磚砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

李旭環(huán)

（梅州市鴻藝建筑工程有限公司，廣東 梅州 514021）

建筑磚砌體裂縫不僅種類(lèi)繁多，形態(tài)各異，而且較普遍，輕微者影響建筑物美觀，造成滲漏水，嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性，甚至還會(huì)導(dǎo)致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，正確分析原因、切實(shí)加以防治十分必要，十分迫切。

1 磚砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫

這類(lèi)裂縫較典型和普遍的是建筑物 (特別是那些縱向較長(zhǎng)的)頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫，其形態(tài)呈“八”字或“X”型，且顯對(duì)稱(chēng)性，但有時(shí)僅一端有，輕微者僅在兩端1～2個(gè)開(kāi)間內(nèi)出現(xiàn)，嚴(yán)重者會(huì)發(fā)展至房屋兩端1/3縱長(zhǎng)范圍內(nèi)，并由頂層向下幾層發(fā)展。此類(lèi)型縫對(duì)那種剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋，更易發(fā)生。產(chǎn)生的直接原因是混凝土結(jié)構(gòu)屋面的伸縮變形牽引其下磚砌體超過(guò)其材料抗拉強(qiáng)度的結(jié)果。具體的機(jī)理可認(rèn)為是：在陽(yáng)光照射下(特別是南方地區(qū))屋面板溫度可高達(dá)60～70℃，而在其下的磚砌體僅為30～35℃，如此大的溫差，加上混凝土線膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，可計(jì)算出砌體中的主拉應(yīng)力。

1.2 地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫

一般在建筑物下部，由下往上發(fā)展，呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。當(dāng)長(zhǎng)條形的建筑物中部沉降過(guò)大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫，且首先在窗對(duì)角突破；反之，當(dāng)兩端沉降過(guò)大，則形成的兩端由下往上的倒摪藬字縫，也首先在窗對(duì)角突破，還可在底層中部窗臺(tái)處突破形成由上至下豎縫；當(dāng)某一端下沉過(guò)大時(shí)，則在某端形成沉降端高的斜裂縫；當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過(guò)大，則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫，有時(shí)還有沿窗臺(tái)下角的水平縫；當(dāng)外縱墻凹凸設(shè)計(jì)時(shí)，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶，從而導(dǎo)致此交接處的豎縫。對(duì)于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，即無(wú)地質(zhì)勘察資料嚴(yán)禁做施工圖設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按圖施工，不得擅自更改、任意處理，根據(jù)本地區(qū)通病，如能在那些開(kāi)大窗洞的教學(xué)樓底層窗臺(tái)下設(shè)置構(gòu)造圈梁與地梁構(gòu)成剛度較大的復(fù)合墻梁結(jié)構(gòu)，對(duì)防止所述裂縫有明顯效果。

1.3 特殊砌體材料產(chǎn)生的裂縫

如混凝土小型空心砌塊、灰砂磚等的砌體，前者致裂的主要原因是豎縫砂漿難以飽滿以及特殊的構(gòu)造要求未能跟上。后者一般使用南方地區(qū)蒸壓灰砂磚，由于其本身對(duì)溫差敏感、表面光滑等特殊性，雖然外觀、尺寸指標(biāo)均較好，但在實(shí)際使用中對(duì)嚴(yán)格的灰砂磚砌體施工規(guī)程不熟悉，缺少使用經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致除存在粘土磚常見(jiàn)裂縫外，還常見(jiàn)在較長(zhǎng)墻段中及外墻窗臺(tái)下的豎斜裂縫。

其機(jī)理可以認(rèn)為：a.剛出廠的灰砂磚穩(wěn)定性差。灰砂磚主要由細(xì)砂和石灰組成，蒸壓養(yǎng)護(hù)后，一般不到一周即已出廠，但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，灰砂磚在出廠的一月內(nèi)其釋放的熱量較大，存在著反復(fù)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，而且實(shí)際上一時(shí)難以完全反應(yīng)，因此，體積極不穩(wěn)定。b.對(duì)含水率有苛刻的要求，據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料和使用經(jīng)驗(yàn)表明，含水率控制在7%～10%之間砌體可獲得較好的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度，否則影響明顯。

2 裂縫的預(yù)防措施

2.1 溫度變化引起的墻體開(kāi)裂

防止主要由溫度變化引起的砌體結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，宜采取下列措施:

2.1.1 當(dāng)采用整體式或裝配式的鋼筋混凝土屋蓋時(shí)，宜在屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層。

2.1.2 在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不大于30m。

2.1.3 當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長(zhǎng)度大于12m時(shí)，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;⑷建筑物溫度伸縮縫的間距應(yīng)滿足現(xiàn)行《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，控制縫宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置，控制縫的間距不宜大于30m。⑸非地震地區(qū)，在房屋頂層宜設(shè)鋼筋混凝土圈梁。若采用鋼筋混凝土圈梁，圈梁不宜外露。若不設(shè)圈梁，可在屋蓋四周檐口下的砌體內(nèi)，配置適當(dāng)轉(zhuǎn)角鋼筋。

2.2 墻體材料的干縮引起的開(kāi)裂

防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫，可采用下列措施:

2.2.1 選用干縮值低的墻材。控制砌筑時(shí)材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強(qiáng)度砂漿和長(zhǎng)度小的磚塊，可以避免磚塊的斷裂，并將細(xì)小裂縫均勻分散到各個(gè)垂直的灰縫隙中，避免變形和應(yīng)力集中，累加出現(xiàn)大裂縫。

2.2.2 面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設(shè)構(gòu)造梁柱的構(gòu)造措施。如墻體長(zhǎng)度超過(guò)5m，可在中間設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱;當(dāng)墻體高度超過(guò)3m(120mm厚墻)或4m(≥180mm厚墻)時(shí)，須在墻中腰處增設(shè)鋼筋混凝土腰梁，或設(shè)置伸縮縫。

2.2.3 嚴(yán)格控制以膠凝材料為原料的砌塊的齡期，不足28d的不應(yīng)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于混凝土制品，如果以90d的干燥收縮值為基準(zhǔn)，28d只完成收縮的80%左右。而且這類(lèi)砌塊，28d前含水率大，物理化學(xué)變形不穩(wěn)定，干燥收縮值大，特別是蒸壓加氣混凝土，出廠含水率有時(shí)高達(dá)60%以上。

2.2.4 正確掌握各種砌塊使用時(shí)的含水率。輕集料混凝土空心砌塊和蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊砌筑時(shí)的含水率分別控制為5%～8%和15%、20%以?xún)?nèi)。

2.3 地基沉降引起的開(kāi)裂

防止主要由地基沉降引起的裂縫，可采用下列措施：

2.3.1 建筑物的體型力求簡(jiǎn)單

2.3.2 合理設(shè)置沉降縫。在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、建筑高度荷載突變處、結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同處以及地基土軟硬交界處設(shè)置沉降縫

2.3.3 減輕結(jié)構(gòu)自重。

2.3.4 增強(qiáng)建筑物的剛度和強(qiáng)度。設(shè)置封閉圈梁和構(gòu)造柱，特別是增強(qiáng)頂層和底層圈梁、合理布置縱橫墻、采用整體性好、剛度大的基礎(chǔ)形式等。

2.3.5 減小或調(diào)整基底的附加應(yīng)力。改變基礎(chǔ)地面尺寸，使不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近。

綜上分析，砌體裂縫因溫差和磚的材質(zhì)因素產(chǎn)生的較普遍，而以沉降、超載致裂的危害較大，但其危害性和處理方法也不能一概而論，在具體處理時(shí)務(wù)須正確區(qū)分，對(duì)癥防治，且以防為主。治理的原則：凡已涉及結(jié)構(gòu)安全且變化劇烈的，應(yīng)當(dāng)機(jī)立斷，迅速采取相應(yīng)對(duì)策，排除動(dòng)力源，加固補(bǔ)強(qiáng)或作拆除返工處理；反之，如變化趨緩、穩(wěn)定、僅與外觀和評(píng)定有關(guān)、修復(fù)后不影響使用，則重點(diǎn)放在表面處理上。總之，只要堅(jiān)持對(duì)國(guó)家和人民極端負(fù)責(zé)的態(tài)度，認(rèn)真，切實(shí)查明原因，磚砌體裂縫問(wèn)題也是不難處理的。

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