淺論地下室混凝土外墻裂縫的成因及預(yù)防

1、淺論地下室混凝土外墻裂縫的成因及預(yù)防摘要:隨著高層建筑的迅速開展,在公共建筑、高層住宅等工程中混凝土構(gòu)造地下室也被廣泛采用,但由于諸多方面的原因,使地下室混凝土構(gòu)造,尤其是外墻部位,屢屢出現(xiàn)裂縫、滲漏等危害構(gòu)造平安和使用的問題。如何控制外墻有害裂縫的產(chǎn)生,是建筑界應(yīng)該重視的問題之一。關(guān)鍵詞:地下室外墻;裂縫成因;預(yù)防措施1前言近年來,隨著高層建筑的日益增多,在公共建筑、高層住宅等工程中,混凝土地下室被廣泛采用。但由于工程的工期、規(guī)模、工程的重要程度以及業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工等諸多方面的原因,使地下室混凝土構(gòu)造,尤其是外墻部位,屢屢出現(xiàn)裂縫、滲漏等危害工程平安和使用的問題。如何控制外墻有害裂縫的產(chǎn)生,

2、一直以來都是國內(nèi)建筑界在不斷探究和研究解決的技術(shù)難題。本文試圖通過對外墻有害裂縫的成因進(jìn)展綜合分析,提出有效的防范措施,可以減少或消除這類工程質(zhì)量問題,降低工程的維護(hù)費(fèi)用。2外墻裂縫的主要特征2.1絕大多數(shù)裂縫為豎向裂縫,局部裂縫呈有規(guī)那么分布,一般23一道;2.2裂縫寬度一般不大,大多數(shù)在0.3以下;2.3附墻柱兩側(cè)等特殊構(gòu)造部位裂縫較明顯,墻長中部附近較多;2.4模板撤除后不久可發(fā)現(xiàn)細(xì)微裂縫,同時(shí)隨著時(shí)間的推移以及內(nèi)外溫差的變化,裂縫還會逐漸增多、變大;2.5外墻回填土完成后,隨著地下水位的上升,可見裂縫處有滲水現(xiàn)象,但長時(shí)間后,某些細(xì)微裂縫可自然愈合。3混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因3.1收縮

3、裂縫混凝土是由多種材料組成的非勻質(zhì)材料,它具有較高的抗壓強(qiáng)度、良好的耐久性,但抗拉強(qiáng)度低,抗變形才能差,易開裂。墻體混凝土在澆搗完畢趨向穩(wěn)定的過程中,由于混凝土水化熱釋放所引起的溫度變化以及混凝土泌水蒸發(fā)等作用,導(dǎo)致混凝土收縮變形。地下室外墻裂縫由于墻體混凝土構(gòu)造超長收縮變形較大,往往所產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度;同時(shí),在程度方向由于收縮變形受到了先行完成的地下室底板構(gòu)造的約束,阻礙主體構(gòu)造的自由收縮而引起的,所以地下室外墻長度越長,其收縮應(yīng)力也越大,嚴(yán)重時(shí)會產(chǎn)生貫穿構(gòu)造的有害裂縫?；炷恋淖罱K收縮量約為0.2%0.45%,收縮值的大小和水泥品種、用量、拌合用水量、骨料規(guī)格、振搗密實(shí)程度以

4、及養(yǎng)護(hù)的好壞等有關(guān),并且在潮濕條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土比在枯燥條件下養(yǎng)護(hù)的收縮量要減少6%8%。3.2工程設(shè)計(jì)問題混凝土的極限拉伸值與配筋有關(guān),程度鋼筋對混凝土墻體有十清楚顯的抗裂作用,其配筋應(yīng)采取細(xì)而密的原那么,一般采用814的鋼筋,間距在100150之間較合理。當(dāng)?shù)叵率彝鈮ΤL時(shí),其程度方向的應(yīng)力相對較大,假設(shè)混凝土整體一次性澆筑,較易產(chǎn)生豎向的應(yīng)力裂縫。因此,科學(xué)合理設(shè)置后澆帶成為重要的技術(shù)措施。將超長構(gòu)造化整為零,從而減少同一時(shí)間內(nèi)墻體的收縮變形,可使局部應(yīng)力得以釋放,防止收縮內(nèi)應(yīng)力集中引起墻體裂縫。3.3溫差原來由于工程的特殊環(huán)境,施工過程中將出現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫差、晝夜溫差、日曬雨淋及拆模時(shí)

5、間過早等情況。地下室外墻的暴露時(shí)間是個(gè)很重要的參數(shù),一般而言,薄而長的地下室外墻對環(huán)境的溫度、濕度較為敏感,會因附加的溫度應(yīng)力而導(dǎo)致墻體開裂。值得注意的是,工程設(shè)計(jì)通常將地下室外墻按埋入土中或作為室內(nèi)構(gòu)造考慮,而事實(shí)上,很少有當(dāng)?shù)叵率彝鈮?gòu)造完成后就進(jìn)展土方回填的情況,一般暴露時(shí)間越長,出現(xiàn)裂縫的幾率就越大。3.4混凝土的施工質(zhì)量鋼筋混凝土構(gòu)造出現(xiàn)裂縫的原因有:原材料質(zhì)量較差,如骨料級配太差、含泥量超標(biāo)、使用高水化熱水泥和混凝土坍落度過大;澆搗過程中任意加水、澆搗不夠密實(shí)、漏振或振搗時(shí)間不夠;使用過期的UEA微膨脹劑以及混凝土養(yǎng)護(hù)不良等因素,這些均會導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)造出現(xiàn)裂縫。另外,目前普遍采

6、用商品混凝土和泵送技術(shù),更導(dǎo)致了混凝土收縮的增加,加大了出現(xiàn)裂縫的可能性。4地下室外墻裂縫的預(yù)防措施地下室外墻裂縫的控制,主要從設(shè)計(jì)、混凝土配合比優(yōu)化、施工三方面來考慮。4.1設(shè)計(jì)方面認(rèn)真審學(xué)圖紙,同業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計(jì)統(tǒng)一思想、統(tǒng)一認(rèn)識;結(jié)合工程實(shí)際向設(shè)計(jì)提出合理化建議,以保證工程質(zhì)量,滿足設(shè)計(jì)要求。4.1.1加強(qiáng)程度鋼筋的配置。程度鋼筋保護(hù)層應(yīng)盡可能小些;防裂鋼筋的間距不宜太大,盡可能采用“細(xì)而密的配筋方式;考慮溫度收縮應(yīng)力的變化加強(qiáng)配筋。4.1.2合理設(shè)置后澆帶。同設(shè)計(jì)研究后澆帶的位置、性質(zhì)及類別,以利于施工采取措施。沒有充分根據(jù)時(shí),不得任意打破設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于伸縮縫最大間距的規(guī)定。應(yīng)注意滿足?

7、混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB50010-2002)的要求:“位于氣候枯燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的構(gòu)造或經(jīng)常處于高溫作用下的構(gòu)造,可按照使用經(jīng)歷適當(dāng)減小伸縮縫間距。4.1.3墻體混凝土的強(qiáng)度等級?；炷恋膹?qiáng)度等級過高,將使混凝土內(nèi)水泥含量加大,容易造成混凝土的收縮,一般墻體混凝土強(qiáng)度等級不宜超過40。4.2混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)4.2.1水泥。宜用低水化熱、鋁酸三鈣含量較低、細(xì)度不過細(xì),礦渣含量不過多的水泥。4.2.2砂、石。宜用中、粗砂,含泥量不大于2%;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。4.2.3摻減水劑,以減少混凝土用水量。4.2.4摻入微膨脹劑,配制成補(bǔ)償

8、收縮混凝土,國內(nèi)常摻10%15%UEA或10%左右的UEA。4.2.5摻用粉煤灰替代局部水泥,以降低水泥水化熱升溫。理論證明,每降低10kg水泥用量,水泥水化熱將減少1。4.2.6添加阻裂纖維。阻裂纖維是目前國內(nèi)逐漸興起并被廣泛應(yīng)用的一種新產(chǎn)品,它的抗拉強(qiáng)度(斷裂強(qiáng)度)不低于550Pa。混凝土硬化前最脆弱,這時(shí)混凝土尚未產(chǎn)生足夠的強(qiáng)度抵抗水泥收縮的應(yīng)力,導(dǎo)致微裂縫,當(dāng)裂縫開展與纖維相交時(shí),參加的纖維可以局部抵消內(nèi)部應(yīng)力,改善裂縫尖端的應(yīng)力集中,防止裂縫進(jìn)一步開展。由于參加的纖維呈三維無規(guī)那么分布,有利于抵消混凝土的塑性收縮。同時(shí)無數(shù)纖維在混凝土內(nèi)部形成亂向支撐體系,有效阻礙骨料的離析,使混凝土

9、粘聚性好,從而阻止了由于干縮引起的裂縫的產(chǎn)生。4.3施工方面4.3.1施工技術(shù)的優(yōu)化4.3.1.1采用保溫性能較好的18厚的大面積多層夾板代替原鋼模板,并使拼縫嚴(yán)密,加固可靠,定位準(zhǔn)確。模板中使用的對拉螺栓采用了專門的止水措施,兩側(cè)用小木塊墊平,待模板撤除后,小心將木塊取出,割除對拉螺栓頭,用高等級砂漿補(bǔ)平。4.3.1.2采用“一個(gè)坡度、分層澆筑、循序漸進(jìn)、一次到頂?shù)臐仓に?分層厚度一般不超過80;混凝土的入模高度不大于2,采用振動棒垂直振搗,并設(shè)專人看模,以防漲模,振動時(shí)不得采用振動棒趕送混凝土,不得漏振或過振。4.3.1.3加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d,混凝土硬化到達(dá)一定強(qiáng)度后,

10、及時(shí)松動對拉螺栓,讓墻體模板與混凝土有點(diǎn)縫隙,在頂部澆水注入模板內(nèi),始終保證混凝土外表潮濕,帶模養(yǎng)護(hù)57d,拆模后采用麻袋與草包保溫,并對其外表裂縫情況做好觀察與記錄。4.3.2混凝土的合理選材我們在選擇商品混凝土?xí)r,一是要盡量選用收縮量小的水泥,二是在滿足施工和易性的條件下,盡量減少混凝土的水灰比,進(jìn)步粗細(xì)骨料粒徑。嚴(yán)禁使用早強(qiáng)水泥和帶“R的水泥,此類水泥的收縮比普通硅酸鹽水泥的收縮大得多。同時(shí),為減少水泥含量,降低水化熱、可適當(dāng)摻粉煤灰,減水劑和緩凝劑,級粉煤灰用量宜在水泥用量的15%左右,級粉煤灰可加大到20%左右,減水劑和緩凝劑應(yīng)按其不同品牌的性能要求使用?？刂苹炷恋乃冶纫彩欠乐箟?/p>

11、體產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵點(diǎn),一般40以下混凝土的水灰比宜控制在0.450.5之間,水灰比為0.6的混凝土收縮比水灰比為0.4的增加約40%,水泥用量宜在380kg/3以下,同時(shí)還要控制水泥的細(xì)度、粗細(xì)骨料的粒徑及含泥量。水泥的細(xì)度越細(xì),水化越快,對水的消耗要求高,混凝土越容易開裂。黃砂采用中粗砂,砂率不宜太大,宜在35%38%左右,粗骨料應(yīng)采用連續(xù)碎石,粒徑宜在525,適當(dāng)可摻點(diǎn)30碎石,碎石含泥量控制在1%以內(nèi)。論文聯(lián)盟網(wǎng).Ll.4.3.3混凝土澆筑的潮濕養(yǎng)護(hù)為了使水泥順利進(jìn)展水化,進(jìn)步混凝土的極限拉伸和延緩混凝土的水化熱降溫速度,防止產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力和溫度裂縫,應(yīng)加強(qiáng)對混凝土進(jìn)展保濕和保溫養(yǎng)護(hù)。潮濕養(yǎng)護(hù)是在混凝土澆筑后,在其外表不斷地補(bǔ)給水分。補(bǔ)給水分的方法有淋水、濕砂層、濕麻袋或草袋等,最好在外表蓋一層塑料薄膜,這樣水可滲入但又起到保濕的作用。潮濕養(yǎng)護(hù)的時(shí)間越長越好,但考慮到工期因素,一般不少于15d,重要構(gòu)造不少于30d?；炷翝仓髷?shù)月內(nèi),即使養(yǎng)護(hù)完畢,也不宜長期直接暴露在風(fēng)吹日曬的條件下。對于地下室墻體這一類的構(gòu)造,也可采用自動噴淋管進(jìn)展自動給水養(yǎng)護(hù)。用長墻上的程度淋水管長期連續(xù)對墻體進(jìn)展淋水養(yǎng)護(hù),效果是比擬好的。使用養(yǎng)護(hù)劑涂層進(jìn)展養(yǎng)護(hù)時(shí)必須注意養(yǎng)護(hù)劑的質(zhì)量及必要的涂層厚度,同時(shí)還應(yīng)