剪力墻出現(xiàn)裂縫的原因.doc

剪力墻出現(xiàn)裂縫的原因及控制【摘要】剪力墻又稱抗風(fēng)墻或抗震墻、結(jié)構(gòu)墻。房屋或構(gòu)筑物中主要承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體。防止結(jié)構(gòu)剪切破壞。剪力墻用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、升板結(jié)構(gòu)、無梁樓蓋體系中。為增加剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度及抗倒塌能力，在某些部位可現(xiàn)澆或預(yù)制裝配鋼筋混凝土剪力墻。本文就剪力墻出現(xiàn)裂縫的原因及控制進(jìn)行論述?！娟P(guān)鍵詞】剪力墻；裂縫；原因；控制1.裂縫的一般特征和性質(zhì)根據(jù)本文作者在實(shí)際工程中的施工經(jīng)驗(yàn)，綜合目前對裂縫的研究現(xiàn)狀。鋼筋混凝土剪力墻的裂縫一般可分為表面不規(guī)則裂縫、貫穿性裂縫。表面不規(guī)則裂縫一般出現(xiàn)在混凝土澆注后不久，分布于墻體表面，此種裂縫既寬又密，但深度一般不大，多因養(yǎng)護(hù)不足而產(chǎn)生，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響一般不大，且易于治理。豎向貫穿性裂縫一般發(fā)生在混凝土澆注后若干天后(一般拆模后不久)，由下而上，走向與樓面接近垂直，有的通至樓面板底但不穿過樓層，縫寬一般為0.10.3mm，個別可達(dá)0.40.5mm甚至更深，縫深一般較大，最深者可貫穿墻體。因養(yǎng)護(hù)不好引起的表面不規(guī)則裂縫常不至于帶來多少影響，且易于處理。2.裂縫產(chǎn)生的原因分析一般情況下，工程中構(gòu)件裂縫產(chǎn)生的主要原因可分為兩大類:一是動、靜荷載和其他各種外荷載引起的裂縫;二是由混凝土內(nèi)外溫差、收縮或地基不均勻沉降等變形荷載引起的裂縫。此外，設(shè)計體型和結(jié)構(gòu)布置也是產(chǎn)生裂縫的一個重要原因。總之裂縫產(chǎn)生的原因很復(fù)雜，綜合考慮設(shè)計、材料、施工及環(huán)境等各方面的因素，鋼筋混凝土剪力墻裂縫主要由以下原因產(chǎn)生：2.1混凝土的收縮應(yīng)力過大混凝土的收縮應(yīng)力過大收縮裂縫主要與水泥用量、骨料、構(gòu)件長度及外加劑等因素有關(guān)。2.1.1水泥用量目前，隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展，各種高強(qiáng)度混凝土也得到了廣泛的應(yīng)用，c50、c60乃至c80混凝土設(shè)計標(biāo)號已屢見不鮮，由此相應(yīng)的是水泥用量的增大、水灰比的減小。而水灰比是影響混凝土收縮的最主要因素。例如，當(dāng)水灰比小于0.35時。體內(nèi)相對濕度很快降至80%以下，自收縮引起的體積減小在8%左右，收縮值相當(dāng)可觀。2.1.2骨料預(yù)拌混凝土為了滿足運(yùn)輸、泵送的要求。增加了細(xì)骨料用量，使得骨料的表面積增大，相應(yīng)包裹在骨料上的水泥等膠凝材料變少，減弱了混凝土之間的連接能力，增大了混凝土的塑性收縮。2.1.3構(gòu)件長度現(xiàn)代建筑的跨度、構(gòu)件長度均有較大提高，顯然對于相同的混凝土收縮率而言，收縮的絕對值增大。如未采取相應(yīng)措施，則極易產(chǎn)生裂縫。2.1.4外加劑外加劑在混凝土中摻量少，作用大。目前使用的混凝土中普遍摻有減水劑、緩凝劑、早強(qiáng)劑、防水劑等多種外加劑。近期研究表明，有近一半外加劑會造成混凝土收縮率大于基準(zhǔn)混凝土，混凝土收縮率的增大自然增大了裂縫的出現(xiàn)概率。外加劑對混凝土性能影響極大，可能是導(dǎo)致混凝土開裂的重要原因。2.2混凝土的溫度應(yīng)力過大溫度裂縫主要與水泥品種、養(yǎng)護(hù)條件、拆模時間及溫差等因素有關(guān):2.2.1水泥品種目前預(yù)拌混凝土大多使用新法(主要為旋窯)燒制成的水泥，尤其為提高混凝土標(biāo)號，大量使用硅酸鹽水泥，使得水泥水化熱高且集中。水泥水化過程中放出大量的熱量，且大部分水化熱都是在澆筑的前三天釋放，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，產(chǎn)生的熱量不易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升。而拆模后，表面散熱快，溫度較低，內(nèi)外形成溫度梯度。內(nèi)部混凝土熱脹產(chǎn)生壓應(yīng)力，外部混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)此拉應(yīng)力超過此時混凝土的抗拉強(qiáng)度時，便使混凝土產(chǎn)生裂縫開裂。2.2.2養(yǎng)護(hù)條件由于剪力墻養(yǎng)護(hù)不足，墻體表面積大水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化相對較小，體積收縮較小，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力，引起混凝土表面開裂。2.2.3拆模時間墻體模板的拆除時間過早，混凝土表面溫度急劇變化，產(chǎn)生較大的降溫收縮，表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力(內(nèi)部混凝土溫度變化相對較小，受自約束而產(chǎn)生壓應(yīng)力)，而混凝土早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量較低，因而出現(xiàn)墻體表面較淺范圍內(nèi)的裂縫。另外在室外溫差較大的嚴(yán)冬和盛夏，由于混凝土結(jié)構(gòu)不易導(dǎo)熱，在結(jié)構(gòu)的頂部和底部常產(chǎn)生溫度裂縫。2.3剪力墻所受的各種約束出現(xiàn)了上述混凝土材料的溫度和收縮應(yīng)力，如果結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不受約束影響，那么其將自由變形也不會產(chǎn)生裂縫。但實(shí)際工程中的剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到各種約束的影響，如樓板、剪力墻的暗柱(或明柱)及端墻的約束，地下室側(cè)墻受到地下室頂板和底板的約束。這些約束使得剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件不能自由變形或者跟約束構(gòu)件的變形不同步(或協(xié)調(diào))而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。3.裂縫的預(yù)防和治理措施針對上述裂縫產(chǎn)生的原因，可相應(yīng)采取以下預(yù)防和治理措施。(1)調(diào)整混凝土各組分。如采用高標(biāo)號水泥，減小水泥用量;盡量使用低水化熱的水泥;嚴(yán)格控制外加劑的品種及用量;砂宜采用中砂，保證石子級配良好，并嚴(yán)格控制砂石含泥量。(2)拆模及養(yǎng)護(hù)。適當(dāng)延長剪力墻混凝土的拆模時間，并且拆模時不要馬上移走模板，而是先讓模板拆開一條縫隙作澆水養(yǎng)護(hù)用，從而改善混凝土的養(yǎng)護(hù)環(huán)境以達(dá)到控制墻體裂縫的目的。特別是預(yù)拌混凝土早期水化快，水化熱發(fā)展快，拌合物保水性強(qiáng)，泌水小，為此，施工過程中應(yīng)特別注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的管理及防護(hù)措施的應(yīng)用。施工中當(dāng)混凝土密實(shí)后，應(yīng)盡可能早地覆蓋養(yǎng)護(hù)，及時噴水，適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間，這樣，既可以減少內(nèi)外部溫差，又可以保證早期濕養(yǎng)護(hù)和后期養(yǎng)護(hù)的最佳效果。(3)混凝土中摻加膨脹劑。微膨脹劑由于在一定程度上補(bǔ)償了收縮應(yīng)力，能有效減少混凝土收縮裂縫。(4)剪力墻上增開”結(jié)構(gòu)小洞”。這可能是最有效的方法，通過開洞把長墻變成短墻，減少混凝土收縮變形的約束，使混凝土收縮應(yīng)力得到釋放，從而達(dá)到控制墻體裂縫的目的，但必需重新對結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，確保結(jié)構(gòu)的安全及正常的使用功能。(5)留置后澆帶。即先澆注后澆帶兩側(cè)混凝土，約兩個月后當(dāng)混凝土收縮變形趨于穩(wěn)定時，再澆筑留縫部位，從而避免因收縮應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。(6)在剪力墻中部設(shè)置暗梁(或設(shè)置頂部暗圈梁)。這樣貫穿性裂縫只能裂到梁底，而不至裂到樓面板底，可有效減小有害裂縫的長度。(7)調(diào)整水平鋼筋配筋方案。將剪力墻水平鋼筋置于豎向鋼筋外側(cè)，有效減小了混凝土保護(hù)層厚度，增強(qiáng)了剪力墻表層混凝土的抗裂性。4.結(jié)語裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，不僅與剪力墻尺寸及其所受約束有關(guān)，而且與構(gòu)成墻體的各種材料及其形成環(huán)境等多種因素有關(guān)，本工程裂縫的處理也充分說明了這一點(diǎn)。實(shí)踐證明，只要從設(shè)計、材料、施工及環(huán)境等方面進(jìn)行分析，并采取控制裂縫的各種措施，實(shí)施綜合治理，高層建筑混凝土剪力墻的裂縫是可以控制的?？啤緟⒖嘉墨I(xiàn)】徐可.探討高強(qiáng)混凝土在高層建筑施工中的質(zhì)量控制j.民營科技,2011(