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        淺析地下室混凝土墻裂縫的原因及預(yù)防措施

        2013-09-09 01:02:58佟玲
        關(guān)鍵詞:膨脹劑泵送間距

        佟玲

        【摘 要】地下室墻體裂縫直接影響著建筑的使用功能,雖然絕對避免裂縫產(chǎn)生有一定的困難,但只要采取一定的措施,是能夠控制和減少裂縫的。本文淺析了地下室墻體裂縫的主要特點、產(chǎn)生的原因,以及防止裂縫的措施。

        【關(guān)鍵詞】地下室;混凝土墻裂縫;原因與預(yù)防措施

        隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,高層建筑日益增多,目前高層建筑地下室混凝土墻裂縫現(xiàn)象較為普遍。由于裂縫的存在會產(chǎn)生滲漏而直接影響正常使用,嚴重的會引起混凝土中鋼筋銹蝕,降低結(jié)構(gòu)的耐久性甚至對結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生威脅。雖然絕對避免裂縫產(chǎn)生比較困難,但只要采取一定的措施是能夠控制和減少裂縫的。在此,就地下室混凝土墻裂縫的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施淺談個人之見,供大家參考。

        1.地下室混凝土墻裂縫的主要特點

        (1)絕大多數(shù)裂縫為豎向裂縫,多數(shù)縫長接近墻高,兩端逐漸變細而消失。

        (2)裂縫數(shù)量較多,寬度一般不大,大多數(shù)為表層裂縫,少部分為貫通裂縫,超過0.3mm寬的裂縫很少見,大多數(shù)裂縫寬度≤0.2mm。

        (3)沿地下室墻長兩端附近裂縫較少,墻長中部附近較多。

        (4)裂縫出現(xiàn)時間多在拆模后不久,有的還與氣溫驟降有關(guān)。出現(xiàn)時間一般在地下室墻體混凝土澆搗后5天~3個月,后期也會產(chǎn)生一些裂縫,但量少?;炷翂Y(jié)構(gòu)越長,墻體越高,壁越厚,混凝土強度越高,出現(xiàn)豎向裂縫的情況就越嚴重。

        (5)裂縫的發(fā)展隨時間而數(shù)量增多,但裂縫寬度加大不多,發(fā)展情況與混凝土是否暴露在大氣中和暴露時間的長短有關(guān)。

        (6)地下室回填土完成后,??梢娏芽p處滲漏水,但一般水量不大。

        2.裂縫產(chǎn)生的主要原因

        2.1設(shè)計問題

        (1)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002規(guī)定:現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻伸縮縫的最大間距為20(露天)~30m(室內(nèi)或土中),但實際工程中墻長均超過此規(guī)定。需要指出的是,一些工程設(shè)計突破了規(guī)范規(guī)定后,地下室墻的水平鋼筋仍按構(gòu)造配置。設(shè)計側(cè)重結(jié)構(gòu)配筋,對構(gòu)造上的需要欠周到,應(yīng)采用較小直徑的鋼筋和減小鋼筋間距,使其達到水平鋼筋的細而密的要求,來提高混凝土的抗裂性能。

        (2)設(shè)計時墻體中水平分布筋按強度計算,忽視了其配筋率不宜少于0.4%,間距不宜大于100mm的抗裂要求。

        (3)在長大建筑物中未考慮混凝土收縮對結(jié)構(gòu)形成開裂的可能性,未根據(jù)結(jié)構(gòu)條件采取“抗放結(jié)合”的綜合措施。

        (4)此外,目前地下室普遍采用泵送混凝土,由于泵送混凝土坍落度大,用水量大,容易導(dǎo)致收縮增加,采用流動性大的泵送混凝土墻體比半干硬性混凝土更容易出現(xiàn)裂縫。由于設(shè)計人員往往只考慮結(jié)構(gòu)強度要求,對混凝土墻體一般不做抗裂計算,只套用現(xiàn)行規(guī)范進行設(shè)計,不考慮泵送混凝土施工具體情況的變化。

        2.2混凝土收縮

        從裂縫特征可見大多數(shù)均屬收縮裂縫。地下室混凝土墻收縮較大的主要原因有水泥用量過多、養(yǎng)護不良等。收縮裂縫主要為塑性收縮、干燥收縮和自收縮。

        塑性收縮發(fā)生在混凝土凝固階段,尤其是初凝階段,此時水泥水化反應(yīng)較強烈,混凝土中水分蒸發(fā)很快,可塑性也同時失去。塑性收縮量較大,尤其是水灰比大的混凝土。

        干燥收縮發(fā)生在混凝土凝固后,如太早拆?;炷帘砻娴乃菡舭l(fā)快,表面層混凝土體積縮小,而內(nèi)部混凝土失水較慢,體積變化小,產(chǎn)生內(nèi)外變形的差異,使混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力,而此時混凝土強度較低,便產(chǎn)生干縮裂縫。

        自收縮發(fā)生在混凝土的后期硬化過程中,由于水泥的水化反應(yīng),水化生成物體積縮小,尤其是硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土。

        2.3溫度變化

        當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時,混凝土將發(fā)生變形,變形遭受剛度、強度較大的構(gòu)件約束時,構(gòu)件將產(chǎn)生拉應(yīng)力,應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫。如地基對地下室墻體溫度變形的約束等。包括混凝土內(nèi)外溫差大、晝夜溫差、日照下混凝土陰陽面的溫差、拆模過早及氣候突變等因素的影響。

        2.4地下室墻長期暴露

        這類薄而長的結(jié)構(gòu)對溫度、濕度變化較敏感,常因附加的溫度收縮應(yīng)力導(dǎo)致墻體開裂。同時還應(yīng)注意,設(shè)計時地下室墻均按埋入土中或室內(nèi)結(jié)構(gòu)考慮,即伸縮縫最大間距為30m。實際施工中很難做到墻完成后立即回填土和完成頂蓋,因此實際工程應(yīng)取最大伸縮縫間距20m。

        2.5混凝土施工質(zhì)量差

        (1)鋼筋綁扎不規(guī)范,最常見的是跳扎、相鄰兩扣的綁扎方向相同,墻體鋼筋上的“S”筋未鉤在外排筋外側(cè)。

        (2)未合理選用澆搗方案,通常采用墻體與頂板一起澆搗,使墻體較早地受到頂板的約束。

        (3)混凝土配合比不正確,混凝土澆搗時振搗不密實或振搗時間過長,使粗骨料下沉,面層浮漿多。

        (4)墻體澆搗后拆模板時間過早及養(yǎng)護不及時、不充分,表層失水太快。

        (5)混凝土攪拌時間不足導(dǎo)致混凝土中物料均勻性差強度波動大。

        (6)原材料質(zhì)量不良、外加劑選擇不當(dāng)、泵送混凝土的管理和使用不當(dāng)、坍落度控制差,施工中任意加水等因素。

        3.預(yù)防地下室混凝土墻裂縫的措施

        3.1設(shè)計方面

        (1)沒有充分依據(jù)時,不得任意突破設(shè)計規(guī)范關(guān)于伸縮縫最大間距的規(guī)定。應(yīng)注意滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)第9.1.2條的要求:"位于氣候干燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫作用下的結(jié)構(gòu),可適當(dāng)減小伸縮縫間距 "。

        (2)設(shè)置后澆帶,縮短混凝土墻長度,以減小混凝土收縮應(yīng)力。對高層建筑地下室側(cè)墻的調(diào)查資料表明,混凝土墻體裂縫與墻體長度有關(guān),長度越長受溫度干縮變形影響越大,產(chǎn)生裂縫的可能性就越大。

        (3)加強水平鋼筋的配置。應(yīng)注意三個問題:第一,水平鋼筋保護層應(yīng)盡可能小些;第二,防裂鋼筋的間距不宜太大,可采用配筋率0.5%~0.8%,鋼筋直徑12~16mm,間距~150mm,即采用細而間距小的布筋方式;第三,考慮溫度收縮應(yīng)力的變化加強配筋。第四,將水平鋼筋放在豎向受力鋼筋的外側(cè)。

        (4)根據(jù)結(jié)構(gòu)條件采取“抗放結(jié)合”的綜合措施。

        3.2材料方面

        (1)水泥:宜用低水化熱、鋁酸三鈣含量較低、細度不過細,礦渣含量不過多的水泥。

        (2)砂、石:宜用中、粗砂,含泥量不大于2%;石子宜用粒徑較大的連續(xù)級配、級配良好、含泥量不大于1%的碎石或卵石。

        (3)摻減水劑,以減少混凝土用水量,夏季施工時應(yīng)摻緩凝劑。

        (4)摻入微膨脹劑,配制成補償收縮混凝土。補償收縮混凝土的膨脹劑摻量不宜大于12%,不宜小于6%;填充用膨脹混凝土的膨脹劑摻量不宜大于15%,不宜小于10%。

        (5)摻用粉煤灰替代部分水泥,以降低水泥水化熱溫升。

        3.3施工方面

        (1)模板選用:對外露面積較大的混凝土墻體、氣溫變化劇烈的季節(jié)以及冬季不宜使用鋼模板。選用木模時,應(yīng)充分濕潤,以利保濕和散熱。

        (2)鋼筋綁扎按規(guī)范施工,禁止跳扎,相鄰兩扣的綁扎方向應(yīng)相反,墻體的“S”筋鉤在外排筋外側(cè)應(yīng)電焊固定。

        (3)延長拆模板的時間,帶模養(yǎng)護7d,其間對墻體兩側(cè)模板澆水養(yǎng)護,使內(nèi)外模板始終處于濕潤狀態(tài),減少混凝土的內(nèi)外溫差。拆模后在墻兩側(cè)覆掛麻袋澆水養(yǎng)護,連續(xù)澆水養(yǎng)護不少于14d。減少混凝土暴露時間,在混凝土養(yǎng)護結(jié)束且模板拆除后,立即著手外墻防水施工,并及時回填,混凝土外墻在空氣中暴露的時間不得超過3個月。

        (4)澆水養(yǎng)護。應(yīng)保持混凝土表面持續(xù)濕潤,養(yǎng)護時間不少于施工規(guī)范的規(guī)定,夏季應(yīng)盡量使用蓄水池的水,防止因溫差而導(dǎo)致混凝土墻體裂縫。

        只有在水分充足的條件下膨脹劑才能充分發(fā)揮作用,在混凝土終凝后2d即可開始澆水養(yǎng)護,混凝土的膨脹值一般要14d才基本穩(wěn)定;同時,摻膨脹劑的混凝土,水化時需水量大,比普通砼更要加強養(yǎng)護,覆蓋淋水,使其表面始終處于潮濕條件。

        (5)采用泵送混凝土?xí)r,由于商品混凝土運輸過程中的種種原因,有時混凝土到達現(xiàn)場后不能順利泵送(混凝土坍落度?。械默F(xiàn)場操作工人往攪拌運輸車中加水,以達到能泵送的目的。但這樣做會改變水灰比,此種情況必須嚴格禁止。

        (6)嚴格控制混凝土施工質(zhì)量,混凝土攪拌時嚴格計量,盡量降低不均勻性。除控制混凝土制備和運輸中的質(zhì)量外,還要注意混凝土澆筑時防止離析,振搗密實以免墻內(nèi)出現(xiàn)薄弱面而產(chǎn)生裂縫。合理選用澆搗方案,宜采用墻體與頂板分開澆搗的辦法,盡量采用非泵送預(yù)拌混凝土,減少混凝土收縮。

        【參考文獻】

        [1]王赫.建筑工程質(zhì)量事故分析與防治.中國建筑工業(yè)出版社.

        [2]招文東.地下室混凝土墻體裂縫的分析與控制技術(shù).佛山市建筑業(yè)協(xié)會網(wǎng).

        [3]肖備,謝建民.泵送混凝土墻體裂縫原因與預(yù)防.建筑技術(shù),2001(4).

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