黑龙江省轻工设计院
摘要:收缩裂缝对于地下室外墙结构的影响较大,为了能从根本上解决这一问题,需要施工人员能掌握造成外墙结构中裂缝的特点以及原因,并在次基础上采取有效的应对措施。本文就地下室外墙混凝土收缩裂缝的技术措施进行了分析。
关键词:收缩裂缝;混凝土;地下室
现阶段城之中的土地资源越发的珍贵,在这种情况下为了能进一步的提升土地资源的利用率,所以在目前的建筑物之中经常会带有各种规模的地下室结构,另外和地上建筑结构相比,建筑物部分有更大的建筑空间,这也使得目前建筑物之中的地下室外墙结构往往是超长结构,而这种超长结构在促进建筑物地下室建筑面积提升的同时,也使得建筑物的地下室外墙结构容易出现裂缝,给建筑物地下室结构的正常使用带来影响。
1.地下室外墙结构产生裂缝的危害
现代建筑设备科技含量以及施工材料质量的提升,使得建筑物的建筑结构更加的精密,所以一旦在建筑物的地下室结外墙结构中出现裂缝,那么就会在一定程度上造成建筑结构的整体性方面、耐久性方面以及防水性方面受到较大影响,甚至在严重的情况下会使得建筑物无法正常使用。
2.地下室外墙结构之中裂缝的特征
(1)在目前的地下室外墙结构之中的裂缝一般都是竖直方向上的,并且在一部分的地下室外墙结构之中,裂缝的分布存在一定规律,表现为每隔两到三米出现一道裂痕。
(2)受到地下室外墙结构构成材料以及施工技术的影响,地下室外墙结构中的裂缝一般宽度较小,在统计中大部分的地下室结构裂缝大小在零点三毫米以下。
(3)地下室外墙结构中的裂缝会在一定程度上受到地下室其他建筑结构的影响,比如在地下室结构中的附墙柱等部分的附近的会存在较为明显的裂缝,另外在地下室外墙结构的中间部分也存在较多的裂缝。
(4)地下室外墙的结构之中裂缝大小会受到周围环境的影响,如果在地下室外墙结构的模板拆除之后一段时间内发现存在裂缝,那么在时间不断推移之下,受到地下室外墙结构内外部分存在温差的影响,会使得裂缝逐渐变大。
3.地下室外墙结构产生裂缝成因分析
3.1设计方面
(1)墙体配筋不合理。在混凝土中进行细而密的配筋,钢筋将约束混凝土的塑性变形,提高混凝土的抗裂能力,如果钢筋直径过粗,起不到对混凝土的约束作用,往往产生裂缝。
(2)“后浇带”设置不合理
后浇带是施工期间保留的临时性混凝土收缩变形缝,是一种特殊的施工缝,设置后浇带可以取消结构中永久性的伸缩缝,是解决超长混凝土收缩变形的重要措施。如果后浇带设置间距过大,容易引起混凝土开裂。如阳春某工程,最大边长200m,中间仅设2道后浇带,后浇带最大间距达70m,导致在地下室回填土后,建筑未交工前,就发生了多处渗漏。另外该工程采用桩基础,且底板设计有很多抗浮锚杆,大大加强了对底板的约束作用,限制了混凝土的收缩变形,这也是该工程地下室裂缝的一个原因。
(3)混凝土强度等级过高。某工程地下1层,地上12层,设计地下室外墙采用C劝混凝土,虽然在施工前采取了多项措施优化配合比,在施工完成后,外墙还是出现了裂缝。
3.2材料方面
(1)配合比不合理。水泥用量高、水灰比过大;外加剂、硅灰等掺合料掺量过大;水泥水化热过大或不掺粉煤灰,造成混凝土升温过快、内外温差过大。如某工程大梁截面尺寸为2500mm×3500mm,未掺粉煤灰,浇筑后在有循环水管的情况下,梁中温度最高仍达75℃,若不采取其他措施,必将引发严重温度裂缝。
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(2)采用水化热较高的水泥或早强水泥。如阳春某工程对配合比没有进行仔细研究,结果采用了早强水泥,造成结构构件因混凝土收缩开裂严重。
3.3施工方面
(1)养护不当。混凝土早期失水,造成混凝土干缩裂缝;忽视补偿收缩混凝土的养护,膨胀剂未发挥作用;大体积混凝土养护保温、保湿、测温不当,手段落后。
(2)拆模时间过早。一方面造成墙体不能带模养护,形成干缩裂缝;另一方面,由于拆模过早,扰动穿墙螺栓,使得穿墙螺栓处形成渗漏。
4.预防地下室外墙结构之中出现裂缝的有效措施
4.1从设计环节预防裂缝的出现
要想从根本上预防地下室外墙结构出现的裂缝,就要从最开始的地下室外墙结构设计阶段抓起。首先要在外墙结构设计过程中做到科学配筋,保证外墙结构中水平方向上的配筋保护层能尽可能的较小。其次,在外墙结构设计之中防裂钢筋之间相隔的距离应该保持较小的距离,最好能使用细而密的设计方式进行配筋。第三,外墙结构在建成之后比较容易受到多方面的影响,所有外墙结构的设计阶段就要充分的考虑到温度收缩应力等方面的影响,并且需要设计人员调节配筋数量而保证外墙结构的质量。
4.2科学的选外墙结构混凝土的等级
在地下室外墙结构开始施工建设之前,需要设计人员以及施工人员能科学合理的选择施工所用的混凝土等级,如果在混凝土等级中选择了等级过高的混凝土,那么就有很大可能导致混凝土之中的含水量较大,进而造成混凝土材质的地下室外墙发生收缩。所以在一般的工程施工之中混凝土的等级不应该超过C40的标准。
4.3混凝土配合比的优化设计
(1)水泥。宜用低水化热、铝酸三钙含量较低、细度不过细,矿渣含量不过多的水泥。
(2)、砂、石。宜用中、粗砂,含泥量不大于2%;宜用粒径较大的连续级配、级配良好、含泥量不大于1%的碎石或卵石。
(3)掺减水剂,以减少混凝土用水量。
(4)添加阻裂纤维。阻裂纤维是目前国内逐渐兴起并被广泛应用的一种新产品,它的抗拉强度(断裂强度)不低于550MPa。混凝土硬化前最脆弱,这时混凝土尚未产生足够的强度抵抗水泥收缩的应力,导致微裂缝,当裂缝发展与纤维相交时,加入的纤维可以部分抵消内部应力,改善裂缝尖端的应力集中,防止裂缝进一步发展。由于加入的纤维呈三维无规则分布,有利于抵消混凝土的塑性收缩。
4.4施工方面
(1)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,应充分湿润,以利于保湿和散热。
(2)为了控温和改善混凝土底板、顶板对墙体的约束,混凝土分块整浇施工的顺序是底板一墙体一顶板,底板和墙体混凝土浇注时间的最佳间隔是7~14d。
(3)严格控制混凝土施工质量,尽量降低不均匀性。除控制混凝土制备和运输中的质量外,还要注意混凝土浇筑时防止离析、振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。
(4)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.结束语
混凝土裂缝问题一直严重困扰着混凝土的施工质量,为更有效的减小混凝土收缩,防止裂缝发生,建议从设计、施工、材料等方面综合对混凝土裂缝进行认真研究,预防为主,将裂缝控制在无害范围内,同时对有害裂缝采用合理的方法进行处理,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性,保证建筑物和构件安全、稳定地工作
参考文献:
[1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2.
[2]混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-2002
[3]建筑施工手册(第四版).
论文作者:曹华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第4期
论文发表时间:2017/7/4
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 地下室论文; 外墙论文; 结构论文; 建筑物论文; 墙体论文; 《防护工程》2017年第4期论文;