浅谈砖砌体裂缝形成的机理与防治措施

浅谈砖砌体裂缝形成的机理与防治措施

王湘孙竟舒景如意

辽东学院城市建设学院土木工程系辽宁丹东118003

摘要：房屋建筑工程的施工中，砖砌体的裂缝问题非常常见，轻微的裂缝会影响建筑物的美观，有时会出现渗漏，严重时则可能降低建筑结构的承载力、刚度、耐久性、稳定性及整体性，甚至导致工程整体发生坍塌等重大的质量事故。因此，正确的分析砖砌体裂缝产生的原因，切实加以防治十分必要。

关键词：砖砌体；裂缝；原因；防治

1温差变形引发的砖砌体裂缝形成机理及防治措施

1.1温差变形引发的砖砌体裂缝

由温差引起的裂缝，通常出现在建筑物（尤其是那些纵向较长的）顶层两端的内外纵墙上，较为常见的形态为斜裂缝，一般呈现“八”端1～2个开间内，严重的甚至可能发展到房屋的两端约1/2纵长的范围内，并且由顶层向下几层继续发展。此类裂缝更容易出现在一些刚性的屋面平屋顶、没有设置变形缝与隔热层的墙体上，其产生的原因则主要是混凝土的结构屋面在温度变化下，发生伸缩变形，牵引其下的砖砌体，使其超过材料自身的抗拉强度，最终导致裂缝。

温差裂缝的类型还包括屋面结构及其下部对应砌体之间形成的水平缝、沿窗上下角的水平缝、包角的水平缝、女儿墙根的水平缝，和出现在外给墙周边横墙上的、内高外低的斜裂缝等。此类斜裂缝通常是上几层比下几层多，轻微裂缝仅位于外墙端约0.5～1.0m的位置上，有1～2条裂缝，严重的裂缝甚至可以达到横墙1/3跨度，尤其是那种具有层层混凝土梁（如圈梁）、纵横墙交角处设置混凝土柱（如构造柱）的房屋。

1.2温差变形引发的砖砌体裂缝形成机理

在阳光的照射下，其下砖砌体将达到30～35℃，处于较大的温差中，加之混凝土的膨胀系数相较于砖砌体要高出一倍，依据相关计算理论与公式，可计算得出砌体的主拉应力值。假设其砂浆的强度为M5.0，砖的强度为Mu7.5，则通过计算，可获得沿灰缝的截面所形成的轴心抗拉值与抗剪强度的设计值，分别是0.14MPa和0.12MPa，沿齿缝的通缝其弯曲的抗拉强度则达到0.25MPa和0.12MPa，可见，由温差所导致的主拉应力超过了砌体本身的抵抗力约50～300%。另外，房屋的两端通常是“自由端”，其水平的约束力较小，上部砌体的垂直压力也偏小，如果没有采取相应措施，必然会导致裂缝。如果屋面向其两端发生热胀时，会导致下部的砌体会出现呈正“八”字形裂缝；而在冷缩时则出现呈倒“八”的字缝；如果是一胀一缩，则容易出现“X”形的字缝。

1.3温差变形引发的砖砌体裂缝的防治措施

（1）减缓甚至消除了发生热胀冷缩的动力源，例如设置隔热层、变形缝等；

（2）增强建筑砌体自身抗力，例如提升砂浆的强度，提升饱满度，将空斗改为实砌，加设筋砌体和构造柱；

（3）在不影响结构安全的前提下，提高抹灰本身的抗裂能力。

下面以实例说明。某砖混7层楼房，建筑面积4800m2，纵长56m，没有设置变形缝，屋面则是在对多孔板的灌缝进行找平后，加设青瓦坡屋面以防水，其两侧的纵长为2m，将现浇屋的面板并作排水檐沟来使用，夏季之后发现东西两端的顶层，边套边间的纵墙上出现了约45°的斜裂缝。对此，工程决定暂且作石膏试饼进行观察，到第二年的夏季之后，发现裂缝有所加剧，由边间向内二三间延伸，发展向顶层的六、五层。所以，在查明了施工、设计现状后，采取了以下应对措施：①以每套作为独立元，将屋面板间所正对的，位于每套之间的多孔板端缝，进行重新切开留缝施工；②分开与此端缝相对的现浇檐沟板切缝，达到减缓动力源的目的；③拆除其内一道空斗纵墙，改为实砌；④选择不会明显影响建筑整体结构安全的裂缝处，铲除原抹赤，加设钢丝网片，最后使用高标号的水泥砂浆进行粉刷修补；⑤约一年之后需要进行再次检查，并未变化。通过此事例吸取教训后，该单位的第二幢面积为6000m2砖混7层楼房，为了防治其墙体出现上述裂缝问题，在六、七层两端1/3纵长上，设置了构造柱，同时提高了砌筑砂浆的强度为M5.0，并且采取了全部实砌处理，因此至今都未检查出此类裂缝。

2基础不均匀沉降导致裂缝

一般来说，在建筑物的下部，会以由下往上的趋势发展，出现呈“八”字形、倒“八”字形或水平的、竖向的裂缝。如果长条形建筑物的中部的沉降过大，将会在房屋的两端，自下往上而形成正“八”字形裂缝，于窗对角处突破；反之，如果两端的沉降过大，就会在两端自下往上形成倒缝，同样于窗对角处突破，还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝；当某一端下沉过大时，则在某端形成沉降端高的斜裂缝；当纵横墙交点处沉降过大，则可能在窗台的下角，形成上宽下窄的竖缝，有时也会沿窗台下角形成水平缝；在设计外纵墙凹凸时，如果出现一侧不均匀沉降，还会在此处出现水平推力，并组成力偶，进而导致此交接处出现竖缝。例如某住宅小区的六层框混，其底层沿街为商业用房。主楼为桩基，但营业房并没有打桩，虽然设置了伸缩缝，但因为营业房的施工开始于主楼基本完工之后，因而在无形中加大了竣工沉降差，导致工程竣工后约半年的时间内，营业房中间部位因为沉降较大，在营业房与主楼的交接处，出现了“八”字形的裂缝。此裂缝并不大，等到一年后裂缝基本稳定时，采用钢筋网片进行了填补施工。

3特殊砌体材料产生的裂缝

3.1特殊砌体材料产生的裂缝

建筑工程中所使用的特殊砌体材料包括混凝土小型空心砌块、灰砂砖等，这两种砌体中，前者出现裂缝的主要原因在于竖缝砂浆难以饱满，或者未能达到特殊构造要求；后者则通常指蒸压灰砂砖，其本身对于温差比较敏感，其表面光滑，外观、尺寸指标均较好，但是在实际的运用中，施工规程并不成熟，施工人员缺乏施工经验，导致容易出现常见裂缝和在较长墙段中、外墙窗台下形成竖斜裂缝。

3.2特殊砌体材料产生的裂缝形成的机理

（1）刚出厂的灰砂砖稳定性较差。灰砂砖的主要成分为细砂和石灰，在经过蒸压养护后，一般不足一周就已经出厂，但就生产经验来说，灰砂砖在刚出厂约一个月内，所释放的热量都较大，存在反复的化学反应，但实际上短期内难以反应完全，所以体积非常不稳定；

（2）含水率的要求苛刻，根据相关的试验结果和实践表明，其含水率以控制在7～10%之间为宜，这样砌体可以形成良好的粘结力抗剪强度，否则会造成明显的影响；

（3）由于砖体表面较为光滑，因此粘结性能较差，尤其是含水率不当，会致使砌体的砂浆强度降低，影响粘结，最终直接导致缝间抗拉剪强度的降低。

特殊砌体材料产生的裂缝

3.3特殊砌体材料产生裂缝的预防措施

（1）保证使用前的稳定期；

（2）严格控制含水率；

（3）严格按照灰砂砖的规范操作流程和构造要求进行施工，如在较长的墙段中部、窗台下等位置设置统长构造筋等。

4结语

总之，砌体裂缝的产生大多是由于温差、砖材质量等因素导致的，其中危害较大的是沉降、超载致裂，在采取裂缝防治措施时，应当根据实际的工程情况，对症防治，且以防为主。根据治理原则，对于已经涉及结构安全，且变化较为剧烈的裂缝，必须当机立断，及时采取对策排除动力源，加固补强或进行作拆除返工处理；对于变化趋缓、相对稳定、仅与外观评定有关的裂缝，在修复后不会影响使用，则可以将重点放在表面处理上。因此，工程施工应当保持对国家、人民极端负责的态度，认真、切实查明裂缝产生原因，从而有效处理砖砌体裂缝问题。

参考文献：

[1]宋宝峰，张淑芬.砌体结构可靠性评级中权重系数的序关系法[J].辽东学院学报（自然科学版），2017，24（3）：201-208.