張宏君 陳雷芳
摘 要:近年來地下室工程的建設(shè)與日俱增,但地下室混凝土墻體出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象較為多見,其中大部分裂縫導(dǎo)致滲漏,影響人們的使用,有的裂縫還危及結(jié)構(gòu)的安全,因此需對(duì)裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析并采取有效的防治措施,提高工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:地下室混凝土外墻 裂縫原因 控制措施
中圖分類號(hào):TU755.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)03(a)-0-01
近年來高層建筑數(shù)量在建筑比例中越來越大,為了更好地利用資源,高層建筑都相應(yīng)地設(shè)有地下室。地下室鋼筋混凝土外墻出現(xiàn)裂縫是常見通病,由于地下室墻體裂縫會(huì)引起滲漏水,易影響使用功能,引起鋼筋銹蝕,進(jìn)而影響建筑物的使用壽命。工程上出現(xiàn)這種有害裂縫,勢(shì)必要花去一些的人力和財(cái)力進(jìn)行修復(fù)。因此在施工前,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮各種因素做好地下室的防裂措施。
1 裂縫原因分析
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,有變形引起的裂縫、有外載作用引起的裂縫、有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等。但裂縫大多數(shù)是由于混凝土溫度變化和收縮引起的,主要原因有以下幾個(gè)方面:(1)水泥在水化過程中產(chǎn)生大量的熱量,使混凝土內(nèi)部的溫度升高,當(dāng)混凝土內(nèi)部與表面溫差過大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和變形,當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土內(nèi)外的約束力時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫?;炷恋氖湛s與下列因素有較大關(guān)系:所用水泥標(biāo)號(hào)越高、水泥用量、水灰比越大混凝土收縮越大;混凝土越密實(shí)、在結(jié)硬過程中周圍環(huán)境濕度越大、混凝土構(gòu)件的(體積/表面積)比值越大、混凝土的收縮越小。采用泵送的商品混凝土,在施工過程中往往為了追求可泵性,一般水灰比都偏大且骨料粒徑偏小,而骨料粒徑偏小不利于制約混凝土的收縮。(2)混凝土受外部條件的影響,表面水分損失比內(nèi)部快,變形也大,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。地下室通常采用筏板基礎(chǔ)剪力墻結(jié)構(gòu),墻間設(shè)有與之相連的框架柱,混凝土墻比柱子的截面和配筋都大得多,混凝土墻與外界空氣接觸面較大,散熱比框架柱混凝土快得多,兩者之間產(chǎn)生溫差,變形不同步協(xié)調(diào),因在高度方向是自由的,縱向卻受到地下室底板的約束,當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí)便易在柱子附近和墻體中間部位出現(xiàn)開裂,而且隨著環(huán)境溫、濕度的變化,這些裂縫的長(zhǎng)度、寬度和深度繼續(xù)發(fā)展和變化,也可能有新的裂縫發(fā)生。(3)設(shè)計(jì)未嚴(yán)格執(zhí)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn),未按規(guī)定要求在最大間距內(nèi)合理設(shè)置伸縮縫、沉降縫、后澆帶或在配筋設(shè)計(jì)時(shí)未考慮其抗裂性等;在施工時(shí),混凝土配合比不合理,澆搗質(zhì)量控制不嚴(yán),拆模過早以及后期養(yǎng)護(hù)工作不到位等,增加了裂縫產(chǎn)生的幾率。
2 裂縫的預(yù)防措施
混凝土內(nèi)出現(xiàn)裂縫是不可避免的,我們要控制的是減少和防止影響地下室結(jié)構(gòu)承載力和使用條件的有害裂縫,達(dá)到設(shè)計(jì)要求的防水、抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn),確保地下室結(jié)構(gòu)安全和滿足使用功能。因此必須從設(shè)計(jì)、施工所選用的原材料、施工工藝和方法及養(yǎng)護(hù)四個(gè)方面進(jìn)行控制。
2.1 設(shè)計(jì)方面
(1)合理確定混凝土強(qiáng)度等級(jí),設(shè)置小直徑、密間距的分布鋼筋。(2)按規(guī)范要求合理設(shè)置伸縮縫、沉降縫、后澆帶。
2.2 材料方面
各種材料必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求:使用合格的水泥是保證混凝土質(zhì)量的前提,優(yōu)選水化熱較低的水泥,以降低水泥水化所產(chǎn)生的熱量;粗細(xì)骨料質(zhì)地應(yīng)堅(jiān)硬,在滿足可泵性的條件下,盡量選擇大粒徑級(jí)配良好的骨料;嚴(yán)格控制砂石的含泥量,如含泥量過大的話,不僅會(huì)增加混凝土的收縮,而且會(huì)引起混凝土的抗拉強(qiáng)度的降低,對(duì)混凝土抗裂不利;選擇用合適的外加劑和摻各料,以改善混凝土的性能,摻和料外加劑的品種材料性能均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格。
2.3 施工方面
(1)合理調(diào)整混凝土的配合比:在保證混凝土強(qiáng)度的前提下盡可能降低水泥用量;在滿足泵送條件下盡量降低水灰比,禁止為了施工方便提高入模性能在現(xiàn)場(chǎng)私自加水調(diào)整坍落度、外加劑改變混凝土的配合比;嚴(yán)格控制砼攪拌時(shí)間,為墻體施工提供高質(zhì)量的拌料。在混凝土中按設(shè)計(jì)要求摻入適量微膨脹劑,補(bǔ)償混凝土的收縮。(2)各種使用材料均應(yīng)計(jì)量準(zhǔn)確,尤其是所摻外加劑的摻量必須準(zhǔn)確,按廠家推薦的摻量,經(jīng)試配確定最佳的摻量;嚴(yán)格控制砼用水量,用水量多,坍落度過大,將增大混凝土的收縮,增大墻體開裂的可能性。(3)嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層厚度,一般設(shè)計(jì)地下室外墻迎水面的厚度為50 mm,但在施工過程中往往控制不當(dāng),造成保護(hù)層厚保過大,使墻體表面存在著一層厚厚的素混凝土,面層極易產(chǎn)生收縮裂縫??煽紤]在混凝土表面增設(shè)鋼筋網(wǎng)片,提高表面的防裂性能,阻止表面裂縫向墻體內(nèi)部發(fā)展。(4)采用保溫性能較好的模板,拼縫嚴(yán)實(shí),加固可靠,澆筑前應(yīng)澆水濕潤(rùn)充分,但模內(nèi)不得有積水?;炷敛鹉r(shí)間不能過早,拆模時(shí)混凝土表面溫度與周圍氣溫之差不得超過20 ℃,推遲拆模,保證足夠的保溫時(shí)間是防止出現(xiàn)裂縫的主要措施。冬季施工時(shí),構(gòu)件拆除模板時(shí)間應(yīng)延至7天以上。(5)控制混凝土的攪拌、運(yùn)輸時(shí)間,避免混凝土的水份因時(shí)間過長(zhǎng)而蒸發(fā)流失。振搗不良是混凝土不密實(shí)、蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或成為其他應(yīng)力裂縫的起源點(diǎn)。混凝土要分層分段澆筑,各部分必須充分振搗,要注意處理好分層分段處接頭混凝土的連接。澆筑后的混凝土在初凝前,加強(qiáng)混凝土的二次振搗,凝土的二次振搗可以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部產(chǎn)生的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋的握裹力,提高混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度,提高防滲性,消除混凝土由于沉陷產(chǎn)生的裂紋和細(xì)縫。(6)加強(qiáng)混凝土早期濕養(yǎng)護(hù),推遲產(chǎn)生收縮的時(shí)間,減少干縮裂縫。當(dāng)混凝土終凝之后,即應(yīng)開始養(yǎng)護(hù),混凝土養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵是保持適宜的溫度和濕度,控制混凝土內(nèi)外溫差,促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展的同時(shí)防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。澆灌完成后和模板拆除后,及時(shí)在表面鋪設(shè)保溫覆蓋物,減少水分蒸發(fā),使表面砼和內(nèi)部砼的溫差保持在25 ℃以下,防止砼內(nèi)外溫差過大。地下室外墻養(yǎng)護(hù)可以采用塑料管(或鋼管)打上細(xì)而密的孔眼,成噴淋小水幕帶對(duì)墻全長(zhǎng)進(jìn)行淋水養(yǎng)護(hù),以保持混凝土表面持續(xù)濕潤(rùn)。達(dá)到脫模強(qiáng)度后,可松動(dòng)模板對(duì)拉螺栓,但不拆除模板,在墻體外側(cè)與模板之間有一定的縫隙,使上部淋水能進(jìn)入模板與墻壁之間,模板可起到既保溫又保濕的雙重作用,從而改善混凝土的養(yǎng)護(hù)環(huán)境以過到控制墻體裂縫的目的。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天,適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,這樣既可以減少內(nèi)外部溫差,又可保證早期濕養(yǎng)護(hù)和后期養(yǎng)護(hù)的最佳效果。模板拆除后,盡快完成其他防水層的施工,及時(shí)完成土方的回填,避免地下室外墻長(zhǎng)期處于裸露狀態(tài),以利于混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)。
3 結(jié)語(yǔ)
雖然產(chǎn)生墻體裂縫的因素很多,但是,只要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范,從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工各方面層層把關(guān),針對(duì)開裂原因?qū)φw進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,合理選材,精心施工就會(huì)有效控制墻體有害裂縫的質(zhì)量通病。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50666-2011.混凝土結(jié)構(gòu)施工規(guī)范[S].
[2] 王鐵夢(mèng).工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)2013年7期