关于砌体结构墙体变形裂缝的探讨

2015-10-21朱殿翠

科技与企业 2015年16期

朱殿翠

【摘要】对砌体结构墙体裂缝产生的原理进行分析，提出防止裂缝才措施

【关键词】砌体结构；变形裂缝；干缩变形；温度变形；防止措施

一、前言

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称为砌体结构，是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。众所周知，砖、石材料用于建造房屋符合“因地制宜，就地取材”的原则，所以，相比之下，砌体结构比其他结构形式造价要低，比较经济。以至于砌体结构在各地都得到广泛的应用，用之较多的有多层做宅楼、多层办公楼。根据抗震规范要求，砖砌体房屋的层数最多不超过7层，总高度不超过21m，所以尽管砖砌体在抗压方面有较高的承载力，砖砌体的房屋均为多层。近年来，随着住宅商品化，人们对墙体裂缝关注程度几乎到了“用放大镜寻找”的地步，就要求砌体结构从设计开始要了解裂缝产生的原理及防止或减轻裂缝的一些措施。

二、裂缝的分类

砌体结构房屋在建成后墙身经常会出现各式各样的裂缝，裂缝根據是否因为受力而产生分为受力裂缝和变形裂缝。各种荷载直接作用下墙体产生的裂缝称为受力裂缝。墙体因干缩、温度变化、地基沉降不均匀等产生的裂缝称为变形裂缝。根据相关资料调查显示，砌体结构的裂缝80%以上为变形裂缝，其中温度裂缝更为突出。

三、变形裂缝产生的原因

1、干缩变形产生的墙体裂缝

烧结砖是烧结而成的，成品的干燥收缩性很小，但现阶段砌体结构的墙体块体材质大多为混凝土制品，如混凝土普通砖、混凝土多孔砖、混凝土砌块、轻集料混凝土砌块等，这些都是混凝土拌合物经浇筑、振捣养护而成的，混凝土在凝固硬化过程中会因因失去水分而体积变小收缩。混凝土砌块出釜28天后，收缩渐渐稳定，其间干缩率为0.03%～0.035%，上墙砌成砌体后，会继续干缩，干缩率约为0.018%～0.07%左右。此时在砌体内部会产生收缩应力，若收缩应力大于砌体的抗拉、抗剪强度时，砌体就会产生裂缝。这种干缩裂缝不光出现在外墙，内墙亦会出现。砌块砌体房屋由于底层在地面以下的砌块受到土壤的保护，干缩变形非常小，故此种裂缝主要表现在底部几层较长墙体的中部，会出现竖向裂缝，愈往上愈轻。

2、温度变形产生的墙体裂缝

混凝土砖、砌块的线膨胀系数为10x106/℃，对温度的敏感度比较高。尽管此种砌体的线膨胀系数与屋面混凝土现浇板的线膨胀系数相同，但在阳光照射下特别是在夏季，两者之间还是存在着温差，在夏季的阳光照射下，屋面上温度能达到40℃～50℃，但是其下的外墙外侧温度约在30℃～35℃，两者之间相差约10℃左右，这样的温差导致两者的温度变形不协调，墙体产生裂缝，即当外界温度较高时，屋面现浇板受40℃～50℃的热量膨胀比较大，墙体受30℃～35℃的热量而膨胀比较小，使得屋盖膨胀受墙体的制约而受压，墙体因屋盖的膨胀而受拉、受剪。因此，顶层墙体的两端受力最大，在窗洞口对角线出现八字形裂缝，也会在屋面现浇板下口与墙体交接处（有屋面圈梁时在圈梁下口）出现水平裂缝，这种裂缝会因屋面保温效果越差越明显。内墙的这两种裂缝比外墙亦更明显（这是因为内墙与屋面现浇板的温差比外墙更大）。温度变形裂缝的规律是房屋两端重中间轻，顶层重底层轻，向阳面重背阳面轻。

3、不均匀沉降引起的墙体裂缝

房屋的不均匀沉降主要有两种情况：第一是地基不均匀（房屋范围内地基的性质不同），第二是不均匀的荷载，房屋的局部部位荷载差别较大，导致荷载大的部位地基沉降大，荷载小的部位地基沉降小。若房屋两端沉降大时会产生弯曲破坏，裂缝产生在房屋中部顶层并向下延伸；若房屋中间沉降大时会产生反弯曲破坏，裂缝产生在房屋中间底部底层并向上延伸；若房屋的左右两边沉降不一致则会产生剪切破坏，裂缝会产生顶层的窗洞口和底层的窗洞下口八字形。

三、防止墙体裂缝的主要措施

1、首先为了避免房屋过长由于砌体的干缩或者温度变形引起墙体裂缝，规范规定了不同情况下房屋伸缩缝的最大距离，详见表一。

对于烧结砖，配筋砌块砌体房屋取表中数值，对于混凝土砖、砌块则取则取表中数值乘以0.8系数，若墙体有可靠外保温措施时可取表中数值。

2、温度变形引起的顶层墙体裂缝防止措施有：

1）屋面设置效果较好的保温隔热层，这样能减少屋面现浇板与其下墙体的温差，是“防”的较直接的措施。

2）屋面上刚性面层或砂浆找平层设置分格缝，其间距不宜大于6m，缝宽度不小于30mm，与女儿墙隔开。

3）减小屋盖刚度（采用装配式屋盖），这样屋面就不会施加給墙体因温差变形带来的拉力。

4）顶层墙体设置内外墙拉通的圈梁，同时墙体内设置水平拉筋，同时门窗洞口的过梁上方墙体内设钢筋网片。这是“抗”的措施。

5）顶层墙体的砌筑砂浆不低于M7.5级，即增加墙体的抗拉、抗剪强度。

6）对顶层的墙体施加竖向的预应力。

3、底层墙体裂缝防止措施有：

1）加大地圈梁的刚度，以抵抗地基沉降不均匀而产生裂缝。