第一篇：谈砌体结构裂缝的成因与控制方法论文

谈砌体结构裂缝的成因与控制方法

撰写日期 2011 年 5 月

摘 要

多年来，砌体结构水平温度裂缝这一质量通病经常出现在建筑物上，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。文章拟就裂缝出现的成因及防治方法作以阐述。目前，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，当应力和变一。据有关资料统计，几乎80％以上的裂缝是由于温度应力造形超过砌体的正常使用极限时，砌体便会产生裂缝。温度裂缝一成的。由于砌体结构采用材料的抗拉强度和抵抗变形的能力较般情况下不会直接引起建筑物的破坏，但会影响建筑物的正常使用，例如：墙体风化腐蚀、渗漏、抹灰层脱落和耐久性能的降低等，从而导致建筑物承载能力的降低、整体刚度的减小、抗震性能的降低等。因此，研究砌体结构温度应力下裂缝产生的原因及对温度应力实施预防是非常必要的。

关键词：砌体结构，弹性模量，温度裂缝

Abstract

For many years, masonry structure level temperature crack the quality problems often appear on buildings, influence exterior of the building, but also affects the service life and building function.The article will take the causes of cracks and control methods to expound.At present, the crack is the most main masonry structure and quality of handling problems are the hardest one, when the temperature change to a larger extent, will create stress and deformation temperature, when the stress and become one.According to the statistics, almost 80% of the cracks are due to temperature stress the normal use of plastic over masonry limit, masonry will produce a crack.Temperature crack a success.Because of masonry structure using materials tensile strength and ability to resist deformation is a case not the direct causes the destruction of buildings, but will affect the normal use of buildings, such as: wall weathering corrosion, leakage, plasterer layer falls off the lower performance and durability, causing buildings such as the bearing capacity of the decrease of the total stiffness reduction, such as the lower and the aseismatic property.Therefore, the study of masonry structure crack under temperature stress causes and prevention of temperature stress implementation is necessary.Keywords: masonry structure, elastic modulus, temperature crack

目录 引言.........................................5 2 裂缝的成因及类型.............................5 2.1 八字形裂缝...............................6 2.2 倒八字形裂缝.............................7 2.3 水平裂缝.................................7 2.4 垂直裂缝.................................7 2.5 X形裂缝.................................7 3 砌体温度裂缝的特征...........................7 3.1 从计算角度控制...........................8 3.2 规范结构控制.............................8 3.3 构造控制.................................8 4 温度裂缝控制措施.............................9 5 温度裂缝的治理措施..........................10 6 设计过程中对砌体裂缝的主动控制..............10 7 砌体裂缝的加固处理..........................10 8 结束语......................................11 主要参考文献：................................12 致 谢........................................13

引言

砌体结构是指由块体和砂浆砌筑面成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。特点是整体性较差，抗拉和抗剪强度较低，比较容易产生裂缝。但砌体结构裂缝有一定原因和客观规律。通过对砌体结构裂缝和变形的分析，可以提出有针对性的预防和处理措施。

一、本课题研究的内容

1、裂缝对砌体结构建筑物的危害

2、裂缝的类型及其产生的原因分析

3、裂缝的预防、控制措施

4、防止或减轻房屋其它有关部位墙体开裂的构造措施

二、本课题研究要解决的问题

1、设计时考虑周全，尽量排除动力源；

2、施工图审查时，认真加仔细，对设计中不足提出补救措施；

3、施工过程中严格按照国家验收规范和施工图要求施工；

4、质量监督时严格按照国家验收规范和图纸把好材料和技术关，对施工中不符合要求的严令整改；

5、根据建筑物的具体情况，如场地土及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等，综合采用上述抗裂措施。总而言之，只要认真对待，墙体裂缝是可以预防的。裂缝的成因及类型

产生裂缝的原因是多方面的，归纳起来主要有两方面

一是由外荷载（包括静、动荷载）变化引起的裂缝，二是由变形引起的裂缝（主要有温度变化，不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂缝）。在砌体结构的民用建筑中，砌体裂缝绝大部分是由于变形引起的，温度变化是引起墙体开裂的主要因素。由于砖砌体的线膨胀系数，而钢筋混凝土线膨胀系数是因此当温度发生变化时，二者产生变形差异。此外，由于建筑物中的构件大多属于超静定杆件，具有多个约束，对由于温度变化所引起的变形将予以限制，从而会在构件内产生温度应力。对墙体与混凝土之间的变形差异势必在砌体中产生很大的拉力和剪力，这些力超过一定限度时，砌体就产生错位裂缝，温度裂缝是造成墙体早期开裂的主要原因。由于温度应力和变形而产生的裂缝具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律，裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种

2.1八字形裂缝

主要出现在横墙与纵墙两端部，此种裂缝属正八字形的热胀裂缝，随温度升降而变化，其原因是由于设计与施工中的缺陷，使屋面保温层的热阻减少甚至失败，致使屋面板温度变形大于砌体温度变形，当产生一定的温度应力的，屋面板的推力就传给墙体，并因墙体温度附加应力在房屋两端较大，当砌筑吵浆强度较低时，则易发生剪力产生的主拉应力，当超过砌体抗拉极限时，墙体即出现八字形开裂。

（1）内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。这种裂缝多出现在每片墙体的端部，而且集中出现在门窗洞口的角部，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。拉应力和剪应力的分布情况大体是：房屋平面中间为零，两端最大，因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝，屋面保温隔热层的质量越差，屋面板和墙体的相对位移越大，裂缝越明显。

（2）窗台出现水平裂缝、斜裂缝。当房屋的长高比较大，而且室内空间比较宽敞高大的房屋，顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝，窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力，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向弯曲而导致开裂。

（3）屋面板下面的外墙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QL底部墙体，门过梁上部墙体，裂缝有时贯通墙厚。当升温时，屋面板对顶层QL及墙体产生推力，降温时，屋面板对墙体产生拉力，墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

（4）女儿墙裂缝。不少房屋女儿墙建成后发生侧向弯曲，女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾，造成女儿墙开裂，房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是：钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层，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对墙体产生推力导致女儿墙开裂。温差越大房屋越长，面层砂浆越密越厚，这种推力越大，墙体开裂越严重。

通常情况下，温度裂缝危害并不大，但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大，给住户产生一种不安全感，特别是对商品房销售影响较大，如遇到地震或水平荷载作用下有可能导致房屋破坏。因此，在设计中，应采取有效措施，防止温度裂缝产生。2.2倒八字形裂缝

属冷缩裂缝，主要出现在纵横墙两端的窗洞口处，尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大，当房屋收缩变形大于墙体时，在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂缝，使墙体开裂。

2.3水平裂缝

多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差，屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力，由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低，使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂缝。

2.4垂直裂缝

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化，墙体受到楼板的拉力作用，在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂，或因冷缩变形，在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝土上梁端和楼板错层外，引起墙体重直开裂。

2.5 X形裂缝

多数沿砌体灰缝开裂，主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成，而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。砌体温度裂缝的特征

（1）根据砌体材料的特征和砌体结构的特点，墙体裂缝是不可避免的，但是可以在材料、设计、施工等方面采取综合措施，有效地加以控制。

（2）温度裂缝大多分布在顶层，一般楼层分布不多，出现的方式有：墙体水平缝、墙体斜缝和窗角缝。

（3）温度裂缝的发展特征。大多数工程在主体竣工时即已出现温度裂缝，但由于未作粉刷与装修，一般不易被发现，大多数在工程竣工2～6个月内被发现，特别是经过夏、冬较大温差之后，但一个冬夏后又逐渐稳定。

（4）温度裂缝对结构的安全耐久性的影响。一般不影响安全，但裂缝引起的建筑物渗漏，可能导致钢筋锈蚀，结构承载能力下降，缩短结构的合理使用年限，使其耐久性降低。3.1从计算角度控制

由于砌体裂缝主要是由间接作用引起的，而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范，因此设计人员应根据当地的实际情况，对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算，并对砌体强度进行分析计算，以减少在通常温差下变形裂缝的产生。

3.2规范结构控制

为控制裂缝的产生，在建筑物的平面布置设计中，结构的平面形状应力求规则对称，如平面形状不规则，应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单无，“以放为主，抗放兼施”，以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置，设计规范的规定一般较灵活，没有严格和明确规定，设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验，只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”，按“留缝就不裂”的简单方法，在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时，应力求按竖向规范规则，尽可能不出现错层，以避免由于温度变化产生的水平裂缝。

3.3 构造控制

（1）加强设置钢筋砼圈梁，提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁；顶层外圈应设计为暗圈梁，不应外漏，这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响；无论“女儿墙”高低，均要设置钢筋混凝土压顶圈梁，并与“构造柱”连为整体，以抵抗裂缝的产生。

（2）除据规范要求设备“构造柱”外，在“L、I、L”平面形状中的纵横墙交拉臼必须设备“构造柱”，以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝的扩展。

（3）提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板，或在预制屋面板上增加现浇层；在预制屋面板与外纵墙间设备现浇板带，预制屋面板间设备现浇板缝梁，使屋面成整体式装配。

（4）在房屋顶层端部1-2开间范围内的墙体采用配筋砌体，即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2φ6钢筋，并在1-2开间范围内拉通，与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7.5，砌筑砂浆强度不应低于MS，以提高墙体抗裂力。

（5）屋面“挑檐”为外露结构，在一天内的温度变化较大，不仅本身容易开裂，而且对墙体开裂也有一定的影响，故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”，以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位，预留300mm宽的“后浇带”，用钢筋贯通，在施工40-60天后再二次浇筑，以起到先放后抗的控制作用。

（6）重视屋面保温。选择屋面保温层时，适当加厚或选用保温隔热性能好良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算，进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因，严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处，以防止混凝土结构外漏，有条件者必须增设、架空隔热层。温度裂缝控制措施

我国工程技术人员在实践中，总结出了“防、抗、防”的设计理念以防止结构裂缝，有的体现在现行的各种规范之中。如《砌体规范）GB5003—2001的抗裂措施主要有二条：一是第6.3.1条，即防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝；二是第6.3.2条，即为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可采取设置保温层或隔热层；采用有檩屋盖或瓦材屋盖；增加构造措施等方法。《砌体规范》的其他抗裂措施，如在相关墙体及部位增加钢筋，采用粘结性好的砂浆，不仅针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而且对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋，也是适用的。

但这些措施未考虑我国辐员广大，不同地区的气候温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。对于温度裂缝的防治措施，国外已有比较成熟的经验值得借鉴。一是在较长的墙上设置控制缝（变形缝），这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同，而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形，又能通风隔声和防风雨，当需要承受平面外水平力时，可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多，如英国规范对粘土砖为l0～15m，对混凝土砌块及硅酸盐砖一般不应大于6m；美国混凝土协会（AC1）规定，无筋砌体的最大控制缝间距为l2～18m，配筋砌体控制缝间距不超过30m.二是在砌体中根据材料的干缩性能，配置一定数量的抗裂钢筋，其配筋率各国不尽相同，从0.03％～0.2％，或将砌体设计成配筋砌体，如美国配筋砌体的最小含钢率为0.7％，该配筋率既可抗裂，又能保证砌体具有一定的延性。

结合国内的实际情况，在设计、施工、材料等方面采取综合措施控制墙体温度裂缝，并提出如下建议：

（1）建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》GB5003—2001第6.3.1条的规定外，宜在建筑物顶层墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距宜控制在l0～15m.（2）屋盖上设置保温层或隔热层；以减少钢筋混凝土屋盖的温度，达到减少屋盖温度变形总量，减轻板（梁）、墙交接面变形裂缝灾害的目的。目前较多的做法是将屋面由平顶改成坡顶，并从建筑功能考虑，充分利用坡顶层，提高使用率，减少建设单位或开发商成本。

（3）改进施工工艺与施工技术，组砌按规范接槎，砌筑砂浆必须饱满，加强墙体的整体性。顶层砌体及女儿墙砌筑砂浆强度等级不低于M5.（4）顶层砌体门、窗洞口加小构造柱、小圈梁，与建筑物构造柱、圈梁连接为整体，以改善应力集中现象，以强度、变形性能优于砌体的钢筋混凝土构件抵抗温度应力，减轻顶层端部门窗洞口开裂现象。温度裂缝的治理措施

（1）对温度裂缝，不要忙于及早治理，等观察一个热胀冷缩周期，裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定方法：可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。形态完整无损，说明裂缝已基于稳定，不再有较大发展可能性。

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

（3）对于裂缝较多且穿墙，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4Ф6@200或Ф6@500钢筋网片，两侧网片用铁丝固定后，用水泥砂浆外部抹面处理。设计过程中对砌体裂缝的主动控制

砌体结构裂缝一旦产生，就会降低建筑物的使用功能，严重裂缝还会影响结构安全，同时对裂缝进行“加固补强”困难较大，因此防止、控制砌体结构产生裂缝是十分重要的，尤其是在地震区更为重要，否则将产生严重后果。砌体裂缝的加固处理

（1）当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时，应重做屋面保温层，使裂缝稳定，因为对温度裂缝仅做一般性的回固补强是无济于事的，必须从减少温度应力入手。保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各顶技术指标的要求，在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工，力求达到设计的保温效果。

（2）对地基不均匀沉降引起的砌体裂缝，应先加固地基，等沉降量达到稳定标准（平均日沉量0.02-0.03以内）后，再加固墙体。

（3）对外纵墙、横墙、内纵墙的裂缝采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法，剔灰缝深12cm，必胀锚栓@500，呈梅花型分布。挂钢筋网，M10水泥砂浆40mL厚，3道成活，施工完后，要注意喷水养护预防空鼓。

（4）对于轻微裂缝可用水泥砂浆加107胶嵌补即可。结束语

控制裂缝的产生和扩展，是建筑工程中必不可少的一个重要环节，应引起足够重视，尤其在当前建筑物普遍向高层、大型化发展的形势下，制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。控制裂缝，重点在防，并需要从设计、施工上共同努力，采取有针对性的防裂措施，加大主动控制的力度，才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定，做到设计与施工紧密配合，控制裂缝是完全可以做到的。实践证明，过去许多工程凡是采取了控制裂缝措施的，一般都取得了良好效果，被评为真正的优质工程。砌体结构中墙体的温度裂缝是建筑工程质量中的多发病，虽然通常不会影响结构的安全，但影响建筑的美观、结构的耐久性。并且容易诱发商品房的纠纷。只要我们在设计和施工中重视这一现象，温度裂缝是可以控制的。

参考文献：

[1]黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[J] 安徽建筑,2003.[2]许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004.[3]刘立新.《砌体结构》.武汉：武汉工业大学出版社,2003.[4]王铁擎。建筑枷的裂缝控制，上海：上海科学技术出版社，1993.[5]谢征勋。混结构温度应力实用计算方法，建筑结构，1987.2.[6]林涛，曹麻茹建筑物的裂缝问题探讨[J]；基建优化2004年 [7]朱国忠砌体结构温度裂缝机理与抗裂概念设计[D]；河南大学2005年 [8]陈惠华砌体结构的温度裂缝特点、原因和防治方法[J]建筑结构1995年

致

谢

转眼间，大学生活就要结束了，总结大学的生活，感觉获益还是颇多的，在这里需要感谢的人很多，是他们让我这大学三年从知识到人格上有了一个全新的改变。

感谢交通学院每一位老师对我的教育和指导，我的辅导员尚霞、我三年来各科的指导老师们，他们对工作的认真，对学生的教导都让我很敬佩。本文是在刘淑敏老师精心指导和大力支持下完成的。刘老师对工作的认真和严格是有名的，同学们都很喜欢她。我很庆幸有刘老师的指导，非常感谢她。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，要感谢的人太多，要说得话也太多，尽管文字很无力，但我还是想用无力的语言表达我想说的话，故借写论文致谢信之机向各位可敬的师长、同学、朋友表达我最诚挚的谢意！

第二篇：砌体结构裂缝成因及预防和处理措施

第一章 前言

砌体结构房屋出现裂缝的现象较为普遍，裂缝程度轻重差别很大，轻则影响房屋正常使用和美观，严重的将形成结构安全隐患，甚至发生工程事故。随着住宅商品化的发展，房屋裂缝问题越来越引起人们的关注。裂缝宽度的控制标准问题：(1)墙体裂缝允许宽度的含义包括：①裂缝对砌体的承载力和耐久性影响很小；②人的感观的可接受程度。钢筋混凝土结构的裂缝宽度大于0.3mm时，通常在美学上难以接受，砌体结构也不例外。尽管砌体结构的安全的裂缝宽度可以更大些，但在住宅商品化的今天，砌体房屋的裂缝，不论是否为0.3mm，只要可见，已成为住户判别“房屋安全”的直观标准。根据资料了解，目前只有德国对砌体结构的裂缝宽度有明文规定：对外墙或条件恶劣的墙体，裂缝宽度不大于0.2mm，其它部位裂缝宽度不大于0.3mm。其它发达国家对裂缝控制的要求较高，但未对砌体裂缝宽度规定标准。因此，如何面对砌体结构的裂缝，确实是一个比较突出和需要认真对待的课题，需要引起足够的重视。(2)鉴于裂缝成因的复杂性，按目前条件和《砌体结构设计规范》提供的措施，尚难完全避免墙体开裂，而是使裂缝的程度减轻或无明显裂缝，因此规范中采用了“防止或减轻”墙体开裂的措施的用语。

裂缝的成因，依据国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。在各种直接荷载作用下，墙体产生的裂缝称为受力裂缝；而砌体因温度、收缩、变形或地基不均匀沉降等引起的裂缝是非受力裂缝，又称变形裂缝。变形裂缝占砌体房屋裂缝中的80％ 以上，其中因地基不均匀沉降而引起的裂缝更为突出和引人关注。相对于受力裂缝，变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多，本文主要分析砌体结构由地基不均匀沉降和温度．引起的变形裂缝。

第2章 地基不均匀沉降引起的裂缝

在软土、填土、冲沟、古河道、暗渠、沉陷区以及各种不均匀地基上建造结构物，或者地基虽然比较均匀，但是荷载差别过大或结构物刚度差别悬殊时，地基不均匀沉降均能引起裂缝。

2．1 地基不均匀沉降裂缝的形态

地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的。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。

2．2 地基不均匀沉降裂缝的产生机理

(1)墙体中下部区域的斜向裂缝

一般情况下，地基受到上部结构传递的压力，引起地基的沉降变形呈凹形，常称为“盆形沉降曲面”，这是由于中部压力相互影响高于边缘处相互影响，以及边缘处非受荷载区地基对受荷载区下沉有剪切阻力等共同作用的结果，导致地基反力在边缘区较高。这种沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的弯曲，产生正弯距。结构中下部受拉，端部受剪，端部地基反力梯度加大，墙体内剪应力加大，形成主拉应力引起墙体开裂，裂缝呈正八字形。由于墙体中上部受压并形成“拱”作用，墙体裂缝越靠近地基和门窗洞口越严重，中下部开裂区的墙体因有自重下坠作用，易造成垂直方向拉应力，可形成水平裂缝。

(2)墙体端部区域斜向裂缝

当地基中部有回填砂、石，或中部地基坚硬而端部软弱，或由于荷载相差悬殊，建筑物端部沉降大于中部时，会形成负弯矩。主拉应力将引起墙体端部出现倒八字裂缝。局部的沉降不均不仅可以引起斜裂缝，还可能引起砌体的水平裂缝。

2．3 影响地基沉降裂缝的因素

地基、基础、建筑物构成一个整体，共同工作。其内力和变形形态与土的性质、建筑物与地基的刚度、基础与建筑物的尺寸、形状、材料的弹塑性性质、徐变等有关。(1)建筑物与地基的相对刚度

首先，建筑物的长度和宽度越小，基础的抗弯刚度越大，建筑物与地基的相对刚度就越大。这时在外荷载作用下，地基的反力向两端集中，则中部弯矩较大，这就需要结构具有足够的强度，满足结构物最大弯矩的要求；其次，在较差的地基上，地基的变形模量较高，而基础的抗弯刚度较小，结构物的几何尺寸较长，则柔性指数相应增大。这时基础结构接近于柔性板，此时地基的沉降与荷载的分布有关。地基承受荷载大的地方沉降和变形较大，基础承受的弯矩较小。(2)徐变

建筑物的下沉、水平位移、温度、湿度变化引起的变形，除了绝对值外，变形速率是一个重要因素。只要变形是缓慢的，则多数建筑物能经受较大的变形而不破坏，其主要原因就是由于建筑材料一般都具有徐变特性，在变形过程中，其内应力会随着变形速度的下降而降低。

(3)建物的形状平面形状复杂的建筑物，如“I”、“I'’，、“L’’、“E”字形等在纵横单元交叉处基础密集，地基附加应力重叠，使地基沉降量增大。同时，此类建筑物整体性差，刚度不对称，在地基产生不均匀沉降时容易发生墙体开裂。

第3章 砌体房屋的温度变形裂缝

3．1 温度裂缝的主要形态

最常见的温度裂缝出现在混凝土平屋盖房屋的顶层两端墙体和山墙上。如在门窗洞边的正“八”字斜裂缝、山墙上部的斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝、以及水平包角裂缝(包括女儿墙)等，其中顶层两端纵墙墙体门窗洞边的正“八”字斜裂缝最为普遍。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：两端严重，顶层严重，阳面严重。

3．2 温度裂缝产生机理

对于砖砌体结构，砖砌体的线膨胀系数5×10-6，是混凝土的一半。当外界温度升高时，混凝土屋盖变形大，墙体变形相对较小，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。混凝土砌块墙体的线膨胀系数与混凝土屋盖相同。在夏季阳光照射下，两者之间存在一定的温差。屋面最高温度可达40℃-50℃，而顶层外墙平均最高温度约为30℃-35℃。屋面和顶层外墙存在10℃-15℃的温差，两者的温差可能引起墙体开裂。另外，从材料上看，相同砂浆强度等级下混凝土砌块的抗拉、抗剪强度比砖砌体小了很多，沿齿缝截面弯拉强度仅为砖砌体的30％-35％，沿通缝弯拉强度仅为砖砌体的45％-50％，抗剪强度仅为砖砌体的50％-55％。因此，在相同受力状态下，混凝土砌块抵抗拉力和剪力的能力要比砖砌体小很多，所以更容易开裂。对于顶层墙体，墙体的压应力较小，墙体的剪应力近似等于主拉应力。而墙体的剪应力与温差、水平阻力系数以及建筑物长度有关，墙体剪应力与温差成正比。因此，采取隔热措施

以减少温差，可达到减小主拉应力的目的。墙体剪应力与水平阻力系数成正比，如水平阻力系数降低30％，则剪应力降低16％。因此，可通过在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层来减少顶板与墙体的约束作用。

第4章 预防措施

4．1 防止由温度变化引起的砌体结构开裂措施

为了防止或减轻混凝土屋盖和墙体间的温差变形和墙体变形引起的顶层墙体的开裂，可根据具体情况采取下列措施：

(1)根据砌体房屋墙体材料和建筑物类型、屋盖或楼盖类别选用合适的伸缩缝区段。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方；

(2)屋面应设置有效的保温层或隔热层；

(3)屋面保温层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6 m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm；

(4)采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖或瓦材屋盖；(5)当现浇混凝土挑檐或坡屋顶的长度大于l2m时，宜沿纵向设置分隔缝或沿坡顶脊部设置分隔缝，缝宽不小于20mm，缝内用防水弹性材料嵌填；

(6)在混凝土屋面板与墙体圈梁间设置滑动层。滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片，对较长的纵墙可只在两端的2-3个开间内设置，对横墙可只在其两端各1／4墙长范围内设置；

(7)顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内适当配置水平钢筋；

(8)顶层挑梁与圈梁拉通。当不能拉通时，在挑梁末端下墙体内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜小于2F4，横筋间距不宜大于200mm)或2F6钢筋，其从挑梁末端伸人两边墙体不小于1000mm；

(9)顶层门窗洞口过梁上的水平灰缝内设置2-3道焊接钢筋网片或2F6钢筋，并应伸人过梁两端墙内不小于6O0mm；

(10)顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5顶层墙体内适当增设构造柱；

(11)女儿墙应设构造柱，其间距不大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶，并与现浇钢筋混凝土压顶浇在一起。

4．2 防止墙体材料的干缩引起的裂缝措施

(1)选用干缩值低的墙材。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；

(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的不应进人施工现场；

(4)正确掌握各种砌块使用时的含水率。轻集料混凝土空心砌块和蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑时的含水率分别控制为5％-8％和15％、20％以内。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。施工时，一般提前I～2d洒水稍作湿润。砌块含水深度以表层8-10mm为宜。

4．3 防止由地基沉降引起的裂缝措施

(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，特别是增强顶层和底层圈梁、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。

第5章 抗裂措施效果评价

上述所述的防止或减轻墙体开裂的主要措施，在基本原理上分别基于防裂概念的“防”、“放”、“抗”的原则。

(1)“防”，即适当的屋面构造处理，减少屋盖与墙体的温差，减少屋盖与墙体的变形，效果最佳，通常采取下列措施：

a．保证屋面保温层的性能，采用低含水或憎水保温材料，防止屋面渗漏，南方则加设屋面隔热及通风层。

b．外表浅色处理，外墙、屋盖刷白色，可使其内表面降温，隔热指标可显著提高。

c．严格控制块体材料的上墙含水率。

(2)“放”，即采用适当措施，允许屋面或墙体在一定程度上自由收缩，如屋面设置伸缩缝、滑动层、墙体控制缝等，都能有效降低温度或干缩变形应力。

(3)“抗”，即通过构造措施，如设置圈梁、构造柱、提高砌体强度，加强砌体的整体性和抗裂能力，以减少墙体变形，减少裂缝。是砌体房屋普遍采取的抗裂构造措施。这些措施效果如何，以及用何种方法对已开裂的墙体的修补最有效，下面是我国最近的研究成果，供大家参考：

① 提高砌体材料强度等级，不是最有效的防裂措施。② 构造柱加圈梁加强整体性，提高抗裂能力。

③ 关键部位和易裂部位，或已开裂部位采取下列措施有显著效果：

a．玻璃纤维砂浆能提高墙体的抗裂能力2倍。

b．玻璃丝网格布砂浆加芯柱可使墙片的抗裂能力提高3倍。c．玻璃丝网格布砂浆抹面的砌块墙的初始荷载可提高1倍。d．使用高弹性涂料也能有效的保护已开裂的墙体不受外界侵

蚀。

e.使用石灰砂浆替代水泥混合砂浆，水泥混合砂浆因水泥上强度后易开裂，采用石灰砂浆可避免，从而防止墙面的开裂。

第6章 裂缝的处理

对于砌体裂缝的处理，从安全性方面考虑，对受力裂缝都应采取措施进行处理。对非受力产生的纵横墙连接处通长竖向裂缝、最大宽度大于5mm的墙身裂缝和宽度大于1.5mm的砖柱裂缝必须采取措施进行处理；从正常使用性方面考虑，对宽度大于1.5mm的墙身裂缝及出现裂缝的砖柱应采取措施进行处理。《危险房屋鉴定标准》要求，对有沿受力方向缝宽大于2mm或有缝长超过层高1／3的多条竖向裂缝的砌体结构墙柱、因偏心受压产生缝宽大于0.5mm水平裂缝砌体结构墙柱、因局部受压产生的缝宽大于1mm或产生多条竖向裂缝墙体确定为危险点，应采取措施进行处理，这些都为受力裂缝，而对于非受力裂缝在砌体结构构件中并未列入。砌体裂缝是房屋结构缺陷的最直接反映，部分应采取加固措施进行处理。常用的砌体承载能力及稳定性加固方法有扶壁柱法和钢筋网水泥砂浆法，砖柱有截面增大法和外包角钢法。

6．1 扶壁柱法加固砌体

扶壁柱法分砖扶壁柱法和混凝土扶壁柱法两种。砖扶壁柱法增设的扶壁柱与原砌体的连接可采用插筋法或挖镶法实现，以保证两者共同工作。扶壁柱的间距及数量，由计算确定。

(1)对于砖扶壁柱法，考虑到后砌扶壁柱存在着应力滞后，计算加固砖墙承载力时，应对后砌扶壁柱的抗压强度设计值乘以折减系数0.9予以降低，如下式：

式中:N—荷载设j汁值产生的轴向力；

j-高厚比和轴向力偏心距对构件承载力的影响系数，可按《砌体结构设计规范》(GB50003—2OO1)规定取用；

f,f1— 原砖墙和新砌砖扶壁柱的抗压强度设计值；

A,A1— 原砖墙和新砌砖扶壁柱的截面面积；

(2)对于混凝土扶壁柱法，考虑到新浇筑混凝土扶壁柱与原砌体的受力状态有关，并存在着应力滞后，计算加固砖墙承载力时，应对新浇筑混凝土扶壁柱的承载力乘以强度折减系数，轴心受压组合砖砌体承载能力计算如下式：

式中：N—荷载设计值产生的轴向力；

jcon— 组合砖砌体构件的稳定系数，按《砌体结构设计规范》(GB50003—2OO1)规定取用；

f-原砖墙抗压强度设计值； A—原砖墙的截面面积；

a—新浇筑混凝土扶壁柱的材料强度折减系数，若加固时原砌体完好取0.95，若原砌体有荷载裂缝或破损现象取0.9；

fc—扶壁柱新浇筑混凝土面层的轴心抗压强度设计

值；

Ac—新浇筑混凝土扶壁柱面层的截面面积；

hs—受压钢筋的强度系数，厚度60mm以内时取0.9，厚度大于60mm时取1.0；

fy,As—扶壁柱内受压钢筋的抗压强度设计值和截面面积。

6．2 钢筋网水泥砂浆法加固砌体

钢筋水泥砂浆法加固砌体是指把需加固的砌体两面敷设钢筋网片后粉刷砂浆、喷射砂浆或细石混凝土的加固方法。本方法可较大提高砌体的承载力、抗侧移刚度及砌体的延性,其承载能力计算同轴心受压组合砖砌体。

6．3 裂缝的修补

对于《民用建筑可靠性鉴定标准》规定可不进行加固处理的裂缝，只需进行裂缝的修补。在裂缝修补前，应先明确裂缝原因和观察裂缝

是否稳定，对非受力且已稳定的裂缝可选用以下修补方法。(1)填缝修补

填缝修补法有水泥砂浆和配筋水泥砂浆填缝两种。水泥砂浆修补是采用1:3水泥砂浆或掺有107胶的聚合水泥砂浆填入砖缝内的修补方法；配筋水泥砂浆填缝是指砌体每隔4 5皮砖在砖缝内嵌入细钢筋再用水泥砂浆修补的方法。填缝修补通常用于墙体外观维修和裂缝较浅的砌体。(2)灌浆修补

灌浆修补是一种用压力设备把水泥浆液压入砌体裂缝内使裂缝粘合起来的修补方法。由于水泥浆液对墙体的粘结能力非常强，用该方法可使砌体恢复如初。浆液分纯水泥浆液和混合水泥浆液两种，纯水泥浆液是水灰比为O.7-1.0的水泥浆；掺入适量悬浮剂即制成混合水泥浆液，悬浮剂一般采用聚乙烯醇、水玻璃或107胶。灌浆设备由空气压力机、压浆罐、输浆管、和灌浆嘴等组成，其原理是利用空气压力机产生的压缩空气迫使压浆罐内浆液进入墙体裂缝内。(3)无纺布粘贴修补

无纺布粘贴修补是采用无纺布粘贴于裂缝处进行表层的缝隙修补方法。由于普通水泥墙面易受温度、地基沉降等的影响开裂，在一般家装工程中采用含胶的腻子打底，在易开裂出粘贴无纺布的方法进行处理收到很好的效果，基本解决了表层开裂处理。

第7章 结论

砌体裂缝经过处理，仍能完成结构应具有的功能，对于节约能源、保护环境等方面具有一定的经济效益和社会效益。总之，影响砌体结构裂缝的因素较多，有些裂缝是由多种因素引起的?昆合裂缝。设计时可通过构造措施来防止和减轻砌体结构裂缝的危害。

致谢

在本文的撰写过程中特别得到了指导老师王可龙教授的指导和点评，在此向王教授表示感谢。同时也在此感谢石大在线的各位老师在论文具体要求及开题过程给予的帮助。同时感谢一起学习的各位同学在学习过程的帮助，使得大家都能得到提高。

参考文献

[1](GBS0003—2001)．砌体结构设计规范[S]． [2](GB50292—1999)．民用建筑可靠性鉴定标准[S]． [3](JGJ125—99)．危险房屋鉴定标准[S]．

[4] 唐岱新，龚绍熙，周炳章．砌体结构设计规范理解与应用[M]．中国建筑工业出版社，2002．

[5] 王铁梦．工程结构裂缝控制[M]．中国建筑工业出版社，1997．

第三篇：工程结构裂缝控制的综合方法

工程结构裂缝控制的综合方法(王铁梦)

由于变形作用（水化热、收缩,气温差）引起工程结构的裂缝是很复杂并很重要的问题。作者在大量的施工和处理裂缝的经验以及理论研究基础上提出“工程结构裂缝控制的综合方法”，包括结构力学近似计算法、结构与基础的共同作用、施工技术、材料优选、以及环境条件等。

[关键词]工程结构裂缝:控制 结构设计 施工方法 材料 环境条件

1建筑工程的质量问题

半个世纪以来，我国建筑业取得了辉煌的成就，其中混凝土结构、预应力混凝土结构技术突飞猛进，日新月异，取得大批先进、成熟的科技成果，混凝土结构设计理论与设计规范水平已跻身世界先进行列。在建筑材料方面开发出一大批新型高强和高性能材料，如高强混凝土、超高强混凝土、高性能混凝土、超高性能混凝土、轻质混凝土、钢纤维、塑料纤维、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土、约束混凝土等，大批新品种的外加剂和掺合料已出现在建筑市场。在砖混结构方面，我国的空心砖及砌块建筑也获得迅速发展。在建筑领域，泵送混凝土的发展实现了混凝土商品化供应方式，从而改变了以预制化作为混凝土结构的设计方向，转向现浇整体结构，在施工方面，由硬性混凝土转向流动性混凝土。

我们应当看到在大规模建设取得上述巨大成就的同时还存在着质量问题。目前，在工程结构领域中一个相当普遍的问题是建筑物的裂缝问题，并且近年来日趋增多，它已影响到生活和生产，并困扰着大批工程技术人员和管理人员，是迫切需要解决的技术难题。

2建筑物裂缝的综合性原因

国际上关于荷载作用下构件的裂缝扩展问题，都应用纯经验计算公式，虽然其计算结果与实际出入较大，还可参考应用。但一般工程设计中，只进行荷载作用下的承载力计算，却经常忽略了裂缝的验算(除有特殊要求外)。

按照国际上近代结构的极限状态设计原则，整体建筑结构的功能必需满足两种极限状态的要求:①承载能力的极限状态，以确保结构不产生破坏，不失去平衡，不产生破坏时过的变形，不失去稳定，即不超过承载力的极限状态；②正常使用极限状态，以确保结构不产生超过正常使用状态的变形、裂缝及耐久性、振动以及其它影响使用的极限状态。目前人们对第一极限状态已给子足够的重视并严格执行，而对第二极限状态却经常被忽视了。

近年来，工程裂缝是影响正常使用极限状态的主要因素。裂缝产生的原因主要是变形作用，如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等多因素，统称为变形作用引起的裂缝问题，此类裂缝几乎占全部裂缝的80%以上。对于变形作用引起的裂缝研究还很不成熟，缺乏有关规范及规程，它涉及到结构设计、地基基础、施工技术、材料质量、环境状态等诸多因素，特别是泵送混凝土施工工艺的发展，使得混凝土裂缝控制的技术难度大大增加。例如过去干硬性及预制混凝土的收缩变形约为2.5×10-4~3.5×10-4,而现在泵送流态混凝土约为6×10-4~8×10-4，水化热也大幅度增高。

3裂缝控制的综合方法

3.1结构设计方面

3.1.1结构温度伸缩缝间距问题

根据《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)，为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂,采取永久式伸缩的方法，伸缩缝允许间距为30-55m(室内或土中长墙、剪力墙结构及框架结构)，露天条件下为20~35m，规范的附注中又明确指出:如有充分依据和可靠措施时，上述规定可以增减。其它有关的规程中还有允许采用“后浇带”取代伸缩缝的办法。

3.1.2后浇带的有效作用

现行规范的伸缩缝规定是把结构长度看作控制开裂与否的唯一因素。根据大量现场调查，引起结构裂缝的原因是综合性的，结构长度只是影响温度收缩应力综合因素之一，而不是唯一的因素。仅就长度而言，结构长度与应力呈非线性关系，如结构长度小于规范的规定，似乎结构内力影响很小，伸缩缝或后浇带可以有效地控制裂缝，但是对于承受很大温差和收缩作用的现浇楼板、大截面梁、剪力墙及长墙等约束度较高的结构，裂缝的概率仍然很高。

此外，由于综合因素的关系，有些工程长度超过规范的规定并没有开裂。从防水角度分析，由于近代建筑规模日趋宏大，超长、超宽、超厚结构都日趋增多，永久性的变形缝(包括伸缩缝、沉降缝、抗震缝)给工程的防水质量带来严重不利，止水带渗漏是常见而又难以处理的质量缺陷。所以，后浇带的应用是一种进步，但并不是在任何条件下都能奏效。

利用后浇带取代永久伸缩缝时应当注意以下两个问题:①后浇带中清理垃圾困难，接缝不密实，防水质量差，后期可能形成两条裂缝，因此后浇带的构造很重要:②后浇带的间距不宜过长(30m左右)，填充封闭时间不宜过短，以能将总降温及收缩变形进行一半以上的时间为佳，从目前混凝土的收缩量来看，估计3-6个月方能取得明显效果，最短不少于45d:在软土地区，填充时间在结构封顶以后，方可有效地释放差异沉降的应力。如通过地基处理解决差异沉降问题，为此目的而设的后浇带可以不设。

根据现场实践经验，裂缝分为有害的及无害的两类，有害与无害的界限由使用功能而定。当采取必要的设计、施工及材料措施控制有害裂缝的产生或由于估计不足等因素，即便出现少量有害裂缝，通过化学灌浆处理，仍然满足设计使用要求，即可取消后浇带。实践证明，从长期正常使用来看，这种以“抗”为主的无缝工程较留永久性变形缝具有一系列的优点如整体性好、防水性好、抗震性好、施工方便等。

3.1.3结构约束问题

结构物的变形有3种:自由变形、约束变形和实际变形(显现变形)，其中只有约束变形产生约束应力。约束变形(约束应力)超过建筑材料的极限拉伸(抗拉强度)，便引起裂缝。

变形作用引起的作用力有最大值，设计者可以采取抗与放”或“抗放兼施”进行结构形式的设计。留伸缩缝与不留伸缩缝的方法都是以“放”或“抗”为主的方法，做得合适，都可以使结构不产生有害裂缝。

结构所受到的外部作用分为：外荷载(静动荷载)，可看作是第一类荷载:具有十分重要的外部作用是变形作用，即第一类荷载为间接荷载，变形作用包括温度、湿度、地基不均匀沉降，在该作用下，结构的抗力取决于混凝土的抗拉性能，即抗拉强度和抗拉变形。

做结构裂缝分析时，首先应当注意第一类荷载引起裂缝的可能，特别值得注意的是那些自重荷载超过极限承载力约30%的结构，拆模后发现0.lmm左右的裂缝是正常的结构受力状态。当结构的极限承载力取决于抗拉、抗剪和稳定条件时，变形作用引起的裂缝对结构极限承载力的影响是不允许忽视的，常说“温度收缩裂缝没关系”是不全面的，有时梁板结构产生贯穿性裂缝可能降低抗剪和冲切承载力。关于框排架约束应力计算可查参考文献1，本文对目前常出现的竖向开裂计算作一介绍。

连续式约束条件下大底板、长墙、剪力墙、楼板等最大约束应力近似计算公式 或按时间增量计算:

当应力超过抗拉强度时，可求出裂缝间距:

式中:T—包含水化热、气温差及收缩当量温差，同号叠加，异号取差，由此可见，夏天炎热季节浇筑混凝土到秋冬冷缩及收缩都是叠加的,拉应力较大。

H(t,T)—松弛系数，在保温保湿养护条件下(缓慢降温即缓慢收缩)，可按“工程结构裂缝控制”第123 页表5-1取值:如不考虑龄期的影响则按表5一2取值:施工养护条件良好者总降温差包括水化热降温差及收缩当量温差一次计算(即非分段计算)，松弛系数在良好的温湿度养护条件下取0.3或0.5养护一般)，当寒潮袭击或激烈干燥时，松弛系数为O.8，应力接近弹性应力，容易开裂。

当拉应力超过设计强度时，应验算裂缝间距，再根据裂缝间距验算裂缝宽度(注意:裂缝间距既是伸缩缝间距，又是后浇带间距，如果建筑物的总长小于或等于该间距，则该建筑物即可取消伸缩缝，计算后浇带间距所取的降温及收缩只是后浇带封闭前的一段降温及收缩差，但还应验算后浇带封闭后的应力，这是采用结构的、全长和封闭后温度及收缩差):

T=T1+ T2+ T3(水化热温差、气温差、收缩当量差，取代数和): 混凝土的极限拉伸，级配不良，养护不佳，约为 ；正常级配，一般养护，为 ；级配良好，养护优良，取 ；配筋合理(细一些、密一些)，可提高极限拉伸20%一40%。构造配筋率宜为0.3%一0.5%。

H—均拉层厚度(强约束区):

E-混凝土弹性模量:，Cx—水平约束系数:

ch,arcch-双曲余弦及双曲余弦反函数:

a—线膨胀系数:一般情况，当 时，取

公式(3),(4),(5)告诉我们，控制开裂的主要因素是约束、温差及收缩和混凝土的极限拉伸。我们尽力降低前两项数值同时尽力提高极限拉伸方能有效的解决裂缝问题。根据公式，可求出平均裂缝间距[L],最大裂缝间距[L]、最小裂缝间距，进一步算出平均裂缝宽度、最大、最小裂缝宽。

从公式(3),(4),(5)可看出，设计上减少约束程度(滑动层、可动节点、变截面处理等)的作用，温差变形(包括收缩)与极限拉伸的差别越小，允许长度越大，当温差变形aT等于极限拉伸或Cx一0，则L一∞。当极限拉伸一0时，L一0，它们之间是非线性关系。应当强调，不仅设计，在施工及材料方面亦都应当尽可能采取措施减少温差(收缩差)，提高极限拉伸，降低约束程度达到综合控制裂缝目的。

裂缝开展宽度：

式中: 为裂缝宽度经验系数，如表1所示:约束系数Cx值如表2所示。

从工程经验可知，高层建筑混凝土大底板对长墙的约束系数Cx比地基对混凝土大底板的约束系数约大l00倍(300一600mm墙1.5-2.5m板)，故地基上混凝土底板的裂缝率极低，而长墙的裂缝率极高。因此受混凝土基础约束的长墙出现轻微的竖向裂缝是可以谅解的，经略加处理(裂缝化学灌浆)仍然满足设计施工的要求，不宜据此降低评级标准。

3.1.4加强构造配筋问题

设计时注意构造配筋十分重要，它对结构抗裂影响很大。但目前国内外对此都不够重视。对连续式板不宜采用分离式配筋，应采用上下两层(包括受压区)连续式配筋:对转角处的楼板(受双向约束较大)宜配上下两层放射筋，孔洞处配加强筋:对混凝土梁的腰部增配构造钢筋，其自径为8-14mm,间距约200mm，视情况而定。

3.1.5混凝土结构形式与强度等级问题

在水平结构(如梁、板、墙等)中，尽量采用中低档混凝土的强度等级(C25-C35)，利用后期强度R60。

泵送混凝土的迅速发展，由于流动性与和易性的要求，坍落度增加，水灰比增大，水泥标号提高，水泥用量、用水量、砂率均增加，骨料粒径减小，减水剂及其它外加剂的增加等诸因素的变化，导致混凝土的收缩及水化热作用都比以往预制装配工程结构和中低强度等级混凝土大量增加，收缩时间延长，已为大量试验所证实。在裂缝控制中决定混凝土抗力的是抗拉强度(极限拉伸)。水泥用量及标号的增加，可明显提高抗压强度，但对抗拉强度(极限拉伸)的提高是较小的。

同时在结构设计方面，已从过去大量运用简支构件组合的静定体系发展为超静定框架和剪力墙体系，新结构体系的约束度显著增加，约束应力也相应增加。随着建设规模的日趋宏大，超长、超宽、超厚结构日趋增多，对结构的约束应力更是雪上加霜。混凝土高强化，缺乏考虑适用范围而推广到长墙、板梁、箱体等承受水平约束应力很高的结构中，导致过大的约束应力。

工程结构设计中应当特别注意混合结构的约束状态，尽可能降低结构的约束度(约束变形与自由变形之比)。各种砌块结构的抗裂性能较差，又由于砌体含水量较大导致收缩变形较大，与混凝土共同工作协调性不良，常引起严重开裂(特别在顶层楼板和墙体约束温度应力及填充框架变形裂缝)。

在基岩上或老混凝土上常采用设滑动层的作法(放的设计原则)和设铰接节点的作法(微动节点)。在约束度很高的结构中，除合理选择材料强度等级外，必须加强构造配筋(抗的设计原则)，提高抗裂能力。

平屋顶结构的设计，应注意加强屋面保温隔热措施，尽可能采用性能较好的保温材料、防水材料，有条件的地区可利用架空隔热板以减少太阳辐射引起的升温。变形作用引起的开裂多发区经常在高层建筑的地下室及地上1,2层(强约束区)以及顶层(温差及收缩激烈波动区)，所以要加强这些区域的构造设计。

钢筋保护层厚度过薄，对于耐久性不利:过厚会增加开裂宽度和开裂率，所以应根据耐久性要求的最小允许厚度确定，如C25-C35的混凝土结构，按50年设计寿命考虑，保护层厚度最小应为25mm,混凝土强度等级≦C20时为35mm,混凝土强度等级≧C35时，取15mm:遇有高湿环境时应加厚保护层:保护层厚度不均匀容易引起裂缝:楼板的一次浇灌层应注意其抗裂性。

3.2施工工艺方面

3.2.1商品混凝土的精料供应问题

由施工单位委托搅拌站向现场供应商品混凝土时，委托的技术依据只有设计院确定的强度等级，却忽略了工程特点对大体积混凝土性能的要求，这样对控制裂缝是不利的。施工单位应在混凝上浇筑施工组织设计编制中协调搅拌站、监理、设计及甲方管理部门对混凝土浇筑、振捣、养护及坍落度控制作出技术方案,并严格执行，特别是对坍落度的控制更应严格且得到搅拌站的同意。

3.2.2新浇筑混凝土的养护问题

施工工艺的中心工作是新浇筑混凝土的养护，方法有:

(1)潮湿养护混凝土浇筑后，在其表面不断地补给水分。补给水分的方法有淋水、湿砂层、湿麻袋或草袋等，最好在表面盖一层塑料薄膜，这样水可渗入但又起到保湿作用。

潮湿养护的时间越长越好，但是考虑到工期等因素一般不少于半个月，重大工程应不少于1个月。混凝土浇筑后数月内，即便养护完毕，也不宜长期自接暴露于风吹日晒的条件下。

（2）养护剂涂层必须注意养护剂的质量及必要的涂层厚度，同时还应提供一定的潮湿养护条件，覆盖一层塑料薄膜。特别要注意地下室外墙1层底板及出地面1层楼板的养护。

(3)自动给水养护(水平淋水管)对于一些长墙、长梁等结构，可采用自动喷淋管(塑料管带有细孔)，长期连续的淋水养护效果较好。

(4)保温养护 可采用2-3层草袋或草垫之类的保温层，如水工领域采用的保温被(纤维编织布中填泡沫塑料)是有效的大面积保温措施，有条件的地方也可以应用:工民建领域，冬季设置蓄热棚保温，棚内用碘乌灯或其它热源补给热量,有条件时，在冬季施工中尽可能利用混凝土的水化热进行“自养护”。

(5)防风风速对混凝土的水分蒸发有自接影响，不可忽视。地下越冬结构宜封闭门窗，减少对流。

(6)实现信息化施工对于大中型工程，应当预埋测温点跟踪测试，信息反馈，指导施工养护。除了注意温升、温差外，更应注意降温速度，只要降温速度缓慢(1~3℃/d)，里表温差在缓慢降温条件下，超过允许值一些也是可以的。

(7)尽快回填，土是最佳的养护介质，地下工程混凝土施工完毕应尽快回填。

3.3混凝上材质方面

泵送商品混凝土对原材料供应有很高的技术要求。混凝土搅拌生产环境是相当恶劣的，处于高温、高湿、高粉尘、高振动的条件下，必须确保设备的稳定运行，称量装置的严格精确度，确保混凝上的质量。

由于泵送混凝土的流动性要求与抗裂的要求相互矛盾，故应当选取在满足泵送的坍落度下限条件下尽可能降低水灰比。目前国内搅拌站对砂石骨料的含水率控制波动很大，影响了混凝土的水灰比。利用较精确的含水率测定仪或传感器测出配料过程中的含水率，进行计算机处理，自动调整配料的水灰比对于控制混凝土的收缩和提高抗裂性是必要的。

砂石的含泥量对于混凝土的抗拉强度与收缩影响很大我国对含泥量的规定比较宽，但现在实际施工中还经常超标。有的搅拌站，虽然检验资料是合格的，但在浇捣中发现大量泥块和杂质引起结构严重开裂。砂石骨料的粒径应当尽可能大一些,以达到减少收缩的目的。

搅拌站及施工单位都应根据结构强度需要和流动度的要求确定较低的坍落度,根据施工季节及运输距离选择适宜的出厂坍落度和送到浇筑地点的坍落度,并根据现场坍落度信息随时调整搅拌站水灰比。

当水灰比不变时，水和水泥的用量,即水泥浆量对于泵送状态及收缩都有显著影响。例如水灰比不变，水泥浆量由20%增加到25%水泥浆占混凝土总重录比)，混凝土的收缩量增大20%:如果水泥浆增加到30%，则收缩增加45 %。因此在保证可泵性和水灰比一定的条件下应尽可能降低水泥浆量。砂率过高意味着细骨料多，粗骨料少，仍然起到增加收缩的作用，对抗裂不利。砂石的吸水率应尽可能小一些，以利于降低收缩。

水泥品种的选择应根据大体积混凝土特点，视其结构特点以水化热控制或收缩控制。如以水化热控制可选用粉煤灰水泥、矿渣水泥及中热硅酸盐水泥:如以收缩控制，可选用普通硅酸盐水泥及粉煤灰水泥等。不要轻易采用早强水泥。

为了降低用水量，保证泵送流动度，应选择对收缩变形有利的减水剂。相对中低强度等级的混凝土可选用普通减水剂，夏季宜选用缓凝型，而冬季可选用普通型。

粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分。由于粉煤灰的火山灰活性效应及微珠效应，具有优良性质的粉煤灰(不低于II级)，在一定掺量下水泥重量15%~20%)，其强度还有所增加(包括早期强度)，密实度增加，收缩变形有所减少，泌水量下降，坍落度损失减少。粉煤灰与减水剂掺入混凝土称为“双掺技术”。通过预配试验会取得降低水灰比，减少水泥浆量,提高混凝土可泵性的良好效果，特别是可明显的延缓水化热峰值的出现，降低温度峰值。有的国外试验资料说明收缩变形也有所降低。

混凝土的裂缝与环境条件(施工期和施工后)有很大关系。施工过程中应注意温和湿度的变化，采取有效措施控制高温、低温冲击和激烈干燥冲击，此时，应力状态接近弹性应力状态，混凝土应力松弛效应无法发挥出来，特别注意浇筑后经过一定时期养护的混凝土仍然需要保护(维护)，不宜长期裸露。注意与气象站的密切联系(降温及降雨预报)，不得在雨中浇筑混凝土，否则将严重地改变水灰比。

结构施工后验收投入使用，由于环境变化(如生产使用条件、房屋装修改变条件)，承受了新的温度、湿度、振动(包括相邻振动)、化学腐蚀及简载变化影响等，都可能引起后期开裂。

按照上述综合原则，在上海宝钢近百项超长大体积混凝土工程、上海八万人体育场、金茂大厦大体积混凝土底板、上海民防大厦、浦东新区某些高层建筑地下工程、大连高科技园大体积混凝土工程、青岛国际会展中心、厦门国际会展中心、厦门香格里拉大酒店、深圳鸿基大厦等工程都取得裂缝控制的圆满成功。

4混凝土裂缝限制标准

混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致是相同的。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.lmm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝上的经验将其放宽到0.2mm。

当结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm:在湿气及土中为0.3mm:在海水及干湿交替中为0.15mm.沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。

近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域，如大跨超长、超厚及超静定框架结构，其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下，