砌体结构墙体温度裂缝浅析

摘要：裂缝是砌体结构质量中最主要也是最难处理的问题之一，当温度变化幅度较大时，温差将产生应力和变形。砌体结构水平温度裂缝不仅影响建筑物的外观，同时也影响建筑物的使用寿命及使用功能。本文作者对砌体结构墙体温度裂缝产生的原因进行了分析，并提出了相应的防治方法，以供参考。

关键词:温度裂缝；线膨胀系数；温差；隔热保温层；

Abstract: The cracking is the main and one of the most difficult issues in masonry structure quality. When the temperature changes to a larger extent, the temperature difference will produce the stress and deformation. The cracking of masonry structure level temperature not only affects the appearance, but also the service life of the using function of building. The paper conducts an analysis of the causes of temperature cracking in masonry structure wall and puts forward the corresponding prevention methods, all of which is for reference.

Keywords: temperature cracking; linear expansion coefficient; temperature difference; thermal insulation layer;

中图分类号：TU973+.16 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）

1、工程概况

全椒县方圆公司工程5#、7#住宅楼系底部二层框架,上部砖混结构,带坡顶阁楼住宅楼，该工程于2002年6月竣工。交房后发现阁楼大老虎窗拱顶下部墙体有水平裂缝,裂缝最大宽度为0.9,大多为老虎窗拱顶卧梁下沿砖与梁交接近的水平缝,裂缝均为抹灰层开裂,凿开抹灰层查看,裂缝未贯通至砖砌体及灰缝，结构无损坏现象，裂缝处抹灰层有空鼓及与墙体粘结较好两种情况。对以上裂缝情况，我们着手研究这些裂缝及同类裂缝产生的原因及形成机理，并给出相应的防范和处理措施。

2、温度裂缝产生的原因分析

对于砖砌体的结构，砖砌体的线澎胀系数5×16-6，是混凝土的一半。当外界温度升高时，混凝土顶盖变形大，墙体变形相对为较小，导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。使屋盖受压，墙体受拉、受剪。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。

该工程的构造措施：a)、采用现浇楼面.b)、凡建筑总长度超过55米以上按规定设置温度伸缩缝。c)、建筑物的圈梁隔层设置，构造柱于房四角、楼梯间四角各户住宅阳台伸出处设置。砖墙与构造设拉结，在柱内预埋2φ6钢筋，砌入砖墙灰缝内500，墙高每8皮砖（500）设置。承重外墙转角及纵横墙接处，当未设构造柱时沿墙高500在灰缝内配置2φ6钢筋，砌入墙灰缝内500。填充墙与承重墙或柱交接处，沿墙高1米设置2φ6钢筋，砌入砖墙灰缝内500MM。结合工程构造措施。根据裂缝形态以及裂缝出现部位可判断：裂缝主要由温度的变化引起。

钢筋砼屋盖受到太阳光辐射的面积比砖砌体大得多，接受太阳光照射的时间比其它任何部位都长，而钢筋砼屋盖的阻热能力比砖砌体差得多；这样，屋面板顶面温度比底面温度变化更剧烈，即室外温度场变化较快，室内温度较稳定，变化较均匀，屋面板与墙的相对温度差在顶板内引起压应力，接触面上产生剪应力，墙体产生水平拉应力，该拉力数量较小，不致引起竖向裂缝，但可加重剪力引起的斜裂缝。当屋面板与墙顶的自由差异变形较大时，通过摩擦阻力，使墙内主拉应力达到一定数量（抗拉强度）之后，便引起主拉应力斜裂缝或剪应力水平裂缝。又因纵横墙不能自由伸缩，其始终受屋面板的反作用而处于受剪及受拉状态，当主拉应力大于砖砌体的抗剪强度时，必然在墙体薄弱的灰缝处产生水平或八字形的裂缝。

因此，从本例中裂缝原因分析得知：当气温升高后屋面板伸长对外墙产生水平推力，使窗台部位的墙体内侧向外扩展，外墙在水平推力作用下发生侧面弯曲而导致开裂。

3、温度裂缝的种类及成因

3.1内外纵墙和横墙上的“八”字形裂缝

这种裂缝多出现在每片墙体的端部,而且集中出现有门窗洞口的角部,呈“八”字形.当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪.拉应力和剪应力的房屋平面中间为零,两端最大的分布情况决定了“八”字裂缝多出现在墙体的两端部位。屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体之间的相对变形就越大。裂缝越大,裂缝越明显。内纵墙和横墙在室内,与屋面板之间的温差比相应的外纵墙和山墙与屋面板之间的温差大,所以屋内墙体裂缝比外墙重。

3.2屋面板下面外墙的水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝

这种裂缝出现在屋面板底部。顶层圈梁底部墙体，门过梁上口部墙体,裂缝有时贯通墙厚.升温时屋面板对顶层圈梁及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体因抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致开裂.

3.3女儿墙裂缝

女儿墙建成后容易发生侧向弯曲,如儿墙的根部和平屋、顶面层交接处,墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂.形成这种现象的主要原因是:钢筋混凝土屋盖和屋面水泥砂浆面层在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层伸长,对墙体产生推力,导致女儿墙墙体开裂.温差越大,房屋越长,面层砂浆越厚,这种推力越大,墙体开裂就越严重。

4、温度裂缝的防治及预防措施

4.1设计措施

a)根据《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)第6.3.1条规定,砖砌体当为整体式或装配整体式钢筋混凝土结构的有保温层或隔热层时,屋面伸缩缝最大大间距为50米,设计时伸缩缝设置间距尽量不要达到上限。

b)顶层屋面板下设置钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋.女儿墙应设构造柱,构造柱间距不应大于4米,构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋砼压顶整浇在一起.顶层及女儿墙砂浆强度不低于M5。

c)在钢筋砼屋面板与墙体圈梁的接触面设置水平滑动层,滑动层可采用滑石粉、橡胶片、沥青油毡、白铁皮等。圈梁设于滑动层下,能控制圈梁与顶板之间的可能微动但不大动。

d)设置隔热保温层,防水层做在保温层下或两层保温层之间。防水层通常的做法是设置在顶面,易老化,黑色的防水层受光照射后,温度可上升到70C0以上.不仅造成屋面板与顶层墙体温差加大,而且引起防水层下的找平层剧烈伸缩而拉裂。

e)当房屋长高比较大,房屋空间较宽敞,窗户宽度大于1500时,应在窗台下二皮砖处设2Φ6钢筋砖砌体,可防止窗台下“八”字形温度变形缝和水平裂缝;在房屋两端单元1-2个开间的内外纵墙,窗台下二皮砖处设2Φ6钢筋砖砌体,并在窗户两边缘设置构造立柱,立柱上下两端与楼层、屋顶层圈梁连接,将窗户形成混凝土构件封闭箍,防止窗口斜裂缝、对角裂缝、竖向裂缝产生。

4.2施工措施

a)提高顶层墙体的砌筑砂浆强度等级,以增强砌体刚度和抗剪能力,保证砂浆质量,使水平灰缝和竖缝的砂浆饱满度符合规范要求,以增强墙体的抗剪能力.冬季施工时,应按常温下提高一级混合砂浆标号,提高砖砌体强度。

b)保证隔热保温层的施工质量。隔热层效果不佳的结构中,墙体经常出现八字形裂缝和水平裂缝.选择合适的屋面板施工季节,屋面施工完毕后应立即施工保温层隔热层,前后时间不能太长,特别是间隔夏、冬季后会产生很大的温差，因此要做到合理的安排施工。屋面施工尽量避开高温季节，防止前后温差变化过大带来不利影响。

c)设置后浇带，当现浇钢筋砼屋面超过一定长度时，可在适当位置设置后浇带，或分断间隔浇注砼以减小混凝土收缩变形引起的内力。

5、温度裂缝治理措施

温度裂缝一般要经过一个冬夏之后，才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度也随着温度的变化而略有变化。签定裂缝是否稳定的方法：可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸经过一段时间观察，如果嵌抹水泥浆或玻璃纸形态完整无损，说明裂缝已趋于稳定，不会再有发展。裂缝稳定以后，根据裂缝情况作相应处理。

当细小裂缝不影响使用时可不处理。当裂缝造成墙面渗水，可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。

当裂缝较多且贯穿墙厚，影响美观和正常使用，给用户造成不安全感时，可在裂缝墙体两侧用Ф4 @200或Ф6 @200钢筋网片，两侧网片用拉结钢筋固定后，用1：1水泥砂浆进行外部抹面处理。

参考文献:

1.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

2.《砌体结构设计规范》GB50003-2001

3.《屋面工程技术规范》GB50207-94