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地下室混凝土外墙裂缝产生原因及处理

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摘要:文章分析了当前地下室混凝土连续墙裂缝产生的原因问题,同时提出了相应解决措施与方案,有效控制其裂缝。

关键词:地下室;混凝土;裂缝;成因;防治

Abstract: This article analyzes the causes of the problem in the basement concrete peripheral continuous wall cracks, and proposed the corresponding solutions and programs for effective control of its cracks.

Keywords: basement; concrete; cracks; causes; prevention

中图分类号: TU377文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1 前言

近几年随着建筑业的发展,泵送商品混凝土广泛推广,地下室混凝土外墙裂缝产生普遍存在的现象。因裂缝的存在出现渗水也屡见不鲜,如何控制其裂缝已成为混凝土施工的一项重要工作。地下室混凝土外墙连续裂缝一般于混凝土浇筑完毕后3~5d左右开始出现,其形状呈垂直状,从墙顶至墙底,裂缝宽度在0.1~0.5 mm内,裂缝一般沿墙均匀布置,特别是在墙柱,柱与墙相交处等部位出现。

2 裂缝产生的原因分析

2.1现代高层建筑地下室混凝土

外墙的混凝土施工一般均采用混凝土泵送技术,因泵送混凝土速度快,劳动力节约。但泵送混凝土有其缺陷的一面。因混凝土需达到泵送要求,其坍落度一般要求在14cm左右,其同一强度的混凝土相对于传统的半干硬性混凝土水泥掺量多,碎石粒小,水掺量多,这三大因素使混凝土收缩增加,产生裂缝的可能性相应大大增加。

2.2钢筋的布置

(1)钢筋保护层大。因地下室特殊环境的要求,其连续墙钢筋保护层要求大,一般为40~50mm左右,较厚的保护层使该部位混凝土收缩时不能获得钢筋的约束,形成裂缝,并可能进一步发展。

(2)部分设计配筋间距偏大。钢筋间距越大,产生裂缝的可能性就越大。

2.3 混凝土墙体设置伸缩缝过长

现行《钢筋混凝土结构设计规范》规定地下室钢筋混凝土墙体设置伸缩缝的距离为30m,但因施工时伸缩缝不好处理,易造成其渗水的薄弱环节。一般工程都不愿意留设或少留设伸缩缝,导致伸缩缝间距远远超过规范要求。混凝土硬化干燥时其本身的收缩率为0.05~0.06%,其收缩在长、宽、厚3个方向都产生,但长度方向的收缩量要比其他两方向大得多,墙体长度越大,其累计收缩的量就越大,由此产生的相对应力也越大,当墙体产生的应力大于混凝土抗拉强度时,在此部位产生裂缝。并且内应力越大,裂缝也越大越长。

2.4 地下室底板对混凝土外墙体的约束

地下室底板混凝土常较墙体混凝土要早进行浇筑,其底板混凝土本身的收缩要早于墙体混凝土的收缩,当墙体混凝土收缩时,底板对此产生约束,从而使墙体产生相应力,底板产生压应力。在两侧应力叠加下,当其超过混凝土抵抗强度时,便形成裂缝。

2.5柱对墙体混凝土的约束

与地下室外墙现浇墙连的柱,本身是墙体的一部分,但其钢筋的配设要远远大于墙体的钢筋,因而其钢筋对混凝土产生收缩的约束要比墙体的约束大得多,从而加大了墙体自身收缩约束强度,相应提高了墙中的应力,因而该部位更容易出现裂缝。

2.6内外环境的影响

地下室外墙连续墙混凝土浇筑后,其内外两侧的环境完全不同,外侧与大气相连,其混凝土表面温度易随着大气的变化而变化,墙体反复受到热冷变化而内侧已形成室内环境,变化较小,受二者环境差异的影响,使连续外墙内外变化不一,且墙体越厚,差异越大,越易形成裂缝。

2.7混凝土拆模时间过早、养护不到位也是造成裂缝的一大原因

(1)未有效保持墙体混凝土表面温度,一般墙体混凝土浇筑完第2d即将模板拆除,混凝土表面随大气温度变化而变化,而混凝土内部因水化热的释放其温度较高,二者的温差将可能引起裂缝的产生。

(2)混凝土养护未到位,不能保证混凝土水化所需的正常水分,墙体属于竖向结构,其水分保持加之其内侧模板支撑的影响,养护更加困难。

3裂缝的处理方法

3.1合理的配筋

墙体的配筋尽量考虑到小而密,一般来说,墙体的水平和立筋均按100 mm间距布置较为合理,其钢筋截面大小根据计算而定,另外对于50 mm厚的钢筋保护层,有条件的可在其内加设一层细铁丝网,这样裂缝发生的可能性会大大降低。

3.2 合理安排施工段

尽量根据规范要求留设后浇带,混凝土的收缩大部分集中在初期,如留设后浇带,墙体两边可自由收缩,裂缝产生的可能性减少,混凝土大部分收缩完成后,再进行后浇带封闭。另外施工时可采取跳段施工的方法进行混凝土浇筑,这样可以避免后浇带施工,建议每段施工20 m左右。

3.3 完善混凝土配合比

(1)优先采用水化热低的水泥。

(2)采用配好的硬质岩石、碎石。

(3)采用粗砂,含泥量少。

(4)掺入适当的粉煤灰和膨胀剂,都可以降低混凝土的水化热,粉煤灰能加强混凝土的和易性和可泵性,膨胀剂能补偿混凝土的收缩。

(5)延长混凝土的初凝时间,防止混凝土水化热初期集中出现,因混凝土初期强度低易出现裂缝,如将水化热推迟出现和延期出现,随着混凝土强度的提高会减少裂缝。

(6)在混凝土满足泵送的前提下,尽可能减少混凝土坍落度。

3.4加强对薄弱部位的处理

对墙体薄弱部位的地方,如留有大空洞,墙厚、墙高突变等,宜采用加设钢筋或留设后浇带等方法,避免在此形成应力集中部位,产生裂缝。

3.5改进施工方法

(1)尽量采用墙体与楼板混凝土分开浇筑,这样一方面可减少初期楼板对墙体的约束作用,另一方面可使墙体内外环境相统一,且墙体内侧养护易进行。

(2)墙体混凝土浇筑完后,楼板未浇筑完即拆模,利用模板的保温作用,保持混凝土表面适当的温度,防止混凝土内外温差的出现,混凝土内部水化热基本释放,再拆除模板,在此之前,可将模板松动,保证养护用水进入混凝土表面,一般拆模时间为5~6d。

3.6改善养护方法

(1)地下室混凝土墙体外侧养护挂塑料水管,在水管上钻小孔,接通自来水形成水幕养护。

(2)内侧可铺挂保水性好的麻袋等物进行养护,保持混凝土表面的湿润。

(3)加强混凝土前期养护,特别是前4d。外墙采用带模板并浇水养护,外墙养护7~14d后拆模,始终保持外墙表面湿润,可采用在墙顶敷设喷淋管道进行淋水养护。

3.7减少混凝土连续墙外露时间

在地下室连续墙混凝土施工完毕后,尽量早点进行防水施工和基坑回填土,防止混凝土墙暴露在大自然中。

3.8在混凝土中掺加聚丙烯纤维

在混凝土中掺加了0.8k/m3聚丙烯纤维,加入混凝土中的纤维有阻裂效应,能延缓裂缝的产生和扩展,减少及细化裂缝,大大提高了混凝土的抗裂性、耐久性。

4混凝土外墙裂缝的处理

地下室混凝土外墙的裂缝一般对结构安全不产生影响,但其易形成渗水通道,影响地下室的使用,故应重视对其进行封闭处理,其处理方法如下:

(1)将外墙面沿裂缝两边剔成八字形槽,用环氧树脂进行灌缝密缝。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酷、聚氨酷等化学材料。

(2)用防水材料相适应的裂缝处理材料将墙面压实补平。用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

(3)裂缝处施工一道防水层,并加设无纺纤维布一道,缝两边各500mm宽。

5结论

裂缝是地下室混凝土外墙结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。