摘要:建筑工程地下室混凝土外墙裂缝现象十分常见,轻度的影响建筑外观,严重的会引起渗漏影响建筑物的正常使用,甚至会导致钢筋锈蚀,以至于缩短建筑物的使用寿命。因此,广大建筑工程技术人员一定要重视地下室混凝土外墙的施工质量,避免裂缝的产生,确保建筑正常使用。
关键词:地下室外墙;裂缝;控制
0 引言
地下室外墙裂缝产生的原因和表现形式各有不同,有的是结构设计不甚合理产生的,有的是因为施工过程中质量控制不严造成的,有的是工序不合理造成的,有的是原材料不合格造成的,也有的是施工人员经验不足造成的。广大专业技术人员必须懂得针对地下室外墙裂缝产生的不同原因采取相应的措施。
1地下室外墙裂缝的表现形式
常见裂缝主要出现在附墙柱两侧、断面突变等特殊结构部位上,外墙的中部附近也出现较多;还有一种比较常见的裂缝是间距为2m左右的竖向长裂缝。
裂缝按深度分为表面、纵深(深度达结构的1/2厚度)、贯穿裂缝;按方向分为纵向、斜向、对角线形、横向裂缝;按宽度分为上宽下窄、下宽上窄裂缝等。一般裂缝的方向与结构应力方向垂直,但在混凝土砌块结构和结构物的变截面处,剪力可能与裂缝平行。
2裂缝产生的原因
混凝土外墙裂缝产生的原因除原材料质量对混凝土质量的影响外,其配筋、混凝土标号和在施工中包括在浇筑过程中、混凝土浇筑后的养护和成品保护对混凝土的质量也很关键,同样需要重视。
2.1设计配筋的影响
因地下室特殊环境的要求,对其外围连续墙钢筋外围保护层要求大,一般保护层厚度为50 mm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。部分设计配筋间距偏大,水平向钢筋放在竖向受力钢筋的内侧,产生裂缝的可能性就较大。[1]
2.2混凝土材料的原因
首先,泵送混凝土本身收缩裂缝:目前建筑施工中混凝土一般采用泵送商品混凝土,混凝土坍落度一般要求在14 cm左右才能达到泵送要求,因此,同一强度的泵送混凝土相对于传统的半干硬性混凝土水泥掺量多,碎石粒径小,水掺量多,导致水化过程中凝缩、自收缩量大,这都致使混凝土产生裂缝的可能性增大。另外,大量工程实例表明,采用强度等级高的混凝土比采用强度等级低的混凝土更容易开裂。
2.3混凝土外墙尺寸较长及约束的影响
地下室外墙结构较长而未合理设置后浇带或膨胀加强带,一次浇注施工长度过长,造成混凝土构件的收缩变形应力,大于混凝土本身的拉应力,产生裂缝。此外,柱对混凝土外墙的约束也是造成混凝土外墙产生的裂缝的因素:与地下室现浇外墙一体相连柱,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。
2.4拆模过早和养护原因
混凝土外墙浇筑后,拆模过早,保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,产生温度裂缝;因混凝土外墙是竖向结构,内侧因受模板支撑体系限制往往养护困难,致使混凝土水化所需水分不足导致裂缝产生。
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3混凝土外墙裂缝的控制措施
基于以上分析,地下室混凝土外墙可以从设计(配筋和混凝土标号等)、材料、施工过程和后续养护等方面加以控制。
3.1设计的优化
地下室混凝土外墙配筋的原则是小而密,配筋时应尽可能按100mm间距来布置墙体的水平和立筋,以保证墙体配筋的合理性。为尽可能减少混凝土表面出现裂缝的几率,除了要提高配筋率,在选择钢筋时应根据计算来定钢筋截面的大小,并将水平钢筋由内部改为外侧。此外,为了更进一步降低墙体裂缝的发生,施工方可结合自身条件在50mm厚的钢筋保护层内加设一道抗裂钢筋。[2]
3.2混凝土材料的控制
防止外墙混凝土标号过高,若设计图纸中地下室外墙标号过高,并且初次浇筑混凝土外墙发现开裂,可通过监理单位向设计单位提出,对其标号进行复核计算,降低标号。某工程地下室外墙标号原设计为C45,第一次浇筑后,发现裂缝现象比较普遍,施工单位及时提出,与设计单位沟通,设计单位经过计算将混凝土标号改为C35,收到了良好的效果,裂缝数量和宽度大幅减小。
采用补偿收缩混凝土技术:在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。
调整混凝土各组成材料和配比。采用高标号水泥以减小水泥用量;尽量使用低水化热的水泥,如矿渣水泥;严格控制砂石质量,砂宜采用中砂,保证石子级配良好,并严格控制砂石含泥量。控制外加剂的品种及用量,尤其在炎热夏季施工时,要注意外加剂不宜含有早强成分。施工过程中加强振捣,不能漏振和过振。严格控制水灰比,根据气温情况和运输中的水灰比损失调整出厂水灰比,把混凝土入模时的水灰比控制在试验配比的范围内。
3.3加强薄弱部位的处理
薄弱部位主要是指存在墙高突变、墙厚、大孔洞等现象的部位,为了避免这些部位形成应力集中部位,进而产生裂缝,施工时可对这些部位采用加设钢筋或留设后浇带或膨胀加强带等方法。
合理设置后浇带或膨胀加强带:对于超长地下室结构通常采用设置后浇带的方法来解决收缩变形引起裂缝的问题,一般底板和外墙贯通设置,每隔30~40m设一道后浇带,要60天后方可再后浇膨胀混凝土。而膨胀加强带的数量及位置必须由设计院根据公式计算,根据每条加强带的补偿能力确定其数量;膨胀加强带的宽度不宜太窄,一般控制在2m~3m;膨胀加强带的位置宜布置在拉应力较大、配筋变化及截面突变的部位及应力集中部位;结构长度达到70m以上时,无论计算是否需要膨胀加强带,都要设置膨胀加强带。
3.4加强混凝土的养护
在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于超厚、超长地下室外墙,有条件时宜采用流水或喷水保湿养护,养护时间不少于14天。
加强混凝土的降温、保温工作。对于超厚、超长地下室外墙,施工时应充分考虑水泥水化热问题。浇捣成型后,应采取必要的降温保温措施,表面覆盖塑料薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
地下室混凝土外墙浇筑完成后,尽早安排地下室基坑回填,对减少地下室结构外墙混凝土裂缝有利。
夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用夜间施工、低温入模、低温养护,必要时搅拌用水可采用冰块或冰屑降低混凝土的入模温度。
4结束语
综上所述,建筑工程地下室混凝土外墙裂缝问题很常见,但通过对从原材料、配筋、混凝土标号、施工过程以及后续养护和成品保护各环节的控制,混凝土外墙裂缝问题是可以得到有效的减少甚至杜绝。我们处在一个变革的时代,这要求我们不断吸收混凝土施工新技术,不断探索施工质量控制的新方法,为建筑工程质量的提高尽应有的责任。
参考文献:
[1] 黄子春,张武廷.建筑地下室混凝土连续外墙裂缝成因与防治研究[J].混凝土,2010,(06).
[2] 朱志强.浅析地下室混凝土连续外墙裂缝原因及防治研究[J].混凝土,2012,(03).
论文作者:朱燕玲
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第34期
论文发表时间:2017/2/23
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 外墙论文; 地下室论文; 钢筋论文; 标号论文; 部位论文; 《北方建筑》2016年12月第34期论文;