溫度變化對砌體結構房屋頂層裂縫病害的影響

【摘要】溫度變化容易造成砌體結構房屋頂層出現裂縫病害，這主要是溫度變化導致結構出現熱化反應而造成。為了保證房屋頂層的安全性建設，強化溫度變化對砌體結構房屋頂層裂縫病害影響的分析，對于實際工作的進行具有一定的借鑒意義。

【關鍵詞】溫度變化；砌體結構；房屋頂層；裂縫病害

砌體房屋結構頂層出現裂縫的現象是當前工程施工建設和房屋運行過程中經常出現的問題，導致房屋鼎城出現裂縫的原因有可能是來自外部雨水的沖刷，但是溫度變化引起砌體結構房屋頂層裂縫出現也是當前房屋維護中必須嚴格關注的一項管理工作。

1、溫度變化對砌體結構房屋頂層形成裂縫的主要表現

當前，無論是多層砌體還是黏土磚砌體在實際功能和性能發揮的過程中，最為常見的裂縫則是與房屋頂層相接近的頂層墻體裂縫。這一裂縫的出現在大量的專家學者研究下，發現基本上都是由于溫度變化而引起的。一般而言，磚砌體與混凝土小型空心砌體結構中，前者對溫度的敏感性較小，而后者對于溫度影響的敏感度較高。在房屋屋頂建設中，房屋結構主要采用鋼筋混凝土結構進行建設，而鋼筋混凝土本身膨脹系數與砌體結構之間存在很大的不同，以此導致房屋頂層整體結構對溫度的應對應力也是不同的，房屋頂層與豎向墻體之間的接觸部分則會出現不同層面的變形差異，導致出現裂縫的現象。房屋結構鋼筋混凝土無蓋溫度變化引起的裂縫是頂層墻體開裂的主要表現，呈現為八字裂縫，尤其是在多層砌體結構頂部比較明顯，而順著房屋頂層向下順延，裂縫現象則會明顯減少。

當前，溫度變化引起砌體結構房屋頂層的裂縫首先為斜裂縫（主要呈現在頂層兩端墻體中）、水平裂縫（相鄰房屋頂層高度不一致，將會導致高度低的房屋頂層出現裂縫）、豎向裂縫（主要發生在頂層向下延伸的層面上）以及女兒墻裂縫等四種裂縫。

一旦房屋屋頂出現結構裂縫現象，不但造成房屋出現滲漏水的現象，而且長期也會對房屋內部結構產生嚴重的腐蝕，危害整個房屋結構的安全性。

2、溫度變化對砌體結構房屋頂層裂縫病害影響分析

2.1裂縫出現數量和呈現形式與砌體結構所應用的材料有關

溫度變化對砌體結構房屋頂層所產生的裂縫，經過大量的實踐表明，裂縫產生的數量和呈現的形式是不同的，這主要是由于文化變化導致砌體結構內部溫度和外部溫度變化不一致，以此內外部溫度差產生相應的溫度應力，而溫度應力的直接受力體則是砌體結構內部材料，內部結構材料的線性膨脹系數直接決定了材料是否具有彈性，是否能夠在溫度變化下進行伸縮變化。如果，膨脹系數過低的狀態小，溫度變化應力較大，那么材料則無法承受溫度變化，超出極限值，則會出現裂縫現象。

2.2砌體結構承載力時間推移出現降低

溫度變化對砌體結構房屋頂層裂縫的影響主要體現在日組合溫差和年組合溫差上，如果從日溫差層面上分析，那么將會發現溫度應力對砌體結構房屋頂層產生裂縫的影響是較小的。但是，如果以年為單位，某一地區的年溫度差較大，尤其是我國北方夏季和冬季溫度差較大，整個跨越度較大的溫度差，對砌體結構產生的不良影響也是較大的。那么，如果從年溫度差進行分析，在一年期間，房屋砌體結構本身發揮承載力、抗剪力等性能，在性能發揮的層面上，受到外界風力影響、材料本身性能下降、房屋地基沉降等多方面原因導致砌體結構本身對溫度變化的可適應能力和可承載力在不停的下降，以此導致在長期的時間里，頻繁的年溫度變化差，將會極大導致砌體結構頂層出現裂縫現象。

一、溫度變化對砌體結構房屋頂層裂縫病害產生影響的控制策略分析

2.3耕縫加筋法

此種方法作為當前砌體結構房屋頂層裂縫病害控制的有效方法之一，在實際應用的過程中，主要是針對房屋頂層形成裂縫的砌體結構，通過灌入混合而成的泥沙漿，再加上埋入直勾鋼筋，將鋼筋深入到縫隙內部，以此通過提升整個砌體的承載力，促使砌體整體性完整，促使抗震性能得到提升，保證房屋頂層安全化應用。在前期工作完成后，注重后期灑水養護工作到位，按照原墻面進行恢復。

2.4屋頂保溫效果有效改善

溫度應力變化導致房屋砌體結構頂層出現裂縫，那么在裂縫病害防治的過程中，必須有效改善屋頂保溫效果。屋頂保溫效果的提升中，一方面，通過使用鋼筋混凝土預制板或現澆板進行，尋找裂縫開裂砌體結構最為薄弱的層面，通過填筑水泥，盡心更嚴格的振搗，且保證表面抹光。然后，在此添加水泥蛭石保溫層，根據砌體結構厚度確定添加厚度，在此鋪設二氈三油防水層；另一方面，積極使用水泥聚苯板和水泥砂漿，在輔助應用防水油膏的層面上，有效提升整個屋面板的保溫效果，控制溫差，以此能夠有效控制砌體結構房屋墻體出現開裂。

2.5注漿

溫度變化雖然引起房屋砌體結構頂層出現裂縫，但是從最根本上控制保溫效應的層面上，降低砌體結構頂層溫度差的層面上，能夠同時注重注漿方法的應用。注漿方法能夠對由于溫度造成的裂縫進行加固修復，當前常用的注漿漿液包括樹脂類化學漿液，此種漿液能夠深入到裂縫內部，促使房屋砌體頂層耐久性增強，且按照原始墻面整體性也大大提升。在房屋砌體內外部修復的過程中，修補裂縫寬度需要結合實際裂縫寬度進行分析。樹脂灌漿材料在應用過程中，本身作為一種柔性材料，具有較強的伸縮變形能力，在適應溫度變化的層面上具有較強的能力。在實際漿液灌注的過程中，可以根據裂縫數量和開裂深度采用手動或者泵注入漿液的方法，確定灌漿所應用的孔洞，注重孔洞的間隔，將灌漿器安裝在孔洞內，然后，使用密封材料將全部的裂縫封閉起來， 在注入過程中，保證注入量加滿的基礎上，及時將注入管拔出，拆除密封材料。

小結：

綜上所述，溫度變化對砌體結構房屋頂層裂縫產生有著非常重要的影響，在明確當前砌體結構主要產生的溫度裂縫類型分析基礎上，能夠進一步了解產生裂縫的影響分析，以此采取相應的控制措施，對裂縫進行補充，保證頂層砌體結構的整體性。

參考文獻：

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[2]關杰，郭寧.設置構造柱對砌體溫度效應影響的有限元分析[J].中國高新技術企業，2016（7）：15-16.

作者簡介：

杜嘉林，濟南軌道交通集團有限公司，山東濟南。