建筑磚砌體裂縫原因及其防治
砌體的裂縫是質(zhì)量事故最常見的現(xiàn)象，砌體的強度不足、變形失穩(wěn)損傷和可能出現(xiàn)的局部倒塌等情況也可通過出現(xiàn)的裂縫形態(tài)來分析和判別。
摘要： 建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多，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、切實加以防治十分必要，十分迫切。就實踐談幾點常見建議。
關(guān)鍵字： 建筑 原因 防治 磚砌體裂縫
前言
建筑磚砌體裂縫不僅種類繁多，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、切實加以防治十分必要，十分迫切。
一、溫差變形引發(fā)的磚砌體裂縫
這類裂縫較典型和普遍的是建筑物(特別是那些縱向較長的)頂層兩端內(nèi)外縱墻上的斜裂縫，其形態(tài)呈“八”字或“X”型，且顯對稱性，但有時僅一端有，輕微者僅在兩端1-2個開間內(nèi)出現(xiàn)，嚴(yán)重者會發(fā)展至房屋兩端1/2縱長范圍內(nèi)，并由頂層向下幾層發(fā)展。此類型縫對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其材料抗拉強度的結(jié)果。具體的機理可認(rèn)為是：在陽光照射下屋面板溫度可高達(dá)60-70攝氏度，而在其下的磚砌體僅為30-35攝氏度，如此大的溫差，加上混凝土膨脹系數(shù)比磚砌體近似大一倍，根據(jù)《建筑物的裂縫控制》一書中提出的計算理論和公式，可計算出砌體中的主拉應(yīng)力。設(shè)砂漿強度M5.0、磚強度Mu7.5時，則其沿灰縫截面破壞時的軸心抗拉、抗剪強度設(shè)計值僅為0.14Mpa和0.12Mpa，而沿齒縫通縫的彎曲抗拉強度僅為0.25Mpa和0.12Mpa，則溫差引起的砌體主拉應(yīng)力大于砌體本身抵抗力的50%-300%不等。又加上房屋兩端為“自由端”，水平約束力小，上部砌體垂直壓力較小，如無相應(yīng)措施上述裂縫在所難免。當(dāng)屋面向兩端熱脹時，致使下部砌體出現(xiàn)正“八”字縫，當(dāng)冷縮時，就出現(xiàn)倒“八”字縫，一脹一縮則易出現(xiàn)“X”字縫。其防治的主要方法：一是減緩消除熱脹冷縮動力源，如設(shè)隔熱層、變形縫;二是增強相關(guān)砌體抗力，如提高砂漿強度，提高飽滿度，空斗改實砌，加筋砌體，加設(shè)構(gòu)造柱;三是提高抹灰的抗裂能力(對于不影響結(jié)構(gòu)安全的縫)。
例如某市一樓房，磚混7層，面積6037m2，建于2001年6月-2003年6月，為防治上述裂縫，在六、七層的兩端1/3縱長上加設(shè)必要的構(gòu)造柱，提高砌筑砂漿強度到M5.0，全部實砌處理，至今檢查未見此類裂縫出現(xiàn)。同理，溫差裂縫尚有屋面結(jié)構(gòu)與其下相應(yīng)砌體之間的水平縫，包角水平縫，沿窗上下角水平縫，女兒墻根部水平縫以及出現(xiàn)在靠近外給墻的橫墻上的內(nèi)高外低斜裂縫等等。對于出現(xiàn)這類斜裂縫一般為：上幾層多于下幾層，輕微者僅在靠外墻端約0.5-1.0m位置上，有1-2條縫而已，嚴(yán)重者可達(dá)橫墻1/3跨度及各層都有，尤其是那種層層設(shè)混凝土梁(如圈梁)和縱橫墻交角設(shè)混凝土柱(如構(gòu)造柱)的房屋，其產(chǎn)生裂縫的機理可以認(rèn)為是：由于外墻柱及橫墻上下梁均為混凝土結(jié)構(gòu)，其線膨脹系數(shù)大于磚砌體近一倍，再加上溫差效應(yīng)，受熱脹時，柱向上伸長(下有地基約束)，梁向外墻伸長(內(nèi)約束大于外端)，于是在橫墻端部產(chǎn)生豎、橫向拉應(yīng)力σy和σx合力為主拉應(yīng)力σr約45°，當(dāng)σr超過砌體抵抗強度時，裂縫就出現(xiàn)了。與此同理出現(xiàn)的尚有如窗角“八”字縫以及沿窗上下腳的水平縫等。防治這類縫的有效措施是加設(shè)混凝土窗臺盤，它不僅可以防裂縫，還可有有效地解決鋁合金等窗框安裝配合問題，防止窗周滲漏水。
二、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)長條形的建筑物中部沉降過大，則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫，且首先在窗對角突破;反之當(dāng)兩端沉降過大，則形成的兩端由下往上的倒縫，也首先在窗對角突破，還可在底層中部窗臺處突破形成由上至下豎縫;當(dāng)某一端下沉過大時，則在某端形成沉降端高的斜裂縫;當(dāng)縱橫墻交點處沉降過大，則在窗臺下角形成上寬下窄的豎縫，有時還有沿窗臺下角的水平縫;當(dāng)外縱墻凹凸設(shè)計時，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。對于不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫應(yīng)以預(yù)防為主，即無地質(zhì)勘察資料嚴(yán)禁做施工圖設(shè)計，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，如能在那些開大窗洞的教學(xué)樓底層窗臺下設(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)，對防止所述裂縫有時顯效果。治理的原則是，觀測裂縫發(fā)展的速度、部位、程度，決定是表面處理還是上部加固或基礎(chǔ)加固處理。
三、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。后者一般使用鄭州地區(qū)蒸壓灰砂磚，由于其本身對溫差敏感、表面光滑等特殊性，雖然外觀、尺寸指標(biāo)均較好，但在實際使用中對嚴(yán)格的灰砂磚砌體施工規(guī)程不熟悉，缺少使用經(jīng)驗，導(dǎo)致除存在粘土磚常見裂縫外，還常見在較長墻段中及外墻窗臺下的豎斜裂縫。其機理可以認(rèn)為：1、剛出廠的'灰砂磚穩(wěn)定性差�；疑按u主要由細(xì)砂和石灰組成，蒸壓養(yǎng)護后，一般不到一周即已出廠，但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，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)過程，而且實際上一時難以完全反應(yīng)，因此，體積極不穩(wěn)定。2、對含水率有苛刻的要求，據(jù)有關(guān)試驗資料和使用經(jīng)驗表時，含水率控制在7%-10%之間砌體可獲得較好的粘結(jié)力的抗剪強度，否則影響明顯。3、磚體表面太光滑，粘結(jié)性能差，特別是當(dāng)含水率不當(dāng)致使砌體砂漿強度低劣粘結(jié)不良后，直接地導(dǎo)致了在縫間抗拉剪強度低下。預(yù)防的主要方法：1、確保使用前的穩(wěn)定期;2、嚴(yán)格控制含水率;3、嚴(yán)格按鄭州地區(qū)有關(guān)灰砂磚操作規(guī)程和構(gòu)造要求施工，如在較長墻段中部及窗臺下設(shè)統(tǒng)長構(gòu)造筋等;4、改善磚面造型(如生產(chǎn)糙面灰砂磚)。如能切實落實這四類措施，在目前大力推廣使用墻改材料的今天，灰砂磚還是有廣泛的生產(chǎn)和應(yīng)用潛力的。
四、其它裂縫
這些裂縫包括：混凝土構(gòu)件變形導(dǎo)致的砌體裂縫，如當(dāng)挑梁上填充墻、梁相繼同步施工致使撓度過大，其上砌體產(chǎn)生內(nèi)低外高斜裂及與外縱墻之間的豎縫等;砌體本身承載力不足如磚柱承載不足時在下部1/3高度處出現(xiàn)的豎縫;砌體構(gòu)造要求不良如施工洞留置和拉結(jié)筋放置不當(dāng)造成的洞邊縫，施工質(zhì)量差造成的縫，如砌體通縫，灰縫砂漿不飽滿，含水率掌握不當(dāng)，腳手眼設(shè)置不當(dāng)，組砌不當(dāng)?shù)�。這些裂縫形態(tài)各異，必須對癥防治。
五、結(jié)語
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，在具體處理時務(wù)須正確區(qū)分，對癥防治，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)機立斷，迅速采取相應(yīng)對策，排除動力源，加固補強或作拆除返工處理;反之，如變化趨緩、穩(wěn)定、僅與外觀和評定有關(guān)，修復(fù)后不影響使用，則重點放在表面處理上。
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