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摘要：近年来，国家限制使用粘土砖，推广新型墙体材料如混凝土砌块，其优点为高强轻质、保温隔热、便于施工。但同时也由于其开裂问题，影响房屋的使用和安全，在观感上和心理上造成不良反应。本文分析混凝土砌块墙体裂缝产生的原因，提出了裂缝预防的有效措施，并给出了裂缝处理方法。
关键词：混凝土砌块;墙体裂缝; 预防;处理方法
中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：
某超长厂房概况及现场裂缝描述
扬州某厂房为单层门式刚架结构，部分夹层框架结构，均为钢屋面，主体结构采用桩基础，所有砌块填充墙由基础梁支承。砌块填充墙本身，已经按照现行国家规范和图集的要求，采取防裂、抗裂措施。
主要柱网为16m×10m，层高为9m左右（钢屋面）、5m（夹层），平面尺寸为160m（长）×85m（宽）。如下图：
现场墙体裂缝状态描述：该厂房墙体裂缝产生的时间，土建施工和机电安装已基本完工（约一年半时间），发现B轴一层走道内隔墙上出现了一些有碍观感的裂缝，裂缝宽度不等。裂缝从现场看大致有以下几种：第一种是少数墙体下部沿灰缝的阶梯形裂缝；第二种是夹层钢梁下的水平裂缝；第三种是B轴两端墙体中部偏上方的倒八字斜角裂缝；第四种是紧贴钢柱外侧的竖直裂缝；第五种是墙面少数十字交叉裂缝，以及少数短细的粉刷龟裂缝。
砌塊墙体裂缝产生的原因及特点
温度作用产生的裂缝
温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。温度裂缝有明显的规律性：两端重中间轻，顶层重往下轻，阳面重阴面轻。主要是由于不同材料的线膨胀系数不同所致，当温度发生变化时，房屋各部分构件都会发生各自不同的变化，结果由于彼此间制约作用而产生内应力，当产生的内应力大于材料的极限抗拉强度时，就会产生不同形式的裂缝[1]。
干缩产生的裂缝
因砌块收缩引起的墙体裂缝，在混凝土砌块房屋中比较普遍。在内外墙、房屋的各层均可能出现。干缩裂缝形态一般有：（1）在墙体中部出现的阶梯形裂缝；（2）环状体周边灰缝的裂缝；（3）在外墙的窗下墙出现竖向均匀裂缝；（4）山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝。干缩引起的裂缝宽度不大，且较均匀。
干缩裂缝产生的机理：混凝土砌块在硬化过程中逐渐失水而干缩，干缩量因材料和成型质量而异，并随时间增长而逐渐减小。在自然条件下，成型28天后，混凝土砌块收缩趋于稳定。其干缩率为0.03%~0.035%，收缩应力可达0.3MPa[2]，含水量在50%~60%左右，砌成砌体后，在正常使用条件下，含水量继续下降，可达10%左右，其干缩率为0.018%~0.07%，干缩趋稳定需3～5年。当混凝土砌块的收缩受到约束并且收缩引起的拉应力超过了块材的抗拉强度或块材与砂浆之间的抗弯强度，会出现收缩裂缝。
地基不均匀沉降产生的裂缝
地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的，有些裂缝尚随时间长期变化，裂缝宽度较宽，有时宽至数厘米。裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝。地基不均匀沉降裂缝常见的有：正八字裂缝和斜向裂缝。沉降裂缝多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。
超长产生的裂缝
建筑物的长度即伸缩缝、沉降缝或控制缝间距与裂缝的产生有很大关系。按照欧美规范，如英国规范规定，对粘土砖砌体的控制间距为10~15m，对混凝土砌块砌体一般不应大于6m；美国混凝土协会（ACI）[3]规定，无筋砌体的最大控制缝间距为12~18m，配筋砌体的控制缝间距不超过30m，这些都远远小于我国现行国家规范[4]的规定。这也是按我国规范有关抗裂构造措施不能消除墙体裂缝的一个重要原因。
对于工业建筑厂房中墙体超长（一般为使用上不允许设缝或者影响外观效果，以及缝两侧防水处理问题所导致。例如洁净厂房，有净化要求，工艺布置上建议尽量不设缝，且工艺设备布置在缝两侧时也不合适）等，一般裂缝出现在建筑物的外墙的端部和包角处，在温度骤然变化时出现，呈八字形，顶部裂缝重，越往下裂缝越轻。
设计原因产生的裂缝
由于设计人员对墙体材料的性质不够了解，设计概念不清晰，没有针对材料的特殊性采取合适的砌筑砂浆，和在构造上没有采取防裂、抗裂措施，或是超出使用荷载，难免使砌块墙体出现开裂。
施工原因产生的裂缝
首先砌筑工人技术水平的差别造成砌筑质量不稳定，是造成墙体质量问题的重要因素。在施工中，所用砂浆强度低、饱满度不够、厚度不足、砌块表面浮灰等污物未处理干净，均会发生砂浆与砌块间粘结力差，导致裂缝产生。其次砌块出厂存放期不够，砌块体积收缩未完成就上墙砌筑，导致裂缝产生。砌块排列不合理，没有在水平灰缝中按规定加拉结筋或钢筋网片，导致裂缝产生。施工现场对混凝土砌块的堆放场地、遮雨措施等未能按规范要求，都会造成墙体裂缝产生。
实际工程中，墙体的裂缝一般都是由以上几种因素综合作用的结果。
某超长厂房墙体裂缝分析
根据本文第1节所述五种形式：第一种，是由于砌块墙砌筑时沿灰缝砌筑砂浆，砂浆未砌筑好，造成沿灰缝方向的阶梯型裂缝。工人对砌块施工的操作不规范，使得横、竖砂浆不易饱满，水平缝接触面积小，不便铺砌，导致水平及竖向灰缝砂浆饱满度达不到要求，从而减弱了墙体抗剪、抗拉和抗变形能力，引起墙体的开裂。此为施工原因产生的裂缝。第二种，是典型的墙顶与框架梁底结合处未处理好产生的，砌块在没有达到出厂龄期就开始砌筑，水平灰缝砂浆不饱满，组砌不符合要求，墙体砌筑至钢梁底的速度过快，每天砌筑的高度超过两米等。此为施工原因产生的裂缝。第三种，是由于该厂房走道两端门常开，遇到扬州入冬后，昼夜温差较大（例如白天高温12℃，夜间低温-4℃），温度变化产生收缩应力较为明显。由于排架钢柱与砌块墙体的线膨胀系数不同，砌体的温度变形差较大，而且它们的刚度有不同，排架钢柱产生膨胀时，墙体约束了钢柱的变形，房屋顶层端部墙体内的主拉应力较大，同时受墙体干缩和窗洞角点应力集中的影响，因而较易在顶层墙体的端部产生斜裂缝和水平裂缝。裂缝形态主要表现为纵墙和横墙上的正八字缝，屋盖和墙体之间的水平缝或包角缝，门窗洞口角部的斜裂缝等。另外本工业厂房纵向总长160m，为典型的超长建筑，故此为温度作用、干缩和超长原因共同产生的裂缝。第四种，是由于墙体外侧与箱型钢柱边齐，箱型钢柱周围本身刷有防锈漆和防火涂料，其粘结性较差，因此仅在箱型钢柱外侧装饰较薄的粉刷层是很难粘结上的，加之温度骤降导致裂缝加剧。第五种，是由于墙体粉刷层薄弱处没有做好。
墙体裂缝的预防
预防温度作用产生的裂缝
宜采取下列措施：（1）当采用整体式或装配式的钢筋混凝土屋盖时，宜在屋盖上设置保温层或隔热层；（2）当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不应小于20mm，缝内用弹性油膏嵌缝；（3）建筑物温度伸缩缝的间距应满足现行国家规范的规定，控制缝宜在建筑物墙体的适当部位设置，控制缝的间距不宜大于30m；（4）在房屋顶层宜设钢筋混凝土圈梁[5]。
预防干缩产生的裂缝
可采用下列措施：（1）选用干缩值低的墙材；（2）面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施；（3）严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期，不足28d的不应进入施工现场；（4）砌体在生产储存期、运输、现场堆放等均要防止被水浸湿，雨季还应做好对砌块和砌体的遮盖。
预防地基不均匀沉降产生的裂缝
可采取下列措施：（1）建筑物的体型力求简单；（2）合理设置沉降缝。在建筑物平面转折处、建筑高度荷载突变处、结构类型不同处以及地基土软硬交界处设置沉降缝；（3）减轻结构自重；（4）增强建筑物的刚度和强度。设置封闭圈梁和构造柱、合理布置纵横墙、采用整体性好、刚度大的基础形式等；（5）减小或调整基底的附加应力，改变基础地面尺寸，使不同荷载的基础沉降量接近[6]。
预防设计原因产生的裂缝
设计时根据现行国家规范[4]相应章节（第6.5节）采取合理的防裂、抗裂措施。
预防施工原因产生的裂缝
施工时根据现行国家规范[7]相应章节（第6章）采取合理的防裂、抗裂措施。
某超长厂房墙体裂缝的处理
裂缝的修补一般应在裂缝稳定后再进行[8] 。有些工程结构或其中某些部位，因受限于实际条件而难以防范，因而难免会开裂，这就需要后期的治理。治理出现的裂缝，应在不超过允许程度或无损于墙体工程质量水平的前提下进行。对墙体裂缝进行治理时，应首先分析裂缝产生的原因，然后再采取相应的措施。
该厂房针对上述五种裂缝的修补处理方法分述如下, 第一种可凿开灰缝重新砌筑砂浆。第二种可补充设置压顶圈梁及角钢。第三种可按照前段交待的方法处理。第四种可沿裂缝走向骑缝凿出槽深和缝宽不小于20mm的U形槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填，完毕后，再在裂缝两侧加钉钢丝网(每侧伸出至少200)后再做粉刷层。第五种可凿开粉刷层重新抹灰。
结束语
综上所述，影响砌块墙体裂缝的因素较多，有些裂缝是由多种因素引起的混合裂缝，设计时可通过构造措施來防止和减轻裂缝的危害。砌块墙体裂缝的预防、治理是一个系统的工程，准确把握裂缝产生的根本原因，并采取相应的预防治理措施，墙体开裂的问题才能得到彻底解决。
参考文献
李红梅.混凝土小型空心砌块建筑温度场与温度裂缝分析 [D].浙江大学,2004.
杨树青.加气混凝土砌块墙的裂缝分析与控制 [J].工程与建设,2010 (02).
ACI318M-05. BUILDING CODE REQUIREMENTS for STRUCTURAL CONCRETE and COMMENTARY [S].
GB 50003-2011.砌体结构设计规范[S].
田丰,高育红,张雅珍.框架结构填充砌体裂缝产生的原因及预防[J].山西建筑, 2006 (04).
苑振芳,刘斌.关于砌体结构裂缝控制措施的建议[R].99全国砌体结构学术会议论文集, 1999.
砌体工程施工质量验收规范[S].
王铁梦.工程结构裂缝控制 [M].北京, 中国建筑工业出版社, 1997:574-582.
作者简介：甘文（出生年-1982），女，汉族，工作单位：信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司华东分院，工程师，研究方向：砌块填充墙裂缝分析、预防与处理。
关键词：混凝土砌块;墙体裂缝; 预防;处理方法
中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：
某超长厂房概况及现场裂缝描述
扬州某厂房为单层门式刚架结构，部分夹层框架结构，均为钢屋面，主体结构采用桩基础，所有砌块填充墙由基础梁支承。砌块填充墙本身，已经按照现行国家规范和图集的要求，采取防裂、抗裂措施。
主要柱网为16m×10m，层高为9m左右（钢屋面）、5m（夹层），平面尺寸为160m（长）×85m（宽）。如下图：
现场墙体裂缝状态描述：该厂房墙体裂缝产生的时间，土建施工和机电安装已基本完工（约一年半时间），发现B轴一层走道内隔墙上出现了一些有碍观感的裂缝，裂缝宽度不等。裂缝从现场看大致有以下几种：第一种是少数墙体下部沿灰缝的阶梯形裂缝；第二种是夹层钢梁下的水平裂缝；第三种是B轴两端墙体中部偏上方的倒八字斜角裂缝；第四种是紧贴钢柱外侧的竖直裂缝；第五种是墙面少数十字交叉裂缝，以及少数短细的粉刷龟裂缝。
砌塊墙体裂缝产生的原因及特点
温度作用产生的裂缝
温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。温度裂缝有明显的规律性：两端重中间轻，顶层重往下轻，阳面重阴面轻。主要是由于不同材料的线膨胀系数不同所致，当温度发生变化时，房屋各部分构件都会发生各自不同的变化，结果由于彼此间制约作用而产生内应力，当产生的内应力大于材料的极限抗拉强度时，就会产生不同形式的裂缝[1]。
干缩产生的裂缝
因砌块收缩引起的墙体裂缝，在混凝土砌块房屋中比较普遍。在内外墙、房屋的各层均可能出现。干缩裂缝形态一般有：（1）在墙体中部出现的阶梯形裂缝；（2）环状体周边灰缝的裂缝；（3）在外墙的窗下墙出现竖向均匀裂缝；（4）山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝。干缩引起的裂缝宽度不大，且较均匀。
干缩裂缝产生的机理：混凝土砌块在硬化过程中逐渐失水而干缩，干缩量因材料和成型质量而异，并随时间增长而逐渐减小。在自然条件下，成型28天后，混凝土砌块收缩趋于稳定。其干缩率为0.03%~0.035%，收缩应力可达0.3MPa[2]，含水量在50%~60%左右，砌成砌体后，在正常使用条件下，含水量继续下降，可达10%左右，其干缩率为0.018%~0.07%，干缩趋稳定需3～5年。当混凝土砌块的收缩受到约束并且收缩引起的拉应力超过了块材的抗拉强度或块材与砂浆之间的抗弯强度，会出现收缩裂缝。
地基不均匀沉降产生的裂缝
地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的，有些裂缝尚随时间长期变化，裂缝宽度较宽，有时宽至数厘米。裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝。地基不均匀沉降裂缝常见的有：正八字裂缝和斜向裂缝。沉降裂缝多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。
超长产生的裂缝
建筑物的长度即伸缩缝、沉降缝或控制缝间距与裂缝的产生有很大关系。按照欧美规范，如英国规范规定，对粘土砖砌体的控制间距为10~15m，对混凝土砌块砌体一般不应大于6m；美国混凝土协会（ACI）[3]规定，无筋砌体的最大控制缝间距为12~18m，配筋砌体的控制缝间距不超过30m，这些都远远小于我国现行国家规范[4]的规定。这也是按我国规范有关抗裂构造措施不能消除墙体裂缝的一个重要原因。
对于工业建筑厂房中墙体超长（一般为使用上不允许设缝或者影响外观效果，以及缝两侧防水处理问题所导致。例如洁净厂房，有净化要求，工艺布置上建议尽量不设缝，且工艺设备布置在缝两侧时也不合适）等，一般裂缝出现在建筑物的外墙的端部和包角处，在温度骤然变化时出现，呈八字形，顶部裂缝重，越往下裂缝越轻。
设计原因产生的裂缝
由于设计人员对墙体材料的性质不够了解，设计概念不清晰，没有针对材料的特殊性采取合适的砌筑砂浆，和在构造上没有采取防裂、抗裂措施，或是超出使用荷载，难免使砌块墙体出现开裂。
施工原因产生的裂缝
首先砌筑工人技术水平的差别造成砌筑质量不稳定，是造成墙体质量问题的重要因素。在施工中，所用砂浆强度低、饱满度不够、厚度不足、砌块表面浮灰等污物未处理干净，均会发生砂浆与砌块间粘结力差，导致裂缝产生。其次砌块出厂存放期不够，砌块体积收缩未完成就上墙砌筑，导致裂缝产生。砌块排列不合理，没有在水平灰缝中按规定加拉结筋或钢筋网片，导致裂缝产生。施工现场对混凝土砌块的堆放场地、遮雨措施等未能按规范要求，都会造成墙体裂缝产生。
实际工程中，墙体的裂缝一般都是由以上几种因素综合作用的结果。
某超长厂房墙体裂缝分析
根据本文第1节所述五种形式：第一种，是由于砌块墙砌筑时沿灰缝砌筑砂浆，砂浆未砌筑好，造成沿灰缝方向的阶梯型裂缝。工人对砌块施工的操作不规范，使得横、竖砂浆不易饱满，水平缝接触面积小，不便铺砌，导致水平及竖向灰缝砂浆饱满度达不到要求，从而减弱了墙体抗剪、抗拉和抗变形能力，引起墙体的开裂。此为施工原因产生的裂缝。第二种，是典型的墙顶与框架梁底结合处未处理好产生的，砌块在没有达到出厂龄期就开始砌筑，水平灰缝砂浆不饱满，组砌不符合要求，墙体砌筑至钢梁底的速度过快，每天砌筑的高度超过两米等。此为施工原因产生的裂缝。第三种，是由于该厂房走道两端门常开，遇到扬州入冬后，昼夜温差较大（例如白天高温12℃，夜间低温-4℃），温度变化产生收缩应力较为明显。由于排架钢柱与砌块墙体的线膨胀系数不同，砌体的温度变形差较大，而且它们的刚度有不同，排架钢柱产生膨胀时，墙体约束了钢柱的变形，房屋顶层端部墙体内的主拉应力较大，同时受墙体干缩和窗洞角点应力集中的影响，因而较易在顶层墙体的端部产生斜裂缝和水平裂缝。裂缝形态主要表现为纵墙和横墙上的正八字缝，屋盖和墙体之间的水平缝或包角缝，门窗洞口角部的斜裂缝等。另外本工业厂房纵向总长160m，为典型的超长建筑，故此为温度作用、干缩和超长原因共同产生的裂缝。第四种，是由于墙体外侧与箱型钢柱边齐，箱型钢柱周围本身刷有防锈漆和防火涂料，其粘结性较差，因此仅在箱型钢柱外侧装饰较薄的粉刷层是很难粘结上的，加之温度骤降导致裂缝加剧。第五种，是由于墙体粉刷层薄弱处没有做好。
墙体裂缝的预防
预防温度作用产生的裂缝
宜采取下列措施：（1）当采用整体式或装配式的钢筋混凝土屋盖时，宜在屋盖上设置保温层或隔热层；（2）当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不应小于20mm，缝内用弹性油膏嵌缝；（3）建筑物温度伸缩缝的间距应满足现行国家规范的规定，控制缝宜在建筑物墙体的适当部位设置，控制缝的间距不宜大于30m；（4）在房屋顶层宜设钢筋混凝土圈梁[5]。
预防干缩产生的裂缝
可采用下列措施：（1）选用干缩值低的墙材；（2）面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施；（3）严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期，不足28d的不应进入施工现场；（4）砌体在生产储存期、运输、现场堆放等均要防止被水浸湿，雨季还应做好对砌块和砌体的遮盖。
预防地基不均匀沉降产生的裂缝
可采取下列措施：（1）建筑物的体型力求简单；（2）合理设置沉降缝。在建筑物平面转折处、建筑高度荷载突变处、结构类型不同处以及地基土软硬交界处设置沉降缝；（3）减轻结构自重；（4）增强建筑物的刚度和强度。设置封闭圈梁和构造柱、合理布置纵横墙、采用整体性好、刚度大的基础形式等；（5）减小或调整基底的附加应力，改变基础地面尺寸，使不同荷载的基础沉降量接近[6]。
预防设计原因产生的裂缝
设计时根据现行国家规范[4]相应章节（第6.5节）采取合理的防裂、抗裂措施。
预防施工原因产生的裂缝
施工时根据现行国家规范[7]相应章节（第6章）采取合理的防裂、抗裂措施。
某超长厂房墙体裂缝的处理
裂缝的修补一般应在裂缝稳定后再进行[8] 。有些工程结构或其中某些部位，因受限于实际条件而难以防范，因而难免会开裂，这就需要后期的治理。治理出现的裂缝，应在不超过允许程度或无损于墙体工程质量水平的前提下进行。对墙体裂缝进行治理时，应首先分析裂缝产生的原因，然后再采取相应的措施。
该厂房针对上述五种裂缝的修补处理方法分述如下, 第一种可凿开灰缝重新砌筑砂浆。第二种可补充设置压顶圈梁及角钢。第三种可按照前段交待的方法处理。第四种可沿裂缝走向骑缝凿出槽深和缝宽不小于20mm的U形槽，然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填，完毕后，再在裂缝两侧加钉钢丝网(每侧伸出至少200)后再做粉刷层。第五种可凿开粉刷层重新抹灰。
结束语
综上所述，影响砌块墙体裂缝的因素较多，有些裂缝是由多种因素引起的混合裂缝，设计时可通过构造措施來防止和减轻裂缝的危害。砌块墙体裂缝的预防、治理是一个系统的工程，准确把握裂缝产生的根本原因，并采取相应的预防治理措施，墙体开裂的问题才能得到彻底解决。
参考文献
李红梅.混凝土小型空心砌块建筑温度场与温度裂缝分析 [D].浙江大学,2004.
杨树青.加气混凝土砌块墙的裂缝分析与控制 [J].工程与建设,2010 (02).
ACI318M-05. BUILDING CODE REQUIREMENTS for STRUCTURAL CONCRETE and COMMENTARY [S].
GB 50003-2011.砌体结构设计规范[S].
田丰,高育红,张雅珍.框架结构填充砌体裂缝产生的原因及预防[J].山西建筑, 2006 (04).
苑振芳,刘斌.关于砌体结构裂缝控制措施的建议[R].99全国砌体结构学术会议论文集, 1999.
砌体工程施工质量验收规范[S].
王铁梦.工程结构裂缝控制 [M].北京, 中国建筑工业出版社, 1997:574-582.
作者简介：甘文（出生年-1982），女，汉族，工作单位：信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司华东分院，工程师，研究方向：砌块填充墙裂缝分析、预防与处理。