浅谈建筑楼顶裂缝成因分析及预防措施

浅谈建筑楼顶裂缝成因分析及预防措施

浅谈建筑楼顶裂缝成因分析及预防措施

【摘要】本文重点对住宅顶层墙体裂缝进行了深入分析，总结出一些产生裂缝的原因以及减少裂缝的经验，提出了控制裂缝的技术措施。

【关键词】裂缝；成因；措施

1 裂缝的类型和特征

1.1 温度裂缝。

住宅房屋温度裂缝主要产生于房屋顶层端部的两个开间，比较严重的次顶层上也会产生一定的裂缝。从墙体上看，纵墙体因长度较长，裂缝要比横墙的多；墙上所开洞口的面积越大，墙体产生的裂缝也越严重；从结构体形来看，主体长度越长，顶层墙体的开裂也越严重；结构主动体的刚度越小，顶层墙体开裂也越大。

在顶层端部开间的裂缝主要成八字，如果屋面采用预制多孔板时，在圈梁顶、预制板下往往会产生水平裂缝；而如果是现浇屋面，则在圈梁与砌体之间产生水平裂缝，在门窗洞口四角也会产生一些斜缝和垂直裂缝。情况严重的，甚至在混凝土构造成柱顶部，也会产生水平裂缝和斜裂缝。

1.2 干缩裂缝。

烧结粘土砖，包括其它材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砼砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为 0.3～0.45mm/m，它相当于25～40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置 28 天能完成50%左右的干缩变形，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80%

左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。

2 住宅顶层墙体裂缝的成因分析

裂缝从类型上可分为温度裂缝和干缩裂缝，住宅顶层墙体裂缝

的产生可归结为以下几方面：

2.1 住宅顶层保温体系面层存在设计缺陷

（1）外墙内保温构造设计存在的缺陷。

（2）外墙外保温构造设计存在的不足。

（3）内外保温混合做法的缺陷。

2.2 钢筋混凝土现浇屋面和砖砌体的线胀缩系数相差大

钢筋混凝土现浇屋面和砖砌体的线膨胀系数分别为a1=10×10- 6/℃和a2=5×10- 6/℃。因而，即使在相同温度下，也会产生混凝土屋面相对于砖砌体的位移。由于砖砌体对混凝土现浇板梁位移的约束，在砌体内部产生了剪应力和拉应力，因结构端部的相对位移最大，故端部产生的剪应力与拉应力也最大，当该剪应力与拉应力大于砌体材料的抗剪强度和抗拉强度时，就产生了上述的温度裂缝。

2.3 砌体房屋的收缩变形

粘土砌体和混凝土砌体对含水率变化的反应不同。粘土砌块随含水率的增加而膨胀。在含水率降低时砖不会收缩。即这种膨胀不会因为在大气温度中变干而收缩。砖中的含水量取决于原材料的种类和烧制温度范围。当砖从窑中取出时尺寸最小，然后随着含水率的增加而膨胀。当砖暴露在潮湿的空气中它开始膨胀，在开始的几个星期内膨胀最大，膨胀会以很低的速率持续几年，砖的长期湿膨胀在0.0002和 0.0009之间。

混凝土砌块是混凝土拌合物经浇注、振捣、养生而成。混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩，砌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。混凝土砌块在含水饱和后的第二干缩，稳定时间比成型硬化过程的第一干缩时间要短，一般为15天左右。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。收缩裂缝不是结构裂缝，

但它们破坏了墙体外观。

2.4 建筑物的设缝长度过大

建筑物的长度即伸缩缝、沉降缝或控制缝间距与温度裂缝、干缩裂缝和沉降裂缝的产生有很大关系。

2.5 施工不当

砖砌体的施工质量欠佳也是墙体开裂的一个重要因素，砌筑砂浆强度达不到设计要求、灰缝砂浆不饱满、干砖上墙等都会导致墙体出现裂缝。

3 层墙体裂缝防治措施

3.1 增强屋面保温层的保温效果。

在屋顶隔热层设计中，应适当加大隔热层厚度，选择隔热性能好的隔热材料，泡沫塑料-水泥砼屋面保温隔热层是综合泡沫塑料优良的绝热性能及水泥砼牢固耐久性而设计的。克服了现单纯水泥砼块隔热层夏季隔热效果差，冬季热流失大的缺陷，达到保温隔热效果好、受力均匀、牢固耐压、光洁美观、施工方便等优点。主要技术措施是利用泡沫塑料的绝热性能，制成与各种需保温隔热的物相配套的泡沫塑料保温隔热块、盒、套、管，用于建筑、生活领域，对于标准较高的住宅，还可采用双层隔热。

3.2 减小热胀冷缩系数差异。

比较简便的方法是顶层不采用砌块，而采用多孔砖或其它粘土砖，以此来减小墙体和屋顶材料的热胀冷缩系数差异，提高抗剪能力。

3.3 缩短建筑物的设缝长度。

在设计中尽可能缩短建筑物的设缝长度，顶层墙体材料的选择也不能按常规设计（如顶层墙体一般采用MU7.5砖砌体和M5混合砂浆砌筑）。实际设计时，笔者认为在端部应采用MU10砖砌体和M10混合砂浆砌筑，以提高砌体的抗剪、抗拉强度。对于结构长度较长，顶层墙体开洞较大等其它不利因素较多时，还可在墙体内每高500毫米设置Фb4@60×60 的钢筋网片。

3.4 屋面现浇混凝土的施工应尽量避开严寒和高温季节。

屋面现浇混凝土的施工应尽量避开严寒和高温季节，并应严格按照施工规范进行，防止砖混结构圈梁和构造柱混凝土强度等级普遍偏

低的通病。调查表明，建筑完工后，不住人与住人的住宅相比，不住人建筑更加容易产生裂缝。因此施工完成后，如不是马上交付使用的话，最好在顶层每一户型内开一扇窗子通风，以减小温度裂缝的产生。

3.5 防止墙体材料的干缩引起的开裂。

控制砌筑时材料的含水量先让材料干缩后砌墙。采用低强度砂浆和长度小的砖块可以避免砖块的断裂并将细小裂缝均匀分散到各个

垂直的灰缝隙中避免变形和应力集中累加出现大裂缝。面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。正确掌握和控制各种砌块使用时的含水率。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。

3.6 减少砼的收缩和干缩对屋面板的影响。

减少砼的收缩和干缩对屋面板的影响，施工中严格控制砼的水灰比和水泥用量，同时在屋面板中部设置了后浇带，大大降低了由于现浇砼收缩和干缩产生的内应力，降低屋面现浇砼的收缩影响。

3.7 加强监理力度。

墙体的施工过程是确保砌体强度和质量的重要环节。研究表明，砌体砌筑时，砂浆的和易性、砖的含水率、水平灰缝的厚度、块体的砌合方法以及施工的连续性都直接影响砌体的强度和质量。要求监理部门对施工过程加强监理力度，材料强度进行现场抽样，杜绝虚假现象，对达不到要求的砌体坚决拆除，对不符合施工规范要求的做法立即停工整顿。严把施工质量关。

参考文献：

[1] 王安.构筑物工程施工细节详解[M].北京：机械工业出版社，2009.

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