下部墙体有自重下坠作用，产生垂直方向的沉降，使墙体受到较大的水平剪力和垂直方向的拉应力，同时形成水平裂缝。二是内横墙、山墙多为承重墙，承受的荷载大，而且跨度大。当其下地基产生不均匀沉降时，导致墙体内产生了垂直方向的剪应力和拉应力，当基础的刚度不足以抵抗此差异沉降时，便会产生垂直裂缝。

1.3 干缩裂缝的成因分析

砌体结构的干缩裂缝大多数与墙体材料的收缩性能和结构约束条件有关。通常砌体收缩值和结构约束小的砌体，一般不易产生干缩裂缝，如烧结黏土制品的砌体，收缩值较小，平均为-0.1mm/m，故当结构平立面比较规整、施工质量满足规范要求时，砌体结构一般不出现裂缝，若抹灰质量不佳或砂子含泥量超标以及砂浆稠度过大等，则干缩裂缝主要发生在抹灰层内。但对于蒸压灰砂砖砌体、蒸压粉煤灰砖砌体、普通混凝土砌块砌体、轻骨料混凝土砌块和加气混凝土砌块砌体，由于其收缩值平均在-0.2～0.5mm/m之间，因此上述砌体在施工时，当块体含水量控制不严或砌筑质量不佳时，易沿砌筑砂浆灰缝处产生干缩裂缝。

1.4 缝的成因分析

荷载裂缝多出现在轴心或小偏心受压的砖垛或砖柱上，有时也出现在截面较小的承重窗间墙上，且多呈竖向裂缝，有时呈枣核形，严重处砖块断裂，砌体出现剥落现象。砌体结构产生受力裂缝的主要原因是在外部荷载的作用下，砌体已达到或超过其承载能力的极限值。导致上述裂缝通常是由于设计不周、截面过小；功能改变导致超载；砖、砌块或砌筑砂浆强度未达到设计要求；砌筑质量低劣等因素造成的。

2 裂缝的预防措施

2.1 温度裂缝的预防措施

砌体结构温度裂缝产生的原因是非常复杂的，从根本上杜绝温度裂缝的发生较为困难且造成工程上的浪费，但从设计和施工方面采取一些措施是可以在很大程度上预防和减轻温度裂缝。适当提高圈梁的厚度和配筋。适当提高墙体的抗剪和抗拉强度，但同时也要注意砌块与砂浆强度等级要相互匹配。配筋压带和拉结筋的设置应严格按规范执行。控制内、外纵墙的开洞率，横、纵墙的局部尺寸应满足设计规范要求。