剪力墙出现裂缝的原因及控制

剪力墙出现裂缝的原因及控制剪力墙出现裂缝的原因及控制 剪力墙是在房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起 的水平荷载的墙体，防止结构剪切破坏。本工程共发现12 处墙体 含有细微裂缝，我单位针对收集的数据进行了初步分析： 1 1、裂缝的一般特征和性质、裂缝的一般特征和性质 总结我单位在实际工程中的施工经验，本工程钢筋混凝土剪力墙 的裂缝分为两种：表面不规则裂缝、贯穿性裂缝。 1）表面不规则裂缝：一般出现在混凝土浇筑后不久，分布于 墙体表面，此种裂缝既宽又密，但深度一般不大，多因养护不足而 产生，对结构构件影响一般不大，且易于治理。 2）竖向贯穿性裂缝一般发生在混凝土浇筑若干天后(拆模后不 久)，由下而上，走向与楼面接近垂直，有的通至楼面板底但不穿 过楼层，缝宽一般为0.1～0.3mm，缝深一般较大，最深者可能会贯 穿墙体。因养护不好引起的表面不规则裂缝不至于带来多少影响， 且易于处理。 2 2、裂缝产生的原因分析、裂缝产生的原因分析 工程施工中构件裂缝产生的主要原因可分为两大类: 一是动、静荷载和其他各种外荷载引起的裂缝； 二是由混凝土内外温差、收缩或地基不均匀沉降等变形荷载引 起的裂缝。裂缝产生的原因很复杂，综合考虑设计、材料、施工及 环境等各方面的因素，钢筋混凝土剪力墙裂缝主要由以下原因产 生： 2.12.1 混凝土的收缩应力过大混凝土的收缩应力过大 混凝土的收缩应力过大，收缩裂缝主要与水泥用量、骨料、 构件长度及外加剂等因素有关。 2.1.1 水泥用量 水泥用量的增大、水灰比的减小影响混凝土收缩的最主要因 素。 2.1.2 骨料 为了满足运输、 泵送的要求， 预拌混凝土增加了细骨料用量， 使得骨料的表面积增大，相应包裹在骨料上的水泥等胶凝材料变 少，减弱了混凝土之间的连接能力，增大了混凝土的塑性收缩。 2.1.3 构件长度 我们发现裂缝集中在跨度 6-8 米的墙体，显然构件长度的提 高，对于相同的混凝土收缩率而言，收缩的绝对值增大。如未采取 相应措施，则极易产生裂缝。 2.1.4 外加剂 外加剂在混凝土中掺量少，作用大。目前使用的混凝土中普 遍掺有减水剂、缓凝剂、防水剂等多种外加剂。外加剂对混凝土性 能影响极大，可能是导致混凝土开裂的重要原因。 （本工程设计要 求增加抗裂纤维及膨胀剂的要求） 2.22.2 混凝土的温度应力过大混凝土的温度应力过大 温度裂缝主要与水泥品种、养护条件、拆模时间及温差等因 素有关: 2.2.1 水泥品种 为提高混凝土标号，砼泵站会大量使用硅酸盐水泥，使得水 泥水化热高且集中。水泥水化过程中放出大量的热量，且大部分水 化热都是在浇筑的前三天释放，而混凝土是热的不良导体，产生的 热量不易散发，内部温度不断上升。而拆模后，表面散热快，温度 较低，内外形成温度梯度。内部混凝土热胀产生压应力，外部混凝 土产生拉应力。当此拉应力超过此时混凝土的抗拉强度时，便使混 凝土产生裂缝开裂。 2.2.2 养护条件 由于剪力墙养护不足，墙体表面积大水分散失快，体积收缩 大，而内部湿度变化相对较小，体积收缩较小，表面收缩变形受到 内部混凝土的约束而产生拉应力，引起混凝土表面开裂。 2.2.3 拆模时间 墙体模板的拆除时间过早，混凝土表面温度急剧变化，产生 较大的降温收缩，表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应 力(内部混凝土温度变化相对较小，受自约束而产生压应力)，而混 凝土早期抗拉强度和弹性模量较低，因而出现墙体表面较浅范围内 的裂缝。另外在室外温差较大的严冬和盛夏，由于混凝土结构不易 导热，在结构的顶部和底部常产生温度裂缝。 2.32.3 剪力墙所受的各种约束剪力墙所受的各种约束 出现了上述混凝土材料的温度和收缩应力，如果结构或构件 不受约束影响，那么其将自由变形也不会产生裂缝。但实际工程中 的剪力墙结构构件受到各种约束的影响， 如楼板、 剪力墙的暗柱(或 明柱)及端墙的约束，地下室侧墙受到地下室顶板和底板的约束。 这些约束使得剪力墙结构构件不能自由变形或者跟约束构件的变 形不同步(或协调)而导致裂缝的产生。 3 3、施工中裂缝的预防和治理措施、施工中裂缝的预防和治理措施 针对上述裂缝产生的原因，可相应采取以下预防和治理措 施。 3.1 调整混凝土各组分。 如采用高标号水泥， 减小水泥用量; 尽量使用低水化热的水泥；严格控制外加剂的品种及用量；砂宜采 用中砂，保证石子级配良好，并严格控制砂石含泥量。 3.2 拆模及养护，延长剪力墙混凝土的拆模时间。砼浇筑后 隔天拆侧墙模板，侧墙模板先拆开一条缝隙作浇水养护用，从而改 善混凝土的养护环境以达到控制墙体裂缝的目的。混凝土表面终凝 前 8-12h，及时覆盖养护，及时喷水，延长养护时间既可以减少内 外部温差，又可以保证早期湿养护和后期养护的最佳效果。地下室 侧墙养护时间最少保持在7d， 混凝土地面养护时间最少保持在14d。 3.3 混凝土中掺加外加剂。按图纸要求在地下室混凝土中添 加 I 型膨胀剂，后浇带中添加 II 型膨胀剂，另添加改性聚丙烯防 裂纤维在一定程度上补偿了收缩应力，能有效减少混凝土收缩裂 缝。 3.4 留置后浇带。按图纸要求在剪力墙、底板、顶板设置收缩 性、沉降缝裂缝。后浇带施工工艺：先浇筑后浇带两侧混凝土，收 缩性后浇带 60 天后当混凝土收缩变形趋于稳定时，再浇筑留缝部 位，从而避免因收缩应力而出现裂缝。混凝土采用比两侧混凝土强 度等级高一级的补偿收缩混凝土，掺 II 型膨胀剂。 3.5 在剪力墙中部设置暗梁(或设置顶部暗圈梁)。这样贯 穿性裂缝只能裂到梁底，而不至裂到楼面板底，可有效减小有害裂 缝的长度。 3.6 调整水平钢筋配筋方案。将剪力墙水平钢筋置于竖向 钢筋外侧，有效减小了混凝土保护层厚度，增强了剪力墙表层混凝 土的抗裂性。钢筋绑扎间距不变。 3.7 裂缝处理 现场检查发现 12 个墙体存在裂缝，共计 14 处，裂缝情况包 含：表面不规则裂缝、贯穿性裂缝，缝宽0.1~0.3mm，加强持续观 察，裂缝修补考虑三种方案，据其特点选择： 1）表面修补方法：适用于稳定和对结构承载能力没有影响的 表面裂缝。处理措施：裂缝表面涂抹水泥浆、涂刷油漆或沥青等防 腐材料，在防护的同时防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通 常可以采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。 2）灌浆、嵌缝封堵法：灌浆法主要适用于对结构整体性有影 响或有抗渗要求的混凝土裂缝修补，利用压力设备将胶结材料压入 混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起 到封堵加固的目的。常用的胶结材料：水泥浆、环氧树脂、聚氨酯 等。嵌缝封堵法是裂缝处理最常用的方法，沿裂缝凿槽，在槽中嵌 填塑性或刚性止水材料， 以达到封闭裂缝的目的。 常用的塑性材料： 聚氯乙烯胶泥、 塑料油膏等； 常用刚性止水材料： 聚合物水泥砂浆。 3）结构加固法：当裂缝影响到混凝土结构的性能时，需考虑 采取加固法对混凝土结构进行处理。 （当发现此类现象时，应汇总 设计院等单位编制专项方案） 4）本工程发现的裂缝缝宽在允许范围内，暂不考虑处理。 另已安排人员对裂缝剔凿观察，发现裂缝深度较浅，每月一次外观 查看。当缝宽稳定时按以上修补方案据其特点封堵。裂缝产生的原 因与构成墙体的各