建筑结构剪力墙开裂原因及措施分析探讨

秦星海

摘 要：随着建筑行业发展迅速，不同的建筑风格和观念层出不穷，建筑行业在理念上更加注重艺术性和美学效果。然而随着高层建筑物的不断涌现，剪力墙作为建筑物承受风荷载或地震作用最重要的结构构件，由于受到多种因素的影响，开裂现象时有发生。为此，本文主要就建筑结构剪力墙开裂原因进行了具体的分析，并提出了相关的防治措施，以供大家交流探讨。

关键词：建筑结构；剪力墙；开裂原因；防治措施

引 言：剪力墙又有多种别称，例如抗风墙、抗震墙等，其主要作用就是用来承受外部环境风力荷载地震作用。导致建筑结构剪力墙出现开裂情况的原因较为复杂，其与多种因素都有关联，例如剪力墙尺寸、气候环境、施工材料等。剪力墙在建筑结构中的重要性不言而喻，因此，我们必须充分重视建筑结构剪力墙开裂问题，并认真分析导致建筑结构剪力墙出现开裂情况的原因，从而采用有效的防治措施，以此为建筑结构剪力墙质量提供可靠的保障。

1 建筑结构剪力墙出现开裂的主要原因

1.1 剪力墙自身存在的不足

对于剪力墙结构，主要是由钢筋混凝土和砌块构成，裂缝的种类主要有两种，即具有贯穿性质的裂缝以及表面较为不规则的裂缝。对于贯穿性的裂缝，发生的时间主要是模板拆除后的阶段，时间不长，其在剪力墙的位置主要是由下至上的方向，与楼面呈现垂直的状态。通常，这种裂缝的宽度表现在0.2毫米的范围，如遇到特殊情况，规格可达到0.5毫米，甚至更大的宽度，而且深度较大，甚至达到对整个墙壁的穿透。对于表面不规则的裂缝，主要发生在混凝土浇筑时间不长的时段里，遍布于整个墙体的表面，这种裂缝宽度较大，密实性较强，但是深度值不大，这种裂缝出现的原因主要是养护工作不理想，未能够实现有效的治理。

1.2 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：

（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、G60乃至C80H凝土设计标号已屡见不鲜，由此相应的是水泥用量的增大、水灰比的減小。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

预拌混凝土为子满足运输，、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及胶凝材料变少，从而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） 构件长度

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。

1.3混凝土的温度应力过大

造成混凝土温度应力过大而产生温度裂缝的因素主要包括：水泥品种、拆模时间、温差变化、养护条件等因素。

（1） 水泥品种

当前，在建筑工程中各种高强度混凝土得到大力推广和广泛应用，例如大量使用硅酸盐水泥，导致水泥水化热不断升高并且集中。水泥在水化过程中会释放出大量热能，而混凝土散热性能较差，这就会导致混凝土内部温度升高，从而产生温度裂缝。

（2） 拆模时间

过早模板拆除后使混凝土表面温度产生剧烈变，发生降温收缩，混凝土表面散热过快，混凝土内部散热过慢，使得混凝土内外温度不一致，从而形成温度梯度。而早期的混凝土抗拉强度和弹性模量较低，一旦混凝土表面散热过快就会产生拉应力，而混凝土内部热量散不出去就会产生压应力，当拉应力与压应力大于混凝土的抗拉、压强大时就会使混凝土产生裂缝。

（3） 温差变化

剪力墙受室外温差影响较大，而混凝土结构夏季散热满、冬季导热不易，其结构顶端和底端就容易产生温度裂缝。

1.4 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。

2 建筑结构剪力墙开裂的防治措施

2.1原材料控制

剪力墙由众多原材料组成，主要包括配筋、混凝土、砂浆、小石块、水泥等，剪力墙中对配筋的需求量大、布置紧密，而为了确保能够紧密填充混凝土结构，应严格控制小石块的粒径和骨料级配。小石块粒径过大，容易被卡住。砂浆的收缩性能大于混凝土，因此，必须严格控制砂浆质量和砂浆配合比，若是砂浆质量不合格就会降低混凝土抗拉强度，从而极易导致裂缝产生。由于水泥水化过程中释放的热量和产生的收缩十分可观，因而必须尽量使用水化热、低收缩的水泥。

2.2 对混凝土施工的有效控制

对于剪力墙的品质，只有保证合理的施工组织设计能力，才能为品质提高坚实的基础和保障。在进行施工组织设计的时候，要对混凝土的凝结时间进行充分的考量，实现对混凝土的合理调配和搅拌，为浇筑施工提高前提，保证在下层混凝土凝结之前，上层混凝土达到凝结的状态。在混凝土施工的过程中，冷锋和分层缝极容易发生。因此，要避免侧模出现位置的偏移，同时，加大对剪力墙底部的振捣，提升剪力墙底部的承载能力，保证振捣过程的均衡性、有效性、连续性，避免间断，实现对裂缝的有效避免[3]。另外，在混凝土中添加一定的微膨胀剂，对混凝土的收缩力进行补偿，降低混凝土收缩裂缝产生的几率。

2.3 剪力墙结构设计控制

为了避免剪力墙结构出现裂缝，在进行剪力墙结构设计时应科学合理的设计水平筋，并充分利用和发挥构造钢筋具有的作用来减小墙板结构的温度应力和收缩应力。此外，鉴于水化热和降温后的拉应力是导致剪力墙结构出现裂缝的主要因素，因此，必须严格控制入模温度，采取分层散热浇灌的方法，以此来防止剪力墙温、湿度的剧烈变化，为混凝土创造充分应力松弛的条件。还有就是应尽量避免出现结构突变情况，否则就会使应力集中，从而出现应力集中裂缝。若是结构突变无法避免，则应采取作局部处理，使其形成一个逐渐变化的过度形式，同时加配钢筋，从而防止裂缝出现。

2.4 有效发挥配筋对裂缝的控制作用

钢筋能够发挥对混凝土收缩的有效控制作用，但不可能从根本上消除。钢筋数量的增加在减少收缩的同时，加大了拉应力，一旦钢筋较多，足以引起混凝土的开裂现象。因此，钢筋混凝土中的配筋率对混凝土的自约束影响深远。如果配筋设置的数量合适，就能有效限制混凝土的拉伸的极限标准，降低温度裂缝和收缩裂缝具有较大的积极作用。

3 结束语

总之，剪力墙开裂作为建筑结构中较为常见的质量弊端，我们必须给予高度重视，并采取有效的防治措施进行综合治理，从而有效控制剪力墙开裂，为了建筑结构剪力墙质量奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]安俊峰.框架剪力墙结构楼板裂缝原因及防治措施探析[J].黑龙江科技信息，2010（05）.

[2]董平.建筑结构剪力墙开裂原因及防治措施分析[J].中国新技术新产品，2010（03）.

[3]安德笼.建筑结构剪力墙开裂原因及措施分析[J].现代商贸工业，2009（12）.