探析剪力墻體裂縫的原因分析和防治

黃慧萍 舒長洪

在鋼筋砼施工中，對建筑工地所澆筑的砼來說，理想狀態(tài)下完美無缺的情況是不可能存在的。質(zhì)量缺陷產(chǎn)生-剪力墻體裂縫，現(xiàn)澆樓板裂縫產(chǎn)生的必然性和可控性，把缺陷的性質(zhì)和數(shù)量控制在允許范圍內(nèi)，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題則要通過技術(shù)手段解決，確保結(jié)構(gòu)的安全使用功能。

一、礦粉和粉煤灰摻量對砼的影響

1、砼配合比中摻入粉煤灰和礦粉復(fù)合使用時，普通硅酸鹽砼中粉煤灰只可摻入比例不大于水泥用量的15%為宜。而同時加入礦渣粉以不超過30%為宜。砼早期強度對砼早期抗裂性有重要影響，砼24小時強度越高，砼早期越開裂，砼早期抗裂性與早期強度之間可能存在一個臨界值，小于該強度值，砼不易開裂，大于該強度值，砼容易開裂，該值與環(huán)境條件及約束狀態(tài)有關(guān)。礦粉的細度（要求430m?/kg～520 m?/kg），球磨礦粉細度勉強達到400 m?/kg以上，一旦細度降低，粘聚性下降，出現(xiàn)離析和泌水，凝結(jié)時間延長。早期強度降低，甚至20d強度也不同程度降低。

2、在使用球磨礦粉時應(yīng)加強檢測。避免利益驅(qū)動下盲目提高摻量，摻量過高時薄壁結(jié)構(gòu)由于砼溫度很快與環(huán)境溫度相同，其砼的凝結(jié)時間會明顯加長，不利于施工。對于豎向結(jié)構(gòu)，由于砼長期處于塑性狀態(tài)，會使砼發(fā)生較大沉降收縮，常常出現(xiàn)沿箍筋的環(huán)形裂縫。采用大摻量礦粉或礦粉與粉煤灰復(fù)配可降低水化熱，延緩凝結(jié)時間，對大體積砼比較有利；但是隨著砼強度等級的提高，砼的粘聚性不斷增加，需要設(shè)法降低其粘度，減少砼離析泌水的可能。礦粉和粉煤灰摻入的砼，對養(yǎng)護條件要求比較苛刻，特別是豎向結(jié)構(gòu)，如剪力墻、柱等，由于不便養(yǎng)護，一些單位常常是涂刷養(yǎng)護劑了事，而養(yǎng)護劑的效果很難在短期驗證，使砼的養(yǎng)護出現(xiàn)不少問題，在礦粉或礦粉和粉煤灰復(fù)合摻加的情況下，更需要加強養(yǎng)護，只有充分養(yǎng)護才能發(fā)揮摻合料的作用，養(yǎng)護不到位對表面砼影響很大，即出現(xiàn)裂縫，又出現(xiàn)表面碳化，強度上升慢。

二、砼摻入膨脹劑的影響

膨脹劑應(yīng)用于砼受多種因素制約，主要有結(jié)構(gòu)類型，內(nèi)約束及外約束條件，砼膨脹率、環(huán)境條件和砼配合比等多種因素影響，雖然在砼中摻入適量膨脹劑可以補償砼的收縮，是防止或減少砼開裂的有效辦法，但是膨脹劑的摻入量是確定膨脹率的關(guān)鍵，絕對不是一摻就不裂。摻入膨脹劑決不能根據(jù)砼強度及抗?jié)B等級來確定砼施工配合比，或者簡單地按生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說明書推薦的膨脹劑摻量，當作補償收縮砼的施工配合比都是錯誤做法。補償收縮砼的配合比設(shè)計，應(yīng)該以限制膨脹率為主要技術(shù)指導(dǎo)，補償收縮砼在滿足和易性，強度及抗?jié)B等級的情況下，還必須達到其限制的膨脹率，否則就要調(diào)整膨脹劑的摻量，補償砼在使用之前必須進行科學(xué)試配，試驗結(jié)果符合設(shè)計要求才能使用，不同的結(jié)構(gòu)和部位，其抗裂要求是不同的，膨脹劑的摻量也應(yīng)不同。

三、構(gòu)造鋼筋設(shè)置有誤差的影響

1）由于砼收縮和溫差變化引起的開裂，很多都是約束拉應(yīng)力引起的，而鋼筋和砼能共同承擔砼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗裂作用，通過設(shè)置溫度及收縮構(gòu)造鋼筋有助于減少及避免各種變形裂縫的產(chǎn)生。1）鋼筋砼樓板配筋宜細而密，鋼筋間距不宜大于150，配筋率宜為0.6%，現(xiàn)澆補償收縮砼防水屋面應(yīng)配雙層鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距宜小于150，配筋率宜大于0.5%，樓面或屋面后澆帶間距不宜超過50m。

2）砼墻體水平構(gòu)造鋼筋的配筋率最好大于0.4%，間距應(yīng)小于150，布置在受力鋼筋之外，以防應(yīng)力集中和抵抗砼表面的較大拉應(yīng)力，在砼墻體中部或頂端300-400范圍內(nèi)，水平鋼筋間距最好為50-100。

3）當墻體與柱連成一體時，砼的收縮將產(chǎn)生應(yīng)力集中，往往在距離柱1-2m的墻體上產(chǎn)生豎向裂縫，為避免裂縫的產(chǎn)生。在柱與墻體連接處最好插入長度為1500或2000直徑8或10的加強構(gòu)造鋼筋，插入柱內(nèi)200或300，插入墻體1200或1600，間距不大于150。

4）對于結(jié)構(gòu)的開口部位及陰陽角，變截面部位及凸出、內(nèi)凹部位，為避免應(yīng)力集中裂縫，應(yīng)增加適量的構(gòu)造鋼筋，受溫差及溫度影響較大的室外相連出入口處也宜增加適量構(gòu)造鋼筋。

5）對于鋼筋砼底板、路面及地坪等大面積砼，因厚度相對其他兩個方向很小，其外約束主要來自基底，其約束拉應(yīng)力沿基底向上逐漸減弱，理論上較薄的板面，可不配置內(nèi)約束鋼筋，但當板厚較大時，除了在板底下部布置鋼筋外，還應(yīng)在沿厚度方向自表面以下1/3處配置雙向構(gòu)造鋼筋。

6）剪力墻的配筋要注意柱與剪力墻連接處勿忘增設(shè)拉結(jié)筋外，特別要注意墻體抗裂水平構(gòu)造鋼筋的配置不可偏低，最小配筋率不宜小于0.2%-0.25%，由于墻體一般拆模較早，養(yǎng)護又比較困難，受溫度和濕度影響大，水分蒸發(fā)速率大而混凝土非常容易開裂，為了控制冷縮和干縮等引起的豎向裂縫，墻體的水平構(gòu)造鋼筋的配筋應(yīng)大于0.5%，宜采用Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋間距120左右。

四、伸縮縫、后澆帶設(shè)置有誤造成的影響

在結(jié)構(gòu)施工階段合理設(shè)置有效的后澆帶或膨脹加強帶，是減小砼收縮不利影響的措施之一。后澆帶的澆筑應(yīng)當在已澆筑的膨脹劑砼收縮基本穩(wěn)定后進行，即一般最早宜在砼澆筑后的六周后補澆（1個月的收縮約為最終收縮量的40%，三個月的收縮量能達到60%），因此過早做了后澆帶砼仍然有開裂的情況發(fā)生。

五、混凝土養(yǎng)護有誤造成的影響

補償收縮混凝土的濕潤養(yǎng)護，保持充分的水份是水泥水化和膨脹劑組分化學(xué)反應(yīng)的基本保證。不論是硫鋁酸鈣類還是氧化鈣類，補償收縮砼，在發(fā)生體積膨脹時都需要水的反應(yīng)，僅靠拌合水是不能充分發(fā)揮抗裂能力的。試驗表明，膨脹砼宜采用蓄水養(yǎng)護不少于14天，只要早期灑水養(yǎng)護不充分不及時或養(yǎng)護中斷，砼水化消耗掉本來就很少的自由水，最終產(chǎn)生較大的自收縮。混凝土初凝后，其表面應(yīng)進行抹壓，封閉表面所產(chǎn)生的塑形收縮裂縫，終凝后應(yīng)及時用塑料布覆蓋，以保持水分自養(yǎng)護。