試論混凝土剪力墻裂縫成因及對策

【摘 要】混凝土剪力墻是現代高層或超高層建筑施工必不可少的一個組成部分，其裂縫的問題一直是作為最為關鍵和主要的研究話題。本文主要針對混凝土剪力墻的裂縫成因及對策問題作分析與討論。

【關鍵詞】混凝土剪力墻；裂縫成因；防治對策

1 混凝土剪力墻裂縫成因及相應防治對策

1.1 產生裂縫的一般特征及性質

混凝土剪力墻的裂縫一般可分為表面不規則的裂縫和貫穿性裂縫兩種。表面不規則裂縫一般出現在混凝土澆筑后不久，主要分布于墻體表面，此種裂縫產生后既寬又密，但深度一般不大，產生原因多為養護不足所致，對混凝土構件的影響不大，容易治理。豎向貫穿性裂縫通常發生在混凝土澆筑完畢若干天后，裂縫由下而上，走向與樓面接近垂直，甚至有的裂縫通至樓面板底但不會穿過樓層，縫寬有寬有窄，縫深則一般都比較大，最深的裂縫可以貫穿于整個墻體。從混凝土剪力墻裂縫產生機理不同又可分為塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和溫度裂縫三種，以下內容將主要就這三種裂縫的成因及對策作詳細分析與討論。

1.2 裂縫成因、現象及防治對策

1.2.1 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫亦簡稱為塑性裂縫，多在暴露于空氣中新澆筑的剪力墻構件上表面出現，形狀接近于直線，相互之間不貫通，裂縫深度較小，極類似干燥的泥漿面層。大多數情況下出現在混凝土初凝階段之后，而當外界氣溫高、風速大，氣候很干燥的情況下容易出現。

成因分析：混凝土澆筑后，表面沒有及時覆蓋，受風吹日曬，表面游離水分蒸發過快，產生急劇的體積收縮，此時混凝土早期強度低，不能抵抗這種變形應力而導致開裂。施工使用收縮率較大的水泥膠凝材料，水泥用量過多，或使用過量的粉砂，或混凝土水灰比過大。混凝土流動性過大，模板和墊層過于干燥，吸水大。澆筑在斜坡上的混凝土，由于自重作用有向下流動的傾向，也是導致這種裂縫出現的因素之一。

防治措施：第一，在配制施工混凝土時，應嚴格控制水灰比和水泥用量，選擇級配良好的集料，以減小空隙率和砂率。澆筑混凝土過程要振搗密實，從而減少混凝土的收縮量和提高混凝土早期的抗裂強度。第二，在澆筑混凝土之前，將基層和模板提前澆水潤濕，避免或減少吸收混凝土中的水分量。第三，混凝土澆筑完畢后，對裸露在空氣中的表面應及時用潮濕材料覆蓋，認真養護，杜絕長期處于強風吹襲和烈日暴曬的環境中。第四，在氣溫高、濕度低或風速大的環境中施工，應及早對混凝土構件噴水進行養護，使其保持長期濕潤的狀態。

1.2.2 沉降收縮裂縫

沉降收縮裂縫又稱沉降裂縫，多數情況是延構件布設鋼筋通長方向、箍筋上或靠近模板處斷斷續續出現，有時也會在埋設件附近出現等。裂縫產生的形狀一般為梭形，寬度較大，深度較淺，一般情況下裂縫深度可達到混凝土構件內部鋼筋的上表面，其裂縫的產生多在混凝土澆筑以后發生，混凝土構件硬化后即停止。

成因分析：在剪力墻混凝土構件澆筑和振搗結束后，粗骨料發生沉落，擠出結構內部的水分和空氣，表面出現泌水現象，從而形成豎向體積縮小沉落，此種沉落受到鋼筋、預埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙或約束，或混凝土構件本身各部相互沉陷量相差過大而造成裂縫的產生。另外，混凝土構件的保護層厚度不足，混凝土的沉陷則會受到鋼筋的阻礙，經常在箍筋的方向產生一些的沉降橫向裂縫。

防治措施：第一，加強控制施工混凝土的配制和施工操作的規范化，不使混凝土的水灰比、砂率、坍落度過大。振搗要充分而不過度。第二，橫截面相差較大的剪力墻結構體，可先澆筑較深的部位，待沉降速度穩定以后再與上部小截面混凝土同時澆筑，以避免沉降過大導致裂縫。第三，在混凝土構件在澆筑完畢且硬化前保持塑性時，可以適當增加混凝土構件的保護層厚度，來防治此種裂縫的產生。

1.2.3 干燥收縮裂縫

干燥收縮裂縫亦稱干縮裂縫，產生此種裂縫的主要特征為裂縫寬度較細，走向縱橫交錯，無明顯規律性，裂縫分布不均，多沿短方向分布，大體積混凝土在平面部位較為多見，側面有時也會出現。這類裂縫一般在混凝土露天養護完畢一段時間后，在上表面或側面出現，并隨濕度的變化而變化，表面強烈收縮可使裂縫由表及里、由小到大逐步向深部發展。

成因分析：剪力墻混凝土結構構件成型之后，沒有及時覆蓋養護，構件表面的水分散失過快和體積收縮大，而內部濕度變化又很小，收縮也小，因而表面收縮受到內部混凝土的約束，出現拉應力，引起混凝土表面開裂。混凝土結構構件長期裸露在外部環境總，未能及時回填或作封閉處理，處一種于時干時濕的狀態，構件表面的濕度經常發生劇烈變化。另外，在采用含泥量大的粉砂配置混凝土后，成型混凝土構件明顯的具有收縮大和抗拉強度低等特點，也是造成干燥收縮裂縫的重要因素之一。而混凝土澆筑后由于過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層，收縮量增大。

防治措施：第一，混凝土水泥用量、水灰比、和砂率都不能過大。增加粗骨料的含量，以降低干縮量。第二，嚴格控制砂子含泥量，避免使用過量粉砂。第三，混凝土應振搗密實，但避免過度振搗。在混凝土初凝后，終凝前，進行二次抹壓，以提高混凝土的抗拉強度。第四，加強混凝土早期養護，并適當延長養護時間。暴露在露天的混凝土應及早回填或封閉，避免發生過大的濕度變化。

1.2.4 溫度裂縫

溫度裂縫亦稱溫差裂縫，表面溫度裂縫走向無一定規律性，縫多平行于剪力墻構件的短邊，大體積構件的裂縫縱橫交錯。深進的和貫通的溫度裂縫，一般與短邊方向平行或接近于平行，裂縫沿全長分段出現，中間較密。裂縫寬度大小不一，沿全長沒有什么變化。表面溫度裂縫多發生在施工期間，深進的或貫穿的多發生在澆筑后兩到三個月，裂縫寬度受溫度變化影響較明顯，冬季較寬、夏季較細。沿截面高度，裂縫大多呈上寬下窄狀，個別也有下寬上窄的情況，遇頂部或板底配筋較多的結構有時也出現中間寬兩端窄的梭形裂縫。

成因分析：剪力墻混凝土構件的表面產生溫度裂縫，多是由于溫差較大所引起的。混凝土結構構件，特別是大體積剪力墻混凝土構件，在硬化期間水泥釋放大量水化熱，內部溫度不斷上升，使混凝土表面和內部形成較大的溫度差，從而產生很大的溫度應力，而混凝土早期抗拉強度很低，因而出現裂縫，且裂縫只在表面較淺的范圍內出現，表層以下的結構仍保持完整。深進和貫穿的溫度裂縫多由于結構內部與表面的溫差較大，主要是受到外界的約束所引起，大體積剪力墻混凝土構件沒有采取隔離層等放松約束的措施，如果混凝土澆筑時溫度很高，加上水泥水化熱的溫度升幅很大，當混凝土降溫收縮，全部或部分受到外部結構的約束，將在混凝土的內部產生很大的拉應力，產生降溫收縮裂縫，導致貫穿性裂縫。

防治措施：第一，采用級配良好的砂石集料，含泥量控制在規范要求范圍內。混凝土中摻加減水劑，降低水灰比。分層澆筑振搗密實，以提高混凝土的抗拉強度。第二，剪力墻混凝土結構構件也可采用分段間隔澆筑，適當設置施工縫，以減少約束應力。第三，在結構薄弱部位適當配置施工縫，以減少約束應力第四，加強混凝土的保溫和養護，控制構件與外界溫差。

2 結束語

混凝土剪力墻產生裂縫的原因通常都比較復雜，不僅與剪力墻體的施工材料有關，而且還與其所受約束有著非常密切的聯系。通篇內容主要針對四種常見的裂縫作成因及防治對策的分析與討論，旨在能夠說明混凝土剪力墻的裂縫是可以得到有效的控制，只有這樣才能保障工程質量。

參考文獻

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