摘要通過分析混凝土地下室外墻收縮裂縫出現(xiàn)的原因,提出地下室外墻混凝土收縮裂縫的綜合防治措施。
關鍵詞混凝土;地下室外墻;收縮裂縫;綜合防治
中圖分類號TU7文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2009)121-0031-01
地下室混凝土結構外墻,一般在60~100m或更長,均為超長設計;其收縮裂縫的綜合防治是施工關鍵環(huán)節(jié)和部位,也是值得研究和解決的課題。在此淺談個人的看法,以供參考。
1產(chǎn)生的原因及理論分析
《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定“對使用上要求不出現(xiàn)裂縫的構件,應進行混凝土拉應力驗算,對使用上不允許出現(xiàn)裂縫的構件應進行裂縫寬度驗算”。 “鋼筋混凝土伸縮縫最大間距規(guī)定,擋土墻、地下室墻壁等類結構現(xiàn)澆式(在室內(nèi)或土中)為30m”,“當增大伸縮縫間距時,尚應考慮溫度變化和混凝土收縮對結構的影響”。
地下室混凝土外墻出現(xiàn)不規(guī)則的豎向裂縫,有的裂縫較寬,有的裂縫很細微,有的裂縫較長且有伸展趨勢,有的裂縫經(jīng)一段時間養(yǎng)護后又自行彌合,有的裂縫露筋,有的裂縫雖未露筋但卻有滲漏、滴水漬水的現(xiàn)象,基本是混凝土收縮裂縫。在使用環(huán)境差、地質條件復雜的情況約束下,地下室外墻不留伸縮縫、施工縫,做好止水處理等措施尤為重要。
地下室外墻混凝土收縮裂縫主要是混凝土自身的應力超過混凝土拉應力所致,也就是上述因素和條件使混凝土收縮變形所產(chǎn)生拉應力受鋼筋邊界約束的限制,加大并超過混凝土的拉應力的加大和消失而有所變化,甚至會產(chǎn)生變形完全消失后其裂縫又自行閉合的現(xiàn)象。即可逆轉裂縫和不可逆轉裂縫。
上述混凝土裂縫種類中的干縮裂縫、溫度裂縫,即地下室外墻混凝土收縮裂縫。其產(chǎn)生的原因:
1)混凝土表面的碳化過程(又稱硬化過程)是二氧化碳由表及里向混凝土內(nèi)部逐漸擴散的過程,碳化首先在混凝土表面產(chǎn)生。混凝土表面因碳化而產(chǎn)生碳化收縮,對其內(nèi)部形成壓力,而內(nèi)部對表面碳化層產(chǎn)生張力,從而使混凝土表面先產(chǎn)生碳化裂縫,然后逐漸深化。其化學過程:
Ca(OH)2+CO2=Ca(OH)CO3+H2O
其生成的水分從表面蒸發(fā)這種不斷變化的過程,不斷產(chǎn)生張力因混凝土的非勻質性而在混凝土中砂漿較多的部位顯現(xiàn)出來,這就是裂縫。砂漿越厚則裂縫也越多越深。
2)混凝土具有熱脹冷縮的特性。因溫度變化引起的混凝土產(chǎn)生溫度變形,其溫度線膨脹系數(shù)為7-14×10-6/。C。當產(chǎn)生的內(nèi)外溫差應力大于混凝土的抗拉強度時,混凝土表面產(chǎn)生張拉裂縫。由于使用功能的要求,地下室外墻的超長設計,其邊界約束條件只有上下存在而在縱向上不能消除溫度應力,在外墻混凝土中產(chǎn)生了豎向裂縫;在上下端極少,而在拐角和有附墻柱的部位較少,大部分發(fā)生在墻高2~3m處,這種裂縫也呈中間寬兩頭窄的形狀。極少有橫向裂縫,其原因就在于此。
以上兩種因素是收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因。對地下室外墻收縮裂縫產(chǎn)生原因進行分析,切記混凝土的非勻質性、強度徐變性和抗拉力脆性,制定出防治方法和措施。
2地下室外墻混凝土收縮裂縫防治措施
2.1結構設計的防治措施
合理地設置后澆帶。后澆帶一般控制在50m一道,寬度為0.8~1.0m,混凝土強度等級提高一級。
后澆帶的鋼筋要斷開改為搭接,其搭接長度一般為25d~35d,搭接數(shù)量為每一斷面鋼筋面積的50%。后澆帶的接槎邊界最好以鋼板止水帶為分界段。在設有附墻柱的情況下也應每隔6-10m設一根暗柱,其高度在5~6m時要在墻的中部設暗梁,梁高以300mm為佳?;炷翉姸鹊燃夁m宜,預防產(chǎn)生裂縫?;炷翉姸鹊燃夁x用C30-C35較為適宜;水泥用量260-275kg/m3;坍落度12-16cm;商品混凝土抗?jié)B等級S8-S10為宜;混凝土澆筑溫度控制在40。C以內(nèi);混凝土添加劑UEA摻量為10%;AEA摻量為8%為佳或選用高效微膨脹劑;墻體配筋以Φ12-Φ14@100-150mm為宜,配筋率為0.35-0.4%;內(nèi)外防水層設計,外層最好為彈性防水涂料,墻根部設防護外墻(磚砌或C20混凝土墻)。
2.2收縮裂縫防治的施工技術措施
采用商品混凝土。嚴格控制混凝土強度等級、坍落度、澆筑溫度和施工進度,保證每一現(xiàn)澆單元墻(以后澆帶劃分)連續(xù)施工,不留施工縫。防止產(chǎn)生混凝土離析現(xiàn)象。在墻體高度范圍內(nèi)適當增加附著振搗器,保證混凝土振搗的質量。墻根部應在底板上300~500mm處留設施工縫,按設計要求用鋼板止水帶做好節(jié)點的防水處理。暗柱暗梁和外墻上下加密部位鋼筋綁扎牢固,控制混凝土保護層厚度。后澆帶(或加強帶)采用分段分倉施工,使混凝土充分自閉,消除應力的產(chǎn)生。外墻模板采用鋼木模板,穿墻螺栓有止水措施??刂撇鹉r間和方法。混凝土拆模時,因外界條件變化,易產(chǎn)生“混凝土感冒”現(xiàn)象。要求制定防護措施和方法,嚴格控制混凝土的拆模溫度。做好混凝土的養(yǎng)護、防水層和回填土的施工。施工中有排水措施,設盲溝和集水坑?;炷琉B(yǎng)護時間達到14天以上。采用水幕法養(yǎng)護。加強對混凝土的測溫和沉降觀測的管理工作。
2.3收縮裂縫施工防治、檢查驗收措施
重視圖紙會審、施工技術措施和技術交底等工作,做好收縮裂縫防治;實施施工方案和專項技術措施;做好混凝土施工記錄和質量檢驗;鋼筋、模板、止水帶、后澆帶、暗梁暗柱和墻面雙層鋼筋的S型架立筋和保護層厚度等關鍵部位重點檢查驗收;穿墻管道要有柔性套管或剛性套管,洞口和周邊要設置加強筋;控制混凝土坍落度;混凝土和防水層施工,做好施工記錄。回填土和防水層施工做好抽檢、抽查和防水試驗等檢查驗收;控制后澆帶(或加強帶)的澆筑時間和混凝土接槎部位的處理;做好沉降觀測工作和裂縫觀測記錄工作。
3地下室外墻混凝土收縮裂縫的處理措施
由于施工中人為因素太多,一旦出現(xiàn)這些裂縫后一定要認真地對待,不能用低強度等級的砂漿彌補裂縫?;炷潦湛s裂縫的處理措施(裂縫寬度一般在0.1~1.0mm;1.0~10.0mm之間)。
表面涂刷環(huán)氧樹脂或改性環(huán)氧樹脂防水涂料法處理微小裂縫。對較大的裂縫鑿成V型槽或梯形槽,然后填充;防水堵漏劑灌漿法;粘貼玻璃絲布加強法;外觀效果較差;養(yǎng)護自閉法;降低地下水位減少水壓力法:防止地下水壓力對裂縫的加深;回填不透水層土層法:為地下室外墻創(chuàng)造良好環(huán)境;做好內(nèi)外防水層施工;收縮裂縫處理后,做好觀測工作。
參考文獻
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