摘要:混凝土是一种多孔胶凝人造石材,属刚性体,主要特点抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝。混凝土工程裂缝最常见出现问题是由于收缩变形受到约束引发的收缩裂缝和由外部荷载作用引发荷载(受力)裂缝。混凝土的裂缝出现是很难避免的,但是能预防和治理的。
关键词:混凝土;裂缝;地下室
前言
地下室工程结构复杂,一般传统堵漏的工法难以取得根治成效。解决地下室渗漏问题需要全面分析,认真对待,堵、防结合,综合治理才能成功。地下室结构常见渗漏形式分:顶板裂缝渗漏,侧墙裂缝或点漏,后浇带渗漏、沉降缝变形缝渗漏、施工缝渗漏、混凝土浇注、钢筋拉片点漏、各种预埋管道周围渗漏、降水基坑、消防池渗漏、局部砖混结构渗漏情况。
1、常见的地下室混凝土裂缝情况
1.1温度性裂逢
这种裂逢是墙体中最常见的,这种裂逢常见于不同材料的交接处,如圈梁和砖砌体交接处的水平裂缝。一般材料都有热胀冷缩的性能,房屋结构由于周围温度变化引起变形,不同材料的膨胀系数不一样,导至产生温度性的裂逢。
1.2地基不均匀沉降引起的裂逢
房屋在建成后,地基一般都会下沉。如果地基沉降不均匀,沉降大的部位与沉降小的部位发生相对位移,在墙体中产生剪力和拉力,当这种附加内力超过墙体本身的抗拉抗剪强度时,就会产生裂缝,且这些裂逢会随地地基的不均匀沉降的增大而增大。这种裂逢一般成斜裂逢,且裂缝走向凹陷处。这种裂缝在建筑物下部比较明显,由下向上发展,呈“八”字,倒“八”字﹑水平、竖逢等。当长条形建筑物中部沉降过大,则在房屋二端由下往上呈“八”字形裂逢,且首先在窗角上突破;反之,当两端沉降过大时,则形成两端由下往上倒“八”字型裂缝,也首先在窗角上突破,也可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝;当某一端下沉过大时,则在某端形成沉降端高的斜裂缝;当纵横墙交点处沉降过大,刚在窗台下角形成上宽下窄的竖缝,有时还有沿窗台下角的水平缝;当纵横墙凹凸设计时,由于一侧的不均匀沉降,还可导致产生水平推力而形成力偶,从而导致交接处的竖缝。
1.3结构性裂缝
结构性裂逢是由于上部荷载而引起的裂缝,表明墙体承载力不足或存在较大问题。因房屋结构的原因产生的裂缝主要有以下几种情形:结构设计有差错,由于计算荷载时有遗漏,构造不合理造成结构不合理而引起的;砌体施工质量差,墙体砌筑时灰逢不饱满﹒厚度不均匀﹒组砌方式不符合要求等,砌筑砖墙时,未对砖块湿水,采用干砖上墙等都会降低砌体承载力,使墙体日后出现裂缝;在实际生活中经常因为在房屋建成后埋设各种管线穿过墙体,破坏墙体整体性,减少了墙体载面面积,削弱了墙体承载力,从而引起墙体裂缝;改变房屋用途,加大使用荷载或增加振动力,从而使墙体受到破坏,引起墙体裂缝。
2、避免混凝土出现裂缝,可采取以下技术措施
2.1减少单位用水量在混凝土中,水泥与水通过水化反应而生成凝胶,凝胶吸水则膨胀,干燥则收缩。干燥收缩大部分是由水泥凝胶的收缩而引起的。因而单位用水量对混凝土的干燥收缩有影响,单位用水量愈少,干燥收缩愈小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用减水剂,减少单位用水量可显著改善混凝土的干缩,避免出现裂缝。
2.2石子含量和种类混凝土中产生收缩的主要组分是水泥石,减少水泥石的相对含量即可减少收缩。石子对水泥石的收缩能够起到限制作用,它的数量和质量,对混凝土收缩影响很大。减少水泥用量,增加石子数量,选择品质好的石子可显著改善混凝土的干缩。不同石子对混凝土的收缩有不同影响,其收缩率大小顺序如下:砂岩>砾石>玄武岩>石灰岩>花岗岩>石英岩。
2.3避免使用过细的砂和含泥多的砂水泥混凝土中使用砂子过细或者含泥量过多,必然会增加水泥的用量,使水泥混凝土干缩显著增大。特别是有的用户采用石灰石破碎后筛选下来的细颗粒代替砂子使用,含泥量特别多,而且颗粒形状不好,带有尖角,影响水泥混凝土的流动性,为了能使水泥混凝土顺利浇筑,必然增加水的用量,从而使得水灰比过大,水泥混凝土干缩显著增加,造成水泥混凝土开裂。
2.4延长潮湿养护期混凝土在水中养护,不但不收缩,而且还会膨胀(100~200)×10-6左右,因此,延长潮湿养护期可以推迟收缩的开始,待水泥混凝土产生一定强度后再停止潮湿养护,就可以有效抵御干缩应力,防止出现裂缝。
2.5及时切割通常混凝土预制板或道路施工是采用长条形整体浇筑成型后再切割成所需的长度的方法。由于长度增加,总收缩量变大,又没有自由收缩的空间,因此容易在预制板或道路中间出现裂缝。为了防止这种裂缝,应在潮湿养护到产生一定强度后,及时地进行切割,使每块预制板或路面都有自由收缩的空间,可有效防止预制板或道路出现裂缝。
2.6采用蒸汽养护普通蒸汽养护可以减少混凝土的收缩,120d 的收缩值比标准养护混凝土的收缩值约降低20%左右。蒸压养护对减少混凝土收缩更为显著,约可减少50%以上。
2.7水泥品种和细度水泥品种和细度会在一定程度上影响水泥混凝土的干缩大小。水泥中通常都掺有混合材,凡是能使水泥需水量增加的混合材,通常会增加水泥混凝土的干缩,如火山灰等混合材。水泥磨得过细,比表面积太大,通常干缩也较大,水泥混凝土出现开裂的可能性也大,应采取相应的措施。
2.8混凝土外加剂的影响在水泥混凝土搅拌时,通常要加入各种减水剂等外加剂。许多外加剂均可使水泥混凝土液相的表面张力增加,从而增加混凝土的干缩。但也有少量外加剂能使液相张力下降,减少干缩。
2.9避免太阳爆晒水泥温度太高,或者水泥水化热太大,使混凝土成型时温度太高产生膨胀,冷却后产生收缩容易引起混凝土开裂。特别是在夏天中午,砂、石子温度很高,施工后水泥水化又快,水泥混凝土温度很高,到了晚上温度下降,引起热胀冷缩,造成开裂。因此,夏天应避免砂、石在太阳下爆晒;水泥施工后也应马上覆盖,避免太阳直接爆晒。
2.10二次振捣混凝土拌和好后,停放30~60分钟进行预缩后,才进行振动捣实,或混凝土浇筑振捣密实后30~60分钟,再进行第二次振捣,使混凝土重具塑性为准,这样可消除水泥水化过程中产生的大部分收缩量,防止收缩裂缝的产生。
2.11薄膜密封混凝土振捣抹平后,即用密封性能好的薄膜材料(如塑料薄膜等)密封,既可不让水泥浆体水分继续蒸发,又可减少水泥石内部与外部的温差。需要注意的是,薄膜材料的周边须用能密封的重物(如砂等)压实,若薄膜材料存在接头,则接头处须有不小于5厘米的重叠量,且在覆盖后的14天内须确保薄膜的内表面附着有饱和水珠。若要求保湿效果更好时,可在混凝土二次振捣抹平后,先覆盖上保湿材料(如湿的锯末、麻布或稻草等),再覆盖薄膜材料。如想进一步防止混凝土因内外温差应力引起的裂缝,可在保湿薄膜的上面再覆盖上干燥的保温材料(如土或稻草或泡沫塑料等),保温材料必须保持干燥,若遇雨天时,保温材料上面须盖上防水薄膜。
3、结语
地下室混凝土产生裂缝是有多种原因造成的,在地下室大体积混凝土施工中,应合理的采取避免裂缝的技术措施,减少混凝土裂缝几率,采用科学的施工方法,严格施工管理,加强地下室混凝土养护,就可以降低混凝土温度应力和提高混凝土本身扛拉性能,保证工程质量。
参考文献:
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[2]朱伯芳,大体积混凝土温度应力与温度控制. 中国电力出版社,1999,
[3]刘学成,考虑温度影响的大体积混凝土应力场分析方法.大连理工大学学报,2005年01期
论文作者:周洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/11
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 水泥论文; 墙体论文; 地下室论文; 温度论文; 薄膜论文; 《建筑学研究前沿》2017年第9期论文;