摘要:随着社会、经济的不断发展,城市建筑中出现了各种类型的地下室,从而增加了土地的利用率,有效缓解了城市土地资源的紧张局面。但是,由于地下室的长度较长、体积较大,很容易出现各种裂缝而发生渗漏现象,给工程的安全带来一定的隐患。本文在分析地下室混凝土结构裂缝成因的基础上,对其抗裂防渗技术进行了探讨。
关键词:地下室;混凝土施工;抗裂防渗技术
1 地下室混凝土结构产生裂缝原因分析
1.1 混凝土开裂原理
混凝土属于刚性建筑材料,其特点是强度和刚度较高,不易变形,造价较为低廉,缺点则是较易开裂而发生渗漏。从力学方面看,混凝土材料在硬化过程中会受到各种复杂的外力作用而产生应力,同时,当环境的温度变化较大时,材料自身的体积也会随之发生变化,当这种体积的变化受到约束时,就会在材料的内部产生温度应力,当以上这些应力超过其自身 的抗拉强度时就会造成混凝土开裂而发生渗漏现象。
1.2 地下室混凝土结构易产生裂缝的部位及其原因分析
⑴地下室外墙
地下室外墙一般都比较长,当外墙的混凝土结构浇筑结束后,混凝土在硬化过程中由于失水而出现干燥收缩,在这个干燥收缩过程中,外墙的底部、顶部不但会受到一定的约束,而且也受到外界环境的影响,在两者的共同作用下就产生了较大的收缩应力,当收缩应力超过一定限度时,就会在混凝土外墙上产生裂缝。
⑵地下室承台底板
在建筑工程中,地下室的面积一般都比较大,即使在设计上已经通过后浇带将其分为多个区域,每个区域也仍然具有不小的面积,再加上地下室承台的尺寸通常也比较大,一次浇筑混凝土的数量也比较大,当地下室承台底板的混凝土结构浇筑完成后,混凝土中的水泥由于发生水化现象而释放出大量的水化热,致使混凝土结构在内部与外部之间出现较大的温差,从而带来一定的温度应力。另外,混凝土在逐渐硬化过程中,其体积会由于失水而出现干燥收缩现象,同时,混凝土在环境温度、湿度和约束状态 等外部条件的影响下,也会产生收缩应力。当温度应力或收缩应力值达到一定程度时,就会导致地下室承台底板开裂而发生渗漏现象,因此,温度应力和收缩应力就是造成地下室承台底板开裂的主要原因。
⑶地下室其他部位
在地下室混凝土结构中,除了外墙和承台底板之外,地下室的楼板和顶板部位也有可能出现开裂而造成渗水现象,通常都是由干燥收缩或施工堆载等原因所造成。
2 地下室混凝土施工中的抗裂防渗技术措施
2.1 优化混凝土结构的配筋设计
在地下室混凝土结构中,对于受到干燥收缩变形或温度变化而导致的裂缝,通常可通过优化配筋设计的方法来阻止裂缝的形成,从而达到抗裂防渗的效果。一般情况下,地下室的混凝土结构可在计算配筋的基础上,采取细而密的配筋方式来合理布置钢筋,从而达到加强构造配筋的目的,即以较密的钢筋来加强对相邻混凝土的约束,以避免或降低混凝土出现裂 缝的机率。
2.2 合理选择混凝土的原材料
⑴水泥
水泥的抗裂性能对于混凝土的抗裂性能有着重要的影响。试验证明,水泥的抗裂性能跟水泥的C4AF含量、C3A含量、碱含量及其早期的强度等因素有关,水泥的C4AF含量、C3A含量和碱含量越低,水泥的抗裂性能就越好,混凝土结构的抗裂性能也就越好,而水泥早期的强度越高,其抗裂性能反而越差,混凝土结构的抗裂性能也就越差。因此,为了提高地下室混凝土结构的抗裂防渗性能,一般可在满足设计要求的基础上,选择早期强度低、碱含量低、C4AF含量低和C3A含量低的水泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,由于不同种类的水泥在掺合料方面有所不同,混凝土的干燥收缩值也存在着相应的差异,而混凝土的干燥收缩值越小,其抗裂防渗性能 就越强,在比较常用的普通硅酸盐水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥三者中,在收缩值方面,粉煤灰水泥<普通硅酸盐水泥<矿渣水泥,因此,采用粉煤灰水泥的混凝土结构,其抗裂防渗性能最好,普通硅酸盐水泥次之,矿渣水泥最差。
⑵粗骨料
混凝土中的粗骨料一般为石子,试验证明,混凝土的收缩值与粗骨料有着较大的关系。各种常用粗骨料的收缩值大小关系为:石英岩<石灰岩 <花岗岩<板岩<砂岩。在地下室混凝土结构中,基于抗裂防渗性能方面的考虑,一般宜从石英岩、石灰岩和花岗岩这三者中选择。
⑶外加剂
混凝土中的外加剂主要有减水剂和膨胀剂。一方面,可在混凝土中掺加减水剂,以减少拌和水的用量,这样可以减少混凝土在硬化过程中因水分流失而造成的收缩,从而避免或减少开裂现象。另一方面,还可以在混凝土中添加膨胀剂,用以对混凝土的收缩进行补偿,从而避免或降低混凝土收缩造成的开裂现象。
2.3 优化混凝土的配合比
通过对混凝土的配合比进行优化,能够使混凝土拌合物的和易性、流动性、保水性和粘聚性等得到改善和提高,从而避免或降低混凝土的泌水与离析现象,并减少混凝土的干缩变形。其中,水灰比对混凝土的收缩有着非常重大的影响,选择了合理的水灰比,就能够对温度裂缝进行有效地控制。一般情况下,对于超长型的地下室外墙,其水灰比通常要控制在 0.4以上。
2.4 加强对混凝土施工过程的控制
在混凝土从浇筑到养护这一系列施工过程中,稍有不慎就会导致裂缝的出现,因此,在地下室混凝土施工中,加强对混凝土施工过程的控制是一种比较重要的抗裂防渗技术措施。首先,在浇筑混凝土时应当对混凝土的入模温度进行严格控制。尤其是在夏季高温天气下进行施工时,必须采取各种有效的措施来降低混凝土的温度,当地下室的混凝土外墙比较长或高度较高时,可通过分层浇筑、分段浇筑等方法来加强混凝土的散热。其次,在浇筑混凝土过程中还要切实加强振捣工作,以避免出现孔隙过量现象。只有确保混凝土的空隙率达到设计要求,才能够保证地下室混凝土结构具有较好抗裂防渗性能。再次,要加强对地下室混凝土结构的养护。在混凝土的硬化过程中,其内部热量主要从表面散发,这时必须确保混凝土表面的水分足够,才能加速热量的散发,以避免混凝土发生开裂现象,因此,在养护期间必须认真做好混凝土表面的保湿养护工作。一般情况下,在混凝土拆模后,可在其表面覆盖麻袋,并配以浇水进行养护。
2.5 合理掺加外加剂
在地下室混凝土工程尤其是具有超长外墙的地下室工程中,通常会在混凝土内掺加适量的外加剂,以提高其抗裂防渗能力。在地下室工程中应用得比较普遍的外加剂主要是高抗裂膨胀剂,膨胀剂掺入混凝土中后会跟水起水化反应,使其体积膨胀变大,并在混凝土内部产生适量的预应力,当混凝土内部出现温度应力时,这个预应力就能够对其进行有效抵消,从 而避免了温度应力过大而造成温缩裂缝。另外,由于大多数的抗裂膨胀剂都属于有机体,跟水发生水化反应后能够产生大量的结晶体,并进入到混凝土中的细小孔隙中去,不但降低了混凝土的孔隙率,还提高了混凝土的整体强度,并最终提高了混凝土的抗裂防渗能力。
结束语
随着我国建筑行业的蓬勃发展,在现代的各种建筑工程中,一些施工难题逐步得到了解决,从而很大程度的提高了现代建筑的工程质量。在现代的地下室混凝土工程中,由于长期伴随的裂缝问题,严重的制约了地下室功能的最大程度发挥。本文通过对地下室混凝土工程抗裂技术的浅析,相信读者对其也有了更深层次的认识。总而言之,为了保证地下室混凝土工程的质量,就必须对其采取相应的抗裂措施。
参考文献:
[1]吴元琴.高层建筑地下室防水工程施工技术浅析[J].中国新技术新产品,2017(22).
[2]黄国林.探讨地下室防水工程渗漏的原因及防治措施[J].中华民居,2012(1).
[3]茅苏穗.超长地下室外墙混凝土抗裂防渗漏的施工实践[J].四川建材,2013,39(1).
[4]马建平.浅探地下室外墙抗裂防渗施工技术[J].大陆桥视野,2016,17(12).
论文作者:林国钦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/18
标签:混凝土论文; 地下室论文; 应力论文; 混凝土结构论文; 水泥论文; 裂缝论文; 外墙论文; 《基层建设》2018年第5期论文;