砖砌体荷载裂缝的特征与防治
□王思隆李晓月
砖砌体在我国的应用历史悠久，面广量大。砖砌体结构有很多优点，但砖砌体构件是由块材和砂浆砌筑而成，施工质量的变异较大，强度相对较低。这种砖砌体使用过程中易出现开裂现象，因此在砖砌体结构房屋中，经常碰到房屋裂缝的问题。
造成房屋裂缝的主要原因有两大类：一类是设计质量问题(结构设计方案和计算简图错误、构造详图不当、计算错误等)；另一类是施工质量问题(砖质量差、砌筑砂浆强度不足、组砌方法不符合要求、砂浆饱满度差、测量放线错误等)。根据房屋裂缝的情况，裂缝可分为荷载变形裂缝和变形变化裂缝。荷载变形裂缝又可分为静荷载变形裂缝、动荷载变形裂缝和其他荷载变形裂缝。此种裂缝在裂缝比例中占15%左右，一般属有害裂缝。变形变化裂缝又可分为不均匀沉降裂缝、温差裂缝、变形裂缝，此种裂缝在裂缝比例中占85%左右，一般属无害裂缝。根据裂缝的大小，裂缝又可分为微观裂缝和宏观裂缝，且宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。
一般情况下，工业与民用建筑的微观裂缝对使用无任何影响。砖砌体在荷载作用下形成的裂缝多数属于受弯或受剪裂缝，只有少部分属受压裂缝，砖砌体结构受荷载作用产生裂缝是危险的。所以砖砌体结构不允许带裂缝工作，要以控制不出现裂缝为原则。
一、荷载裂缝的主要特征及形成原因
与砖砌体结构裂缝有关的砖砌体物理力学性能主要有砖砌体强度(抗拉强度、抗剪强度、抗压强度)和砖砌体变形(弹性模量、线膨胀系数、收缩率)等。砖砌体常见因荷载引起的裂缝有：受压裂缝、稳定性裂缝、受拉裂缝和受剪裂缝。
1.受压裂缝
受压裂缝根据作用力的不同分为轴心受压裂缝、受弯或大偏心受压裂缝和局部受压裂缝。砖砌体的受压工作性能与单一匀质材料有明显的差别，由于砂浆铺设不均匀等因素，块体的抗压强度不能充分发挥，使砖砌体的抗压强度一般均低于单个块体的抗压强度。
轴心受压裂缝通常顺压力方向。当单砖的断裂在同一层多次出现时，说明该墙体在竖向荷载作用下已无安全储备，这一阶段的荷载大约为破坏荷载的50%～70%。试验中若此阶段停止加荷，则裂缝就停止扩展。当竖向裂缝连续长度超过4皮砖时，说明该部位砖墙已接近破坏，这一阶段的荷载大约为破坏荷载的80%～90%。实验中若此阶段停止加荷，裂缝将继续发展。当砌体上的竖向裂缝上下完全贯通，将砌体分割成若干独立小柱，使其压碎或失稳破坏，则此墙有发生倒塌危险，此阶段的荷载在实验中为破坏荷载。在实际工程中建筑物和构筑物都是在长期荷载作用下，应该认为第二阶段就是砌体的实际破坏阶段，砌体已进入危险阶段。
受弯或大偏心受压裂缝是在偏心距较大时，砌体产生较大的弯曲变形，在远离压力作用一侧形成拉应力，当拉应力超出砖砌体的抗拉强度时就出现了垂直于荷载方向的裂缝。 局部受压裂缝是砖砌体局部在集中荷载作用下产生的竖向受压裂缝，多出现在没有设置梁垫的梁底部支点砌体上。
2.稳定性裂缝
稳定性裂缝是砌体的长细比超过规定的限值时，砖砌体发生弯矩作用平面内较大的弯曲，在弯曲区段中点出现的水平裂缝。
3.受拉裂缝
砌体受拉可能发生沿齿缝破坏，沿块体和竖向灰缝破坏，以及沿通缝的破坏。砌体的抗拉强度主要取决于灰缝的强度，即砂浆的强度。在大多数情况下，破坏是发生在砂浆和块体
的连接面，因此灰缝的强度就取决于砂浆和块体的粘结力。根据力作用方向的不同，粘结力有两种：力垂直于灰缝面的为法向粘结力，力平行于灰缝方向的为切向粘结力。
拉力水平方向作用时，砌体可能沿齿缝破坏，也可能沿块体和竖向灰缝破坏，当切向粘结强度低于块体的抗拉强度时，则块体沿水平和竖向灰缝形成齿形或阶梯形破坏。这时砌体的抗拉能力主要是由水平灰缝的切向粘结力提供(由于竖缝砂浆饱满度和密实度均较差，而且垂直灰缝面的粘结强度很小，可忽略其影响，不考虑参加受力)。这样，砌体的抗拉承载力实际上取决于破坏截面上水平灰缝的面积，同时也与砌体的砌筑方式有关。当砌体切向粘结力高于块体的抗拉能力时，则砌体可能沿块体和竖向灰缝破坏，此时砌体的抗拉能力完全取决于块体本身的抗拉能力(竖向灰缝可忽略其影响)。对于圆形水池、散装筒仓等结构易发生与拉力方向垂直的或马牙形的受拉裂缝。
4.受剪裂缝
当砌体受剪时，砌体的实际破坏可分为通缝抗剪、齿缝抗剪和阶梯形抗剪，破坏形态有沿通缝的破坏、沿齿缝的破坏、沿块体和灰缝的斜向阶梯状破坏。砌体受剪时的破坏形态和抗剪强度不仅与材料强度、砌筑质量等因素有关，而且受垂直压应力的影响。
砌体抗剪强度是指砌体所能承受的最大剪应力，其值也主要取决于砂浆与砌体之间的粘结强度。砂浆与砌体切向粘结强度较高，而法向粘结强度不仅很低，而且不易得到保证(如实际工程中竖向灰缝往往不饱满)。因此砌体受剪时，沿通缝截面和沿齿缝截面的抗剪强度相差甚微。
二、荷载裂缝的防治
针对砖砌体荷载裂缝的控制可分两种情况：
一是在设计与施工阶段的控制，即防裂控制。在房屋设计时，要注意对屋架、大梁、挑梁、过梁支座处砌体进行局部受压承载力验算。从计算、构造上使砌体结构具有足够的抗力，来对付各种荷载的作用，必要时提高该处砌体强度，或增设混凝土垫块。施工阶段严格控制砌块的强度、外形及厚度，砂浆的强度、可塑性、弹性模量、灰缝厚度和砌体的砌筑质量。 二是在施工与使用阶段裂缝形成后的控制。要查明砌体实际强度和有效截面，计算其允许承受的荷载，据以控制使用荷载和确定修补加固措施。对于产生裂缝的墙体首先应做好观察工作，注意裂缝开展的规律。砌体结构出现裂缝后，首先要根据裂缝的部位、方向、特征、宽度大小、分布情况等分析裂缝的类型。如果砌体的裂缝属于受力裂缝，则应采取提高砌体的承载力的加固方法，及时进行承载力和稳定性加固。
砖砌体荷载裂缝的特征与防治
□王思隆李晓月
砖砌体在我国的应用历史悠久，面广量大。砖砌体结构有很多优点，但砖砌体构件是由块材和砂浆砌筑而成，施工质量的变异较大，强度相对较低。这种砖砌体使用过程中易出现开裂现象，因此在砖砌体结构房屋中，经常碰到房屋裂缝的问题。
造成房屋裂缝的主要原因有两大类：一类是设计质量问题(结构设计方案和计算简图错误、构造详图不当、计算错误等)；另一类是施工质量问题(砖质量差、砌筑砂浆强度不足、组砌方法不符合要求、砂浆饱满度差、测量放线错误等)。根据房屋裂缝的情况，裂缝可分为荷载变形裂缝和变形变化裂缝。荷载变形裂缝又可分为静荷载变形裂缝、动荷载变形裂缝和其他荷载变形裂缝。此种裂缝在裂缝比例中占15%左右，一般属有害裂缝。变形变化裂缝又可分为不均匀沉降裂缝、温差裂缝、变形裂缝，此种裂缝在裂缝比例中占85%左右，一般属无害裂缝。根据裂缝的大小，裂缝又可分为微观裂缝和宏观裂缝，且宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。
一般情况下，工业与民用建筑的微观裂缝对使用无任何影响。砖砌体在荷载作用下形成的裂缝多数属于受弯或受剪裂缝，只有少部分属受压裂缝，砖砌体结构受荷载作用产生裂缝是危险的。所以砖砌体结构不允许带裂缝工作，要以控制不出现裂缝为原则。
一、荷载裂缝的主要特征及形成原因
与砖砌体结构裂缝有关的砖砌体物理力学性能主要有砖砌体强度(抗拉强度、抗剪强度、抗压强度)和砖砌体变形(弹性模量、线膨胀系数、收缩率)等。砖砌体常见因荷载引起的裂缝有：受压裂缝、稳定性裂缝、受拉裂缝和受剪裂缝。
1.受压裂缝
受压裂缝根据作用力的不同分为轴心受压裂缝、受弯或大偏心受压裂缝和局部受压裂缝。砖砌体的受压工作性能与单一匀质材料有明显的差别，由于砂浆铺设不均匀等因素，块体的抗压强度不能充分发挥，使砖砌体的抗压强度一般均低于单个块体的抗压强度。
轴心受压裂缝通常顺压力方向。当单砖的断裂在同一层多次出现时，说明该墙体在竖向荷载作用下已无安全储备，这一阶段的荷载大约为破坏荷载的50%～70%。试验中若此阶段停止加荷，则裂缝就停止扩展。当竖向裂缝连续长度超过4皮砖时，说明该部位砖墙已接近破坏，这一阶段的荷载大约为破坏荷载的80%～90%。实验中若此阶段停止加荷，裂缝将继续发展。当砌体上的竖向裂缝上下完全贯通，将砌体分割成若干独立小柱，使其压碎或失稳破坏，则此墙有发生倒塌危险，此阶段的荷载在实验中为破坏荷载。在实际工程中建筑物和构筑物都是在长期荷载作用下，应该认为第二阶段就是砌体的实际破坏阶段，砌体已进入危险阶段。
受弯或大偏心受压裂缝是在偏心距较大时，砌体产生较大的弯曲变形，在远离压力作用一侧形成拉应力，当拉应力超出砖砌体的抗拉强度时就出现了垂直于荷载方向的裂缝。 局部受压裂缝是砖砌体局部在集中荷载作用下产生的竖向受压裂缝，多出现在没有设置梁垫的梁底部支点砌体上。
2.稳定性裂缝
稳定性裂缝是砌体的长细比超过规定的限值时，砖砌体发生弯矩作用平面内较大的弯曲，在弯曲区段中点出现的水平裂缝。
3.受拉裂缝
砌体受拉可能发生沿齿缝破坏，沿块体和竖向灰缝破坏，以及沿通缝的破坏。砌体的抗拉强度主要取决于灰缝的强度，即砂浆的强度。在大多数情况下，破坏是发生在砂浆和块体
的连接面，因此灰缝的强度就取决于砂浆和块体的粘结力。根据力作用方向的不同，粘结力有两种：力垂直于灰缝面的为法向粘结力，力平行于灰缝方向的为切向粘结力。
拉力水平方向作用时，砌体可能沿齿缝破坏，也可能沿块体和竖向灰缝破坏，当切向粘结强度低于块体的抗拉强度时，则块体沿水平和竖向灰缝形成齿形或阶梯形破坏。这时砌体的抗拉能力主要是由水平灰缝的切向粘结力提供(由于竖缝砂浆饱满度和密实度均较差，而且垂直灰缝面的粘结强度很小，可忽略其影响，不考虑参加受力)。这样，砌体的抗拉承载力实际上取决于破坏截面上水平灰缝的面积，同时也与砌体的砌筑方式有关。当砌体切向粘结力高于块体的抗拉能力时，则砌体可能沿块体和竖向灰缝破坏，此时砌体的抗拉能力完全取决于块体本身的抗拉能力(竖向灰缝可忽略其影响)。对于圆形水池、散装筒仓等结构易发生与拉力方向垂直的或马牙形的受拉裂缝。
4.受剪裂缝
当砌体受剪时，砌体的实际破坏可分为通缝抗剪、齿缝抗剪和阶梯形抗剪，破坏形态有沿通缝的破坏、沿齿缝的破坏、沿块体和灰缝的斜向阶梯状破坏。砌体受剪时的破坏形态和抗剪强度不仅与材料强度、砌筑质量等因素有关，而且受垂直压应力的影响。
砌体抗剪强度是指砌体所能承受的最大剪应力，其值也主要取决于砂浆与砌体之间的粘结强度。砂浆与砌体切向粘结强度较高，而法向粘结强度不仅很低，而且不易得到保证(如实际工程中竖向灰缝往往不饱满)。因此砌体受剪时，沿通缝截面和沿齿缝截面的抗剪强度相差甚微。
二、荷载裂缝的防治
针对砖砌体荷载裂缝的控制可分两种情况：
一是在设计与施工阶段的控制，即防裂控制。在房屋设计时，要注意对屋架、大梁、挑梁、过梁支座处砌体进行局部受压承载力验算。从计算、构造上使砌体结构具有足够的抗力，来对付各种荷载的作用，必要时提高该处砌体强度，或增设混凝土垫块。施工阶段严格控制砌块的强度、外形及厚度，砂浆的强度、可塑性、弹性模量、灰缝厚度和砌体的砌筑质量。 二是在施工与使用阶段裂缝形成后的控制。要查明砌体实际强度和有效截面，计算其允许承受的荷载，据以控制使用荷载和确定修补加固措施。对于产生裂缝的墙体首先应做好观察工作，注意裂缝开展的规律。砌体结构出现裂缝后，首先要根据裂缝的部位、方向、特征、宽度大小、分布情况等分析裂缝的类型。如果砌体的裂缝属于受力裂缝，则应采取提高砌体的承载力的加固方法，及时进行承载力和稳定性加固。