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高层建筑地下室砼墙裂缝探究与防治

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摘要:混凝土的裂缝主要是由混凝土收缩和温差过大引起的,控制其裂缝已成为地下室混凝土抗裂施工的一项重要课题。通过笔者实践对裂缝有效的防止裂缝的发生的措施进行了探讨。

关键词:地下室 ,混凝土墙体, 裂缝, 原因 ,防治措施

Abstract: The cracks in concrete is caused by the concrete shrinkage and temperature difference ,control its cracks in basement construction of concrete cracking has become an important topic. I have discussed themeasures in the practice the cracks effectively prevent the occurrence of cracks.

Keywords: basement, concrete walls, cracks, cause, preventive measures

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

随着我国高层建筑在我国大、中城市不断涌现,高层建筑混凝土地下室裂缝现象普遍存在,不仅因渗漏而影响地下室的正常使用,同时还会降低其耐久性。因裂缝而产生的渗水现象进行处理造成的经济损失屡见不鲜,控制其裂缝已成为地下室混凝土抗裂施工的一项重要课题。

1、地下室墙砼裂缝的主要特征

2.1地下室墙砼绝大多数裂缝为竖向分布,多数缝长接近墙高,两端逐渐变细而消失。

2.2沿地下室墙长两端附近裂缝较少,墙长中部附近较多现象。

2.3裂缝数量较多,测量裂缝宽度一般在0.05~0.2mm之间,超过0.3mm宽的裂缝很少见,大多数缝宽度≤0.2mm。

2.4裂缝出现时间多在拆模后三天左右,有的还与气温骤降、温差大有关。

2.5随着时间裂缝发展,数量增多,但缝宽加大不多,发展情况与混凝土是否暴露在大气中和暴露时间的长短有关。

2、地下室墙砼裂缝产生原因

2.1设计问题

《混凝土结构设计规范》(GBJl0-89)规定:现浇钢筋混凝土墙伸缩缝的最大间距为20(露天)-30m(室内或土中),但由于地下室工程复杂性实际工程中地下室墙长均超过此规定。伸缩缝设置位置不合理,超长设计后地下室墙的水平钢筋仍按构造配置,这是砼墙较易产生裂缝的因素之一。另外钢筋的布置 问题部分设计配筋钢筋直径偏大间距偏大。钢筋间距越大,产生裂缝的可能性就越大。

2.2施工原因

1)因砼一般均采用泵送施工需达到泵送要求,其坍落度一般要求在12-16cm ,混凝土水泥掺量多,碎石粒小,水掺量多,砼原材料质量不良、配合比不当、使用不合格的微膨胀剂、外加剂、坍落度控制差,砼和容易差,施工中任意加水,砼墙因收缩加大而裂缝较易产生裂缝。

2) 砼养护不到位是造成

砼墙模板拆除后未有效保持墙体混凝土表面温度,砼表面随大气温度变化而变化,而砼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。

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

3)因施工时伸缩缝不好处理,易造成其渗水的薄弱环节。伸缩缝设置间距超过规范要求,混凝土收缩在长、宽、厚三个方向都产生,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,由此产生的相应力也越大,当墙体产生的力大于其强度时,在此部位产生裂缝。

4)混凝土振捣漏振,砼粗骨料结合不充分出现薄弱部位就容易产生裂缝。如果砼振捣时间过长,石子下沉,表面产生浮浆上移,降低了砼表面粗骨料含量,局部不均匀加大了砼收缩,导致混凝土表面出现网状裂纹。

5)模板选用和安装不合理,影响砼保湿和散热以及过早拆除模板均有可能导致砼出现裂缝。

3.3环境的影响

1)施工时的气象条件是影响混凝土墙裂缝的因素之一。温差大,地下室混凝土浇筑后,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,使连续墙内外变化不一,且墙体越厚,差异越大,越易形成裂缝。

2)底板对墙体的约束,地下室底板混凝土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。

3)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。

4)地下室墙长期暴露,实际施工中很难做到墙完成后立即回填土和完成顶盖,这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感,常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。

3.4混凝土收缩是主要原因

从裂缝特征可见大多数均属收缩裂缝。地下室混凝土墙收缩较大的主要原因。

3、地下室墙砼裂缝防治

3.1设计方面

1)应注意满足《混凝土结构设计规范》(GBJl0-89)要求 ,可按照使用经验适当减小伸缩缝间距。 没有充分依据时,不得任意突破设计规范关于伸缩缝最大间距的规定。

2)后浇带有伸缩缝型和沉降型两种, 合理设置后浇带,可以减小混凝土收缩应力。砼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,砼大部分收缩完成后,再进行伸缩缝后浇带封闭。

3)注意钢筋的配筋率过低过高均不宜;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在100 mm 间距左右布置较为合理,其钢筋截面大小根据计算后代换而定。合理的配筋墙体的水平配筋,应注意三个问题:第一,水平钢筋保护层应尽可能小些;第二,防裂钢筋的间距不宜太大,可采用小直径钢筋小间距的配筋方式;第三,考虑温度收缩应力的变化加强配筋。

3.2施工质量防治措施

1)严格控制混凝土施工质量,避免振捣漏振和过振捣现象尽量降低不均匀性。除控制砼制备和运输中的质量外,还要注意砼浇筑时防止离析,振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。

2)尽量采用地下室墙体与地下室楼板砼分开浇筑,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。

3)模板选用:对外露面积较大的混凝土墙体、气温变化剧烈的季节以及冬季不宜使用钢模板。选用木模时,应提前充分湿润以利保湿和散热。

4)注意施工时的气象条件,降低温差大对砼墙的影响。根据测温记录和气象预报确定拆模时间,保证混凝土内外温差不超过25℃,温度陡降不超过10℃拆模后应注意覆盖和及时养护。

5)加强砼前期养护浇水养护,应保持砼表面持续湿润,养护时间不少于施工规范的规定。

3.3砼质量控制措施

3.3.1砼原材料选择

砂:宜采用细度模数M=2.8~3.0中砂,严格控制含泥量≯2%。

石子:采用级配良好硬质岩石、碎石,并控制含泥量≯1%。

水泥:优先采用矿渣水泥或水化热低水泥。

3.3.2 优化砼 配合比提高砼科技含量

1)因粗骨料可阻止水泥收缩从而防止裂缝产生,混凝土浇灌在满足泵送的基础上尽可能降低砂率,一般可控制在38~40%。

2)掺减水剂,以减少混凝土用水量。

3) 混凝土水灰比是影响强度和裂缝的主要因素,正常情况下,大坍落度是靠掺外加剂来获得,坍落度大不等于水灰比大。但是施工现场临时掺水很普遍,所以要特别注意因掺水而造成的大坍落度,应严格控制混凝土坍落度,一般以不超过18cm为宜。

4)砼中掺入缓凝外加剂,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,会减少裂缝。

5)掺用粉煤灰替代部分水泥,以降低水泥水化热温升。粉煤灰能加强混凝土的和易性和可泵性。

6)掺人微膨胀剂,配制成补偿收缩混凝土,国内常用掺10%-15%UEA或l0%左右的AEA,掺入CMA膨胀剂在10%左右。膨胀剂能补偿混凝土的收缩。

7)减少砼水泥用量,在砼中适当掺加矿粉是减少砼结构开裂的有效措施。

4 结语语

地下室混凝土墙开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题,混凝土的裂缝主要是由混凝土收缩和温差过大引起的,预防为主防范措施在前,需各单位、各部门共同努力,精心配合才能凑效,通过笔者实践证明,只要严格遵守施工程序,按规范施工,精心选择原材料,并在施工中采用合理的方法裂缝是可以控制在最少范围的,并能有效的防止裂缝的发生。

参考文献:商品混凝土梁板结构施工早期裂缝的控制(陕西省土木建筑学会文径网络:文径 尹维维 编辑刘真 审核)

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。