分析砌体结构中的裂缝种类及控制

摘 要 砌体结构是我国应用最为广泛的建筑结构，然砌体结构各种裂缝多有发生，不仅造成房屋渗漏，甚至会影响到建筑物的结构强度和耐久性。因此，随着建筑行业的快速发展，控制砌体结构裂缝 是非常重要的。
关键词 砌体结构 裂缝 裂缝种类 预防 控制
砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙。柱作为建筑物主要受力构件的结构,特点是整体性较差、抗拉和抗剪强度较低、比较容易产生裂缝。 但砌体结构裂缝有一定原因和客观规律，通过对砌体结构裂缝和变形的分析可以提出有针对性的预防和处理措施。
1.裂缝对砌体结构建筑物的危害
砌体结构出现裂缝和产生变形对建筑物的危害主意表现在结构安全性和房屋使用功能两个方面，砌体结构受力裂缝的出现预示着结构承载力可能不足，结构变形的出现虽然对砌体抗压承载力没有直接影响，但贯穿性裂缝的形成会降低结构的整体稳定性和抗震性能。外墙、楼板和屋面结构裂缝会影响结构防水，造成房屋渗漏，明显的结构裂缝或较大的变形会影响建筑物的美观。
2.裂缝的类型及其产生的原因
砌体结构的房屋的裂缝一般是单因素典型裂缝，而这种裂缝的形态与产生的原因有较强的对应关系。大致分为温度收缩裂缝、地基沉降差异裂缝、受力裂缝及干缩裂缝等几种类型。
2.1温度裂缝
砌体结构最常见的温度裂缝是在混凝土平屋盖房屋顶层两端的砌体上，如在门窗洞边的八字形裂缝，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）和垂直裂缝。其次是门窗洞口 45度斜向分布。这类裂缝的产生主要是结构温度收缩变形不协调所致。有些温度裂缝的形成是由于温差太大的原因，由于混凝土的线膨胀系数远大于砌体的线膨胀系数，所以温差太大使得两者的温度变形差别很大。因此在圈梁和砖墙接触处产生一个剪应力使砖墙处于受剪及受拉状态而出现裂缝。
2.2地基沉降差异裂缝
地基沉降差异是引起砌体结构建筑物裂缝的一个主要的因素。由于地基沉降差异引起的裂缝多为斜裂缝，此类裂缝一般情况下裂而不鼓，往往贯通到基础。尤其对于软土地基和湿陷性黄土地基，当地基处理不当时，很容易在底层墙体产生斜向裂缝和窗下墙竖向裂缝。在房屋纵横墙地基不均匀沉降的情况下，将使墙体承受较大的剪切力，当结构刚度稍差、施工质量和材料强度不能满足要求时，会导致墙体开裂。另外，当房屋层数相差较多而没有设置沉降缝时，容易在交接部位产生竖向裂缝!这类裂缝常伴有较大的地基不均匀下沉。
2.3受力裂缝
受力裂缝多出现在抗震设防区的建筑物上，虽然有圈梁构造柱、钢筋混凝土现浇板等整体连接，但这也不能完全保证不出现裂缝。比如发生在房屋底层窗台处的竖向裂缝，多数是由于纵墙开窗较大、地基受荷载后变形不均匀、窗台墙起到反梁的作用而引起的。在钢筋混凝土条形基础中，基础内一般均未设置基础梁，仅靠圈梁、构造柱等来加强建筑物的整体刚度。当地基受荷载较大时，窗台墙因反向变形过大而开裂，有些受力裂缝是由于地基沉降不均匀和温度的双重因素形成应力而产生的，我们把这种情形也归为受力裂缝。
2.4干缩裂缝
砌体结构中的混凝土相对于其他结构更容易产生干缩裂缝。因为在砌体结构当中，混凝土在空气中硬化时，其中的水分更容易逐渐蒸发!，使毛细孔中形成负压，随着空气湿度的降低、负压逐渐增大、产生收缩力，当收缩受限制产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂而产生干缩裂缝，此类裂缝无方向性，裂缝较细为0.1mm―0.3mm.平常我们看到的有些面层空鼓的斜裂缝,往往也是由于墙体面层空鼓，水泥干缩引起的.阳台栏板与砖砌体接槎处裂缝多由于混凝土二次浇筑引起.施工时未能在构造柱上留出钢筋进行搭接和焊接，导致钢筋混凝土栏板由于温度变化而使混凝土产生收缩形成裂缝。
2.5其他裂缝
当然裂缝的产生还与材料、施工、环境及荷载等因素有关。例如施工时，钢筋的是否调直就是现浇板产生裂缝的一个重要原因。钢筋未调直就意味着钢筋受力后达不到屈服强度。随着混凝土内部拉应力的增大，应变的增长速度超过了应力的增长速度而在板中产生微裂缝。微裂缝随荷载的增加而发展，混凝土塑性变形也逐渐增加，最后形成比较明显的裂缝。
3.砌体结构裂缝的防治措施
3.1预防措施
3.1.1．地质勘探方面
对建筑场地的地基情况进行调查；进行必要而充分的地质勘探，彻底弄清地质条件；及时配合施工、设计单位处理施工中发现的不良地质问题。
3.1.2设计方面
（1）尽可能使用建筑平面、立面体型简单。避免高差悬殊、荷载不匀出现的沉降；避免建筑物转转多结构整体刚度差；避免建筑单元纵、横交叉，基础设置密集、地基中附加应力互相影响重叠加大基础的沉降量。
（2）房屋的长高比例不宜过大，一般应控制在2.5—3.0。一方面保证房屋的整体刚度；另一方面，使房屋的长度控制在温度变形允许之内。房屋过长应设置伸缩缝。
（3）相邻建筑物之间必须留出一定的距离，以保证在地基中附加应力不致扩散和相互影响。如两建筑物必须彼此相连，在高低或荷载不同部位应设置沉降缝；当高低和荷载差异较大时，在高低单元间采用插入的钢砼框架结构或简支架梁式结构。
3.1.3．施工方面
（1）首先要作好地基处理，严格控制地基不均匀沉降，尤其对松软土、填土及湿陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理，避免地基浸水引起不均匀沉降。
（2）严格按规范规定在适当的位置设置沉降缝，尽量减小地基的不均匀沉降差，在抗震区适当设置基础梁，合理设置伸缩缝，最大间距不超过 50米。
（3）严格把好原材料质量关；砌体应上下错缝，内外搭接，水平灰缝砂浆饱满度不低于80%，竖向灰缝应采取挤浆或加浆法；砌体的转角和交换处，应同时砌筑，不能同时砌柱的间断处，应砌成斜槎，斜槎长度不应小于高度的2/3；半砖和破损砖用量不得超过5%。
（4）砌体结构现浇混凝土构件浇筑后，在其上覆盖塑料薄膜和草包或油布，以加强混凝土的保湿、保温养护。
（5）合理组织施工，在混凝土制作的过程中在下料、搅拌、浇注、振捣等环节严格进行过程控制。改善水泥性能，合理减少水泥用量，降低水灰比， 要严格控制混凝土单位用水量在170㎏/m?以下，水灰比在0.6以下，选用良好的粗、细骨料和合适的坍落度
3.2．出现裂缝后的处理措施
数量较少的细小裂缝，采取压力灌浆法修补裂缝。数量不多的较宽裂缝，可在与裂缝相交的灰缝中，每隔4～5皮砖，用高标号砂浆加细钢筋填缝。当裂缝较大时，在裂缝两端及中部用钢筋砼楔子加固。裂缝较多时，用局部钢筋网，外抹水泥砂浆加固。墙体外闪、由较大裂缝或内外墙拉结不良时，可用钢筋拉杆或型钢加固。墙体截面过小，产生裂缝或强度安全储备不够时，应增加墙体截面。具体有：（1）局部或全部堵塞门、窗洞口；（2）墙体一侧或两侧增加护壁柱；（3）钢筋砼套箍或钢筋网水泥砂浆层加固。
结语：
砌体结构出现裂缝是一种较为普遍的现象，这些现象提醒我们应从设计和施工阶段提早采取措施来加以预防。但也需要从设计、施工上共同努力, 采取有针对性的防裂措施, 加大主动控制的力度, 才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定, 做到设计与施工紧密配合, 控制裂缝是完全可以做到的。

依据标准及参考文献：
[1]王庆霖.砌体结构.北京:中国建筑工业出版社.1995.
[2]唐岱新, 龚绍熙, 周炳章.《砌体结构设计规范理解与应用》北京: 中国建筑工业出版社, 2002.
[3]Narendra Taly 著, 周克荣等译.现代配筋砌体结构
[4]砌体结构设计规范.北京:中国建筑工业出版社.2002.
[5]国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002）
[5]国家标准《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001）
[6]唐岱新. 砌体结构设计.北京: 机械工业出版社, 2004