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摘要:地下室墙体裂缝是建筑行业地下工程中最为常见的质量问题,并可能引发钢筋锈蚀等情况,严重威胁着人民群众的生命财产安全,因此地下室混凝土墙体出现裂缝成为困扰人们平时正常生活起居的主要因素之一。为此,本文通过分析混凝土裂缝的分类与特征,提出相关的处理措施,从而减少混凝土墙体裂缝的产生
关键词:地下室;混凝土墙体裂缝;裂缝原因;处理措施
近年来,我国建筑行业得到快速发展,建筑行业在国民经济中占有不可替代的作用。各式各样带有地下工程的高层建筑拔地而起,结构也越来越复杂,因此地下室混凝土墙体裂缝的情况随之出现,不仅会影响建筑物墙体的使用功能与结构的稳定性,还很大程度上威胁着人们群众的生命安全。文章通过具体案例,并结合笔者实际工作经验,分析了当前地下室混凝土墙体裂缝原因,并提出了处理措施。
1 地下室混凝土墙体裂缝的分类和特点
l.1 分类
l.1.1对构件影响程度分类
有害裂缝,即《混凝土结构工程施工质量验收规范》中所指的严重裂缝,对结构构件的受力性能或耐久性能产生严重影响,是施工和设计时应采取措施防止。
无害裂缝,即《混凝土结构工程施工质量验收规范》中所指的轻微裂缝,它虽不会对结构构件受力或耐久性能产生严重不利影响,但会影响观感和人们心理的不安甚至恐慌,应_工和设计时采取措施加以控制。
上述两类裂缝通常以其发生的时间、形态、宽度、厚度、长度及在结构构件上位置等情况加以区别。
1.1.2 裂缝原因分类
由外荷载引起的裂缝,这类裂缝也称为结构性裂缝、受力裂缝,此类裂缝与荷载有关,预示结构承载力可能不足或混凝土质量存在严重问题。
由变形引起的裂缝,这类裂缝也称非结构性裂缝,如温度作用,混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起变形产生的裂缝。这两类裂缝的原因虽有明显区别,但有时裂缝是由两种原因的共同作用引起的。
1.2 特点
群体工程混凝土地下室墙体施工过程中发现的裂缝主要由温度变化及收缩引起,属变形引起的裂缝范畴,其中早期裂缝多在龄期为0~28d的墙体表面出现,形状接近直线,互不连贯,宽度和长度不大,深度较浅且不规则;有些早期裂缝甚至发生在28~180d,在养护条件差或防裂钢筋配筋较少时,有的裂缝可能宽度、深度、长度均较大,须采取措施。当养护条件较好或配有足够的防裂钢筋时,则即使出现上述裂缝,其宽度、深度、长度也不大,为轻微裂缝。后期裂缝多发生在18~720d,是由早期混凝土中潜伏的拉应力与后期温度变化及混凝土收缩引起拉应力增大造成,可根据裂缝形态及危害程度确定縣需处理。
2案例分析
2.1 案例1
某群体工程由7栋主楼组成,主楼之间通过地下车库连接,在车库与主楼间设有沉降后歸,基础埋深7.5m。本工程,距海边约1.5km,地下水位较高,(埋深3.5~4.5m)。主楼筏板厚1.2~1.5m,车库筏板厚0.6m。车库四周为剪力墙,中间为框架,柱网间距8m,车库顶板覆土厚1.5m,作为抗结构上浮配重。该工程位于寒冷地区,地下车库与主楼地下室同时施工。拆模后发现地下车库的内横墙上有一定数量的斜向和竖向裂缝(图1),最大裂缝宽1.2mm;主楼地下室的外墙和内墙上均有一定数量的竖向裂缝,裂缝宽0.15~0.6mm。经跟踪观察并未发现裂缝数量、长度和宽度增大。
车库结构完成后主楼继续向上施工,地下车库内墙高6m,长墙约40m长且无洞口;墙体采用C30混凝土。顶板、墙体同时浇筑。由于混凝土浇筑后养护不及时;拆模后便发现有温度、收缩裂缝。
2.2 案例2
某群体工程住宅高17层,地下2层,设有后浇带。拆模后发现地下1层距端柱300mm处有两条细微裂缝,长约400mm,宽0.2~1mm,斜向展开未贯穿。地下2层墙体出现多道细微裂缝,长100~2000mm不等,宽0.2~0.8mm,斜向展开,间距为500~1500mm。跟踪观察并未发现裂缝有增大的迹象(图2)。
本工程车库内墙高5.4m,连续剪力墙长且洞口较少,顶板、墙体同时浇筑,由于后期混凝土养护不及时,导致应力无法释放,产生应力裂缝。
3 不同裂缝原因及处理措施
3.1 材料因素及处理措施
材料因素是指混凝土的原材料,包括砂、石、水泥和水。砂的含水率及含泥量控制;石子品种和粒径;水泥的品种及强度等级;水的各项指标及温度等。若配置混凝土的材料质量不合格,都可能导致结构出现裂缝,因此控制材料质量是预防裂缝的第一关。
混凝土原材料必须符合有关规范、腿及标准的规定,其中水泥强度等级不低于32.5,不得使用过期或受潮结块水泥;碎石或卵石的粒径宜为540mm,含泥量不大于1%,泥块含量不大于0.5%;砂宜选用中砂,含泥量不大于3%,泥块含量不大于1%;拌制混凝土用的水应为不含有害物质的洁净水;外加剂的技术性能应符合国家或行业标准一等品及以上;粉煤灰等级不低于道掺量不大于20%。
3.2 混凝土性能因素及处理措施
混凝士性能是指混凝土的配合比及强度等级。混凝土的配合比直接影响拌合性能,包括t丹落度、和易性,也要考虑外加剂的品种。设计配合比比例、水泥、砂,石、水、外加剂、掺合料的每立方米用量,每盘用量,施工配合比水泥、砂、石、水、外加剂、掺合料的每盘实际用量,5少石含水率,含泥量等因素都直接影响混凝土性能。必须由具备相应资质等级的揽拌站经试拌将设计的配合比调整为施工配合比。
混凝土性能控制参数如下:水泥用量不少于300kg/m3,掺活参合料时,不少于280kg/m3;砂率35%~40%;水灰比不大于0.55;泵送混凝土坍落度竖向构件为180±10mm,水平构件为160±10mm,抗渗混凝土为100-140mm。混凝土浇筑前要严格测量坍落度,浇筑过程中严禁加水,对坍落度超出允许偏差的混凝土应严格执行退场制度。
3.3 混凝土养护因素及处理措施
混凝土养护因素是指混凝土在强度上升时期的养护。膨胀混凝土淋水养护时间不少于14d,混凝土只有在充足水分条件才能充分发挥膨胀剂的作用。掺膨胀剂的混凝土需水量大,比普通混凝土更要加强养护,覆盖淋水期间应使表面始终处于潮湿条件。
要重点控制养护方法和养护时间。混凝土浇筑后应在12h内覆盖保湿养护。采用养护剂时,应选用保水性好的产品且喷刷均匀;采用塑料薄膜养护时,应覆盖封闭严密,避免敞露,以保持膜内潮湿;采用浇水养护时,应龄人喷水,确保混凝土湿润;冬期应有保温防冻措施,竖向构件宜涂刷养护剂。
3.4 整体浇筑因素及处理措施
近年许多工程为缩短工期、降低成本,引入了墙体与顶板整体浇筑混凝施工方法,但发现在采用该法墙体会上出现大量裂缝,且以地下室墙体为多。主要原因是地上剪力墙多为短墙肢,混凝土自身的收缩应力没有超过其与钢筋共同作用下的抗拉强度,而地下室结构多为长墙,混凝土自身的收缩应力累加过大超过了其与钢筋共同作用下的抗拉强度。再加上整体浇筑墙体拆模速度慢,养护难以及时等因素,易造成温度收缩裂缝。
针对整体浇筑法应重点控制竖向构件拆模速度和养护时间。支撑顶板时,应考虑竖向构件拆模需在顶板支撑间穿行,要立即养护,必要时可提前布设养护管路或拆模时插入人工养护。
3.5 结构设计因素及处理措施
由于群体建筑的地下室混凝土墙体通常为超长大体积混凝土结构,会因暗柱或附墙柱钢筋密集和长墙自身的混凝土收缩应力而造成暗柱或附墙柱两侧出现竖向裂缝。故在设计时建议采取以下针对性措施。
(1)地下室外墙混凝土强度等级不应过高或过低,宜选用C25~C35,且厚度不应小于250mm。地下室内墙强度等级应按结构需要确定,但长度较长时应采取防裂措施。
(2)地下室墙体的配筋宜满足下列构造规定:对厚度不大于600mm的外墙,其水平分布钢筋的最小配筋率宜为0.4%~0.5%,竖向分布钢筋的最小配筋率宜为0.3%;分布钢筋直径宜细,间距不大于150mm;水平分布钢筋宜位于竖向分布钢筋的外侧;墙体内外侧水平分布钢筋的保护层应符合规范规定;内外侧水平分布钢筋的拉结钢筋可采用中6、间距不大于600mm,按梅花形布置,人防工程外墙的拉结钢筋间距不大于500mm。
(3)可通过在长墙的暗柱或附墙柱两侧增加水平分布筋来抵抗混凝土的收缩应力,避免在暗柱或附墙柱两侧发生收缩应力裂缝。
(4)结构施工图设计总说明的“施工要求”部分应根据群体建筑的实际情况包括以下内容。
1)地下室墙体采用跳仓法或设置后浇带。跳仓法仓格间距不宜大于40m,并应根据计算确定,后绕带间距不宜大于30m。应注意采用跳仓法施工时不应惨加膨胀剂。
2)有条件时,应允许混凝土配合比按掺粉煤灰设计,并将混凝土60d或90d强度作为配合比的设计依据。
3)混凝土保温养护不应少于7~14d。
4)严格避免已施工完毕的墙体在冬季外露,地下室外墙施工完毕后应及时回填土。无地上房屋的地下室顶板浇筑后,当强度达到设计值时,也应尽快完成顶板回填土,避免顶板顶面直接暴露在大气环境中。此外,还应避免大量填土集中堆载或在顶板上行驶重载卡车。
5)应按《高性能混凝土应用技术指南》要求确定满足设计文件规定的混凝土性能(如强度、耐久性和长期性能要求等)配合比设计。
6)应提出混凝土的性能设计要求,包括强度等级、抗渗性能、抗冻性能、抗硫酸盐腐蚀性能、抗氯离子渗透性能、抗碳化性能、预防碱骨料反应要求、混凝土干燥收缩率控制要求等。
4 总结
总而言之,地下室混凝土墙体裂缝是建筑工程中的常见问题,想要得到有效的控制,就必须要从材料选购的严格把关、优秀的混凝土性能、重点控制混凝土的养护方法和养护时间、合理的运用整体浇筑与工程结构设计等等方面入手。在当今经济产业如此发达的背景之下,做到有效防止和应对地下室混凝土墙体出现裂缝才是建筑行业的首要任务。
参考文献
[1]麦润强.浅谈地下室混凝土墙体裂缝成因及预防措施[J].江西建材,2016(11):88-90.
[2]侯振光,许有有.地下室混凝土墙体裂缝产生原因及控制措施[J].建筑工程技术与设计, 2016(27):33-34.
论文作者:廖阳太
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/17
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 墙体论文; 地下室论文; 钢筋论文; 顶板论文; 性能论文; 《基层建设》2016年第34期论文;