建筑结构裂缝的成因和防治措施

庞媛媛

摘要本文分析了建筑物中墙体裂缝和混凝土裂缝产生的机理，提出了相应的解决措施，以确保砖砌体的工程质量。

关键词： 裂缝；结构

中图分类号：TV543文献标识码： A

1 裂缝的调查概况

通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现，多数建筑都存在着不同形式的裂缝，这些裂缝一旦出现便很难弥补，但许多裂缝是有规律可循的：

1）不管是什么结构的建筑，几乎都存在抹灰开裂的现象，大部分是因为温度变化引起的，仅仅是轻重程度的不同而已。

2）抹灰表面龟裂，裂缝多而无规律，裂缝较细但面积较大，严重的引起墙面空鼓，若要返工成本较大。

3）在框架结构中，填充墙体与梁柱接触面间容易出现水平和垂直裂缝，这些裂缝几乎是不可避免的。

4）墙体使用新型材料尤其是大块板型材料，不同板块之间经常出现规则的竖向裂缝。

2裂缝产生原因分析与处理措施

2.1 非技术因素

开发商为追求利益的最大化，不恰当地压低造价，明示或暗示施工单位使用劣质产品、不合理地压缩工期等；施工单位为了迎合开发商的低价要求，片面降低经营成本，如大量雇用未经培训的农民工、减少了管理力量的投入，或偷工减料、使用劣质产品。

2.2 从技术因素上看房屋开裂特征主要表现在混凝土结构裂缝和墙体裂缝

2.2.1 地基不均匀沉降引起墙体裂缝

在地基土质较好且较均匀时，房屋地基不均匀沉降的值是较小的，且在房屋的长高比不大的情况下,一般对房屋的安全使用不会产生太大的影响。但当房屋修建在湿陷地基、软弱地基时，容易发生不同程度的压缩沉陷，使基础变形,从而引起墙体裂缝的产生。

2.2.2 温度变化引起的墙体裂缝

如果结构不受任何约束, 那么在结构中就不会产生附加应力，如果材料的线膨胀系数不一样，且结构受约束，就会产生温度变形。

1）这类裂缝较典型和普遍的是建筑物（特别是那些纵向较长的）顶层两端内外纵墙上的斜裂缝，其形态呈“八”字或“X”型，且呈对称性，但有时仅一端有，轻微者仅在两端1~2个开间内出现，严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内，并由顶层向下几层发展。

2）此类裂缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋，更易发生。产生的直接原因是混凝土结构层的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。

3）具体的机理可认为是：在阳光照射下（特别是南方地区）屋面板温度可高达60~700℃，而在其下的砖砌体仅为30~350℃，如此大的温差，加上混凝土线膨胀系数比砖砌体近似大一倍。设砂浆强度M5.0、砖强度Mu7.5时，则其沿灰缝截面破坏时的轴心抗拉、抗剪强度设计值仅为0.14Mpa和0.12Mpa，而沿齿缝通缝的弯曲抗拉强度仅为0.25Mpa和0.12Mpa，则温差引起的砌体主体应力大于砌体本身抵抗力的50%~300%不等。

4）房屋两端为“自由端”，当屋面向两端热涨时，致使下部砌体出现正“八”字缝，当冷缩时，就出现倒“八”字缝，一涨一缩则易出现“X”字缝。其防治的主要方法：一是减缓消除热胀冷缩动力源，如设隔热层、变形缝；二是增强相关砌体抗力，如提高砂浆强度，提高饱满度，空斗改实砌，加筋砌体，加设构造柱；三是提高抹灰的抗裂能力，如在砂浆中掺化纤短纤维或碳纤维等。

2.2.3 特殊砌体材料产生的裂缝

（1）刚出厂的灰砂砖稳定性差。灰砂砖主要由细砂和石灰组成，蒸压养护后，一般不到一周即已出产，但根据生产经验，灰砂砖在出厂的一月内其释放的热量较大，存在着反复的化学反应过程，体积极不稳定。（2）对含水率有苛刻的要求，含水率控制在7%~10%之间砌体可获得较好的粘结力和抗剪强度，否则影响明显。（3）砌体表面太光滑，粘结性能差，特别是当含水率不当致使砌体砂浆强度低劣粘结不良后，直接的导致了在缝间抗拉强度，抗剪强度低下。预防的主要方法：（1）确保使用前有足够时间的稳定期；（2）严格控制砖体含水率；（3）严格按地区有关灰砂砖操作规程和构造要求施工，如在较长墙段中部及窗台下设通长构造筋等；（4）改善砖面造型（如生产糙面灰砂砖）。如能切实落实这四类措施，灰砂砖还是广泛的生产和应用潜力的。

2.3 混凝土结构裂缝的成因与处理措施

混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重会威胁到生命和财产安全。

2.3.1干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。主要预防措施：（1）选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。（2）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。（3）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。（4）加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。（5）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.3.2沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。主要预防措施：（1）对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。（2）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。（3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。（4）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。（5）在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2.3.3温度裂缝及预防

（1）高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。应尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。（2）减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。（4）改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度。（6）在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。（7）高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。（8）大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。（9）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差。（10）加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。（11）是预留温度收缩缝。（12）减小约束，浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。（13）加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保温措施，以防止寒潮袭击。

综上分析，建筑物的结构裂缝因温差和材料因素产生的比较普遍，而以沉降、超载致裂的危害较大，但其危害性和处理方法也不能一概而论，在具体处理时务须正确区分，对症防治，且以防为主。总之，对待建筑物的结构裂缝要进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

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[2]《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），中国建筑工业出版2002年.

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