混凝土剪力墙裂缝原因及预防措施

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iqwanifir
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:根据多年的现场施工经验,在剪力墙施工过程中,容易出现墙体开裂现象。本文阐述了建筑结构中剪力墙裂缝的特征,分析了裂缝产生的原因,本文从剪力墙裂缝的特征出发,就其产生的原因以及预防措施提出了一些个人的看法。
  关键词:剪力墙;裂缝;措施
  Abstract: according to the on-site construction experience for many years, in the process of shear wall construction, it's easy to have a wall crack phenomenon. This paper expounds the characteristics of the building structure of shear wall cracks, the causes of cracks are analyzed, based on the shear wall fracture characteristics, the reasons and preventive measures put forward some personal views.
  Key words: shear wall; Fracture; measures
  中图分类号:TV331文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
  
  
  一、前言
  混凝土墙体在施工期间经常产生裂缝,该裂缝会对建筑使用功能、结构耐久性能、结构承载能力等造成影响。有时即使对建筑的使用功能、耐久性及承载能力的影响不大,也会对用户心理造成不良影响。目前采用预拌混凝土的剪力墙体在施工期间,产生裂缝的现象已经较为普遍。混凝土墙体产生施工期裂缝后,特别是某些较为复杂的裂缝问题或由诸多因素复合诱发的裂缝问题,往往难以发现其主要矛盾所在,不能确定裂缝原因,最终很难有好的处理效果。本文通过综述剪力墙裂缝的危害,力求为剪力墙裂缝危害的防治提供参考。
  二、裂缝的一般特征和性质
  根据本文作者在实际工程中的施工经验,综合目前对裂缝的研究现状。钢筋混凝土剪力墙的裂缝一般可分为表面不规则裂缝、贯穿性裂缝。表面不规则裂缝一般出现在混凝土浇注后不久,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。竖向贯穿性裂缝一般发生在混凝土浇注后若干天后(一般拆模后不久),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,个别可达0.4~0.5mm甚至更深,缝深一般较大,最深者可贯穿墙体。因养护不好引起的表面不规则裂缝常不至于带来多少影响,且易于处理。
  三、裂缝产生的原因分析 
  一般情况下,工程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;三是施工过程中原材料及配合比不合理,浇筑时混凝土的工作性能、养护方法不正确等。包括初始微裂缝,塑性收缩、沉降收缩等引起的裂缝,以及混凝土墙体由于温度、收缩应力过大引起的开裂。各类裂缝的研究尺度、机理、防治措施有所不同。此外,设计体型和结构布置也是产生裂缝的一个重要原因。总之裂缝产生的原因很复杂,有些是由单一因素引起的,如环境温度、湿度变化等,但更多的是由多种因素综合作用形成的,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:
  (一)混凝土的收缩应力过大 
  混凝土的主动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。 
  1、水泥用量 
  目前,随着我国高层建筑的不断发展,各种高强度混凝土也得到了广泛的应用,C50、C60乃至C80混凝土设计标号已屡见不鲜,由此相应的是水泥用量的增大、水灰比的减小。而水灰比是影响混凝土收缩的最主要因素。例如,当水灰比小于0.35时。体内相对湿度很快降至80%以下,自收缩引起的体积减小在8%左右,收缩值相当可观。 
  2、骨料 
  预拌混凝土为了满足运输、泵送的要求。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。 
  3、构件長度 
  现代建筑的跨度、构件长度均有较大提高,显然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。 
  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、早强剂、防水剂等多种外加剂。近期研究表明,有近一半外加剂会造成混凝土收缩率大于基准混凝土,混凝土收缩率的增大自然增大了裂缝的出现概率。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。
  (二)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: 
  1、水泥品种 
  目前预拌混凝土大多使用新法(主要为旋窑)烧制成的水泥,尤其为提高混凝土标号,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、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。
  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。 
  (三)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。
  四、裂缝的预防和治理措施 
  针对上述裂缝产生的原因,可在事前、事中从原材料优选、施工配合比优化设计、结构及构造优化设计、施工过程控制及施工过程监测等多方面采取措施进行综合控制,可相应采取以下预防和治理措施。 
  (一)施工前期的技术措施
  1、原材料及配合比优化
  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。 
  2、拆模及养护
  适当延长剪力墙混凝土的拆模时间,并且拆模时不要马上移走模板,而是先让模板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。特别是预拌混凝土早期水化快,水化热发展快,拌合物保水性强,泌水小,为此,施工过程中应特别注意加强养护环节的管理及防护措施的应用。施工中当混凝土密实后,应尽可能早地覆盖养护,及时喷水,适当延长养护时间,这样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。
  3、混凝土中掺加外加剂
  外加剂采用缓凝高效减水剂,在减水增强的同时能有效降低水化放热的峰值。 
  4、混凝土中掺加膨胀剂
  微膨胀剂由于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。 
  5、剪力墙上增开"结构小洞"
  这可能是最有效的方法,通过开洞把长墙变成短墙,减少混凝土收缩变形的约束,使混凝土收缩应力得到释放,从而达到控制墙体裂缝的目的,但必需重新对结构进行计算,确保结构的安全及正常的使用功能。 
  6、留置后浇带
  即先浇注后浇带两侧混凝土,约两个月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。 
  7、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。
  8、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。 
  9、增加抗收缩钢筋
  遵循配筋细而密可抵抗收缩应力的原则,适当增加水平钢筋的配筋率、减小钢筋直径而缩小配筋间距。另外在对剪力墙造成约束的结构构件与其连接处增设钢筋对裂缝亦能起到一定的抑制作用。 
  10、加入混凝土用聚丙烯纤维
  它呈束状,长约10-20MM,在拌制过程加入,能均匀分布在混凝土中,在硬化后混凝土中像密布细小的钢筋,有效抵抗混凝土的收缩。
  11、裂缝补强治理措施
  当裂缝不能自我愈合,且长期存在会给结构构件带来耐久性、安全性和建筑使用功能等方面的影响而必须给予治理时,可待裂缝发展稳定后,针对不同大小的裂缝采取相应的有关治理措施。 
  (二)施工过程的控制措施
  1、混凝土拌制及运输
  (1)混凝土拌制应有详细的技术要求,从而有效的进行预拌混凝土施工期裂缝控制。应严格记录每车混凝土的搅拌时间、出站时刻、进场时刻、开始浇筑时刻、浇筑完成时刻。
  (2)混凝土出厂时的坍落度宜在140mm~160mm之间,运输过程中的坍落度损失控制在20mm以内为宜。
  2、混凝土浇筑
  (1)混凝土浇筑时,应保证振捣的时间和位置,防止漏振、欠振和过振。对已经初凝的混凝土不应再次进行振捣,避免破坏已形成的混凝土结构强度,应待其充分凝固、硬化后按施工缝进行处理。
  (2)混凝土的入模坍落度不宜过大,不大于160mm为宜,混凝土扩展度以400mm以上为宜,严禁在搅拌机外二次加水搅拌。
  (3)控制混凝土浇筑时内外差,混凝土浇筑时,其内外温差应不大于25℃,外表面与环境温差应不大于25℃。
  (4)对于高墙宜分层浇筑,浇筑高度不超过2m,应先浇筑較深的部分,根据气候条件静停0.5~1.5小时后再与较薄部分一起浇筑,以防止沉降裂缝的产生。
  (5)施工缝的留置应严格按设计要求和施工技术方案确定。超长的墙体宜采用无缝仓体施工技术,以有效控制其收缩、温度裂缝。
  (6)模板采用保温保湿效果较好的木模板。对拉螺栓要求具有止水功能。
  3、混凝土养护及拆模
  (1)混凝土施工应根据天气情况,尽量避免雨中进行混凝土浇筑施工,防止刚浇筑完的混凝土被雨水浇淋。
  (2)在干燥、高温、暴晒或风力较大的环境条件下浇筑的预拌混凝土或泵送混凝土,应加强覆盖或保湿养护
  (3)混凝土初凝后应及时养护。当采用木模板时带模养护,或适当延缓拆模时间。
  (4)不宜在混凝土温度峰值时拆除模板及淋冷水养护。
  (5)可以在混凝土浇筑3天后,采用模板上口开小缝隙,在墙体上端小水慢淋进行不间断墙体养护,养护用水以与墙体外表面温度相近为宜。要求混凝土浇筑7天后脱模。拆模后保湿养护28天。
  (6)模板拆除除应符合强度及外观的限定要求外,还应考虑混凝土水化温升、温降变化规律及混凝土收缩变化规律、自然环境温度、湿度、风速、日照等情况,合理确定拆模时间。
  六、结束语 
  裂缝产生的原因比较复杂,不仅与剪力墙尺寸及其所受约束有关,而且与构成墙体的各种材料及其形成环境等多种因素有关,工程裂缝的处理也充分说明了这一点。实践证明,只要从设计、材料、施工及环境等方面进行分析,并采取控制裂缝的各种措施,实施综合治理,建筑混凝土剪力墙的裂缝是可以控制的。 
  
  参考文献 
  1、王振欢,毛文成.浅谈高层建筑混凝土剪力墙裂缝的控制[J].广东土木与建筑,2002,5(2). 
  2、李春德.浅谈预拌砼结构构件的裂缝及其预防[J].山西建筑,2000,(4). 
  3、李振长申劲鑫高维.关于结构裂缝分析中若干基本概念的认识.甘肃省土木建筑学会学术论文集(1952.11.16-2002.11.16). 
  4、王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:海科学技术出版社,1993.
  5、《建筑施工手册》第四版.建筑工业出版社
其他文献
【摘要】本文笔者阐述了软土地基的定义,分析了我国软土地基的主要特点,介绍了软土地基常见的加固方法。  【关键词】软土地基特点 加固  [Abstract] in this paper, the author introduces the definition of soft soil foundation, analyzed the main characteristics of soft soi
期刊
摘要:随着国民经济的快速发展,建筑业也隨之高速发展,建筑的规模也越来越大,资金投入也越来越多,但是随之而来的质量问题也逐渐突出。水泥混凝土作为建筑工程施工中的常用和必备材料,其施工质量对整个建筑工程施工质量有着重要的影响,并直接关系到建筑工程施工质量。本文就针对建筑工程结构施工中的混凝土施工质量及其控制进行详细的分析探讨。  关键词:建筑工程;施工质量;混凝土施工;质量问题;对策  Abstrac
期刊
摘要:初中物理教学要培养学生的创新能力,为此,要转变教师角色与行为,使学生主动学习与发展;建立良好的师生关系;要激发学生兴趣,重视课堂导入;巧妙设疑;充实课外活动,给学生以成功的喜悦。  关键词:初中物理;创新教育;创新能力  Abstract: the junior middle school physics teaching to cultivate students' innovation
期刊
摘要:一年一次的地方“两会”,是地市级媒体报道的头等大事。 观察2013年承德广播“两会”报道,无论是报道观念还是表达方式都发生了显著的变化,从“他们”的“两会”到“我们”的“两会”、从“严肃”的“两会”报道到“时尚”的“两会”报道,无不显示出媒体紧跟时代、锐意进取的观念和作为。  关键词:理念;形式;实践;观察  Abstract: once a year where the "two sess
期刊
摘要:本文就如何在建筑设计中综合各种限制条件,发现矛盾解决矛盾,合理采用多种停车方式,规划顺畅的行车流线、充分利用建筑空间、使城市停车空间的使用更加便捷、高效,提出了一点建议。  关键词:多功能建筑群;立体停车;功能;高效  Abstract: this article is how to comprehensive all kinds of restrictions in architectur
期刊
摘要:单斗挖掘机是利用一个铲斗进行土壤或者矿石的挖掘工作,广泛应用在房屋施工建筑、筑路工程、水利建设、农田改造和军事上。对于每一个工程来说挖掘机是必要的的。本文详细的阐述了单斗挖掘机的工作原理以及它的控制系统设置。  关键词:单斗液压挖掘机、单斗液压挖掘机的工作原理、单斗液压挖掘机的自动化控制  Abstract: single bucket excavator is the use of a b
期刊
摘要:为实现高速公路建设的又快又好发展,现从高速公路建设标准化管理的含义,主要内容及各地高速公路建设的经验,探讨在高速公路建设中如何实施标准化的管理。  关键词:高速公路,标准化,管理  Abstract: in order to realize the highway construction and fast development, the management of highway con
期刊
摘要:兴趣是学习知识的入门。瑞士著名教育家皮亚杰说:“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣。”当一个人对某种事物发生兴趣时,他就会入迷地去追求,去探索。学生一旦对学习产生兴趣,必将成为他学习的内在动力。因此 ,提高兴趣教学是提高教学质量的关键 , 是新课程改革的基本要求。本文阐述了兴趣对数学教学的影响,教师应提升数学教学素养的基础上,提出在教学过程中,应积极培养学生对数学的兴趣,创设情境激发学生学习兴
期刊
摘要:本文从招标文件的基本范围、招标文件各部分的详细内容和资格预审文件的编制三个方面探讨了招标文件的编写方法,希望能够对同行提供帮助。  关键词:招标;文件;编写;方法  Abstract: this article from the basic scope of the tender documents, tender documents the details of each part, an
期刊
中图分类号:U416.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)  随着城镇化的积极推进,城市交通量的快速增加,城市道路设计中半刚性基层材料的广泛应用,导致城市道路路面的反射裂缝有发展、加快趋势。路面在地表水的不断入侵下,道路基层出现唧浆、沉陷、坑槽等病害的现象也无法避免,严重影响路面外观和行车舒适性,本文从“早发现、早治理”和“防患于未然”的角度出发,简要介绍了运用新乡市建通路桥
期刊