地下室擋土墻混凝土裂縫的成因與防治措施

1、地下室檔土墻混凝土裂縫的成因與防治措施王 強(qiáng)某高層建筑檐口高度米, 該工程地上三十四層 , 地下兩層 , 地下室面積為55000 , 地下室筏板面標(biāo)高米, 抗水板板面標(biāo)高米 , 地下室頂板面標(biāo)高米。主樓基礎(chǔ)采用米厚的筏板基礎(chǔ), 其余為承臺(tái)基礎(chǔ) , 地下室抗水板厚 400mm,由后澆帶劃分為十六個(gè)區(qū)域。地下室承臺(tái)和底板于2010 年 04 月底開工 ,07 月上旬頂板澆筑完成。地下室外墻設(shè)計(jì)厚度負(fù)二層400mm、負(fù)一層為 300 厚，混凝土強(qiáng)度為 C35（承受上部主樓的地下室外墻為C40）。地下室從四月底至七月上旬按后澆帶的劃分區(qū)段的先后順序進(jìn)行施工, 分區(qū)的混凝土澆筑完畢后的第十天拆開墻柱的側(cè)

2、模 , 結(jié)果發(fā)現(xiàn)地下層的剪力墻體出現(xiàn)多條裂縫, 特別是大部分地下室擋土墻（部分內(nèi)墻）與水平方向垂直相交的次梁作用處,有一條從梁底到基礎(chǔ)頂?shù)募?xì)裂縫, 但未發(fā)現(xiàn)貫穿性裂縫。上述裂縫的寬度一般在以上 , 少部分在以下 , 這些裂縫較有規(guī)律 : 比較豎直，兩端尖細(xì)、中間寬 , 是在墻模板拆除時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫的 , 可以肯定它不是外荷載引起的裂縫（因?yàn)楫?dāng)時(shí)尚未上荷、擋墻外側(cè)亦未回填土方以及整個(gè)梁板模板支架尚未拆除） , 經(jīng)過初步分析，它應(yīng)該是混凝土溫度收縮時(shí)所引起的干縮裂縫。1 墻體裂縫分析材料方面的分析摻合料的總摻量過多。該工程地下室墻體設(shè)計(jì)厚度為 400mm,屬大厚度混凝土墻體 , 為了降低水化熱 , 在

3、買不到礦渣水泥的情況下 , 現(xiàn)場(chǎng)砼攪拌站在普通硅酸鹽水泥中 , 摻合了水泥用量的 18的粉煤灰和 7的磨細(xì)礦渣。按現(xiàn)有大體積砼施工規(guī)范 , 粉煤灰或礦粉摻量不得大于水泥用量的 15, 兩者合摻時(shí)不得大于水泥用量的 20。從理論上講 , 粉煤灰取代部分水泥可以降低水泥的水化熱升溫 , 有助于減少混凝土的溫度收縮和干燥收縮。但本工程除了摻入粉煤灰之外 , 還摻入了磨細(xì)礦渣 , 摻合料的總摻量過多。 摻合后的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量較大 , 但保持水分的能力較差 , 泌水性較大 , 使混凝土的干縮性增大。配置 C35和 C40混凝土的單方水泥用量過大。 本工程的 C40混凝土 , 在扣除取代摻合料后的水泥用量

4、還需 360Kg/m3。由于水泥用量多 , 導(dǎo)致混凝土多余水分增大?；炷潦?, 收縮也加大?；炷劣盟慷唷?該工程地下室混凝土采用泵送混凝土 , 坍落度較大為150mm，摻水量達(dá)到了 190Kg,水灰比超過了，其結(jié)果也增大了混凝土的收縮 , 增大了墻體開裂的可能性。原材料溫度過高。砂、石料場(chǎng)完全暴露在露天，未采取有效措施予以遮擋，加之是在夏季的高溫時(shí)節(jié)施工，致使砂石入主機(jī)后攪拌出來(lái)的拌合物溫度過高，增加了混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的可能性。設(shè)計(jì)方面的分析鋼筋保護(hù)層厚度太厚。地下室外墻豎向鋼筋設(shè)計(jì)為 18200,水平筋為 16, 位置在豎筋的內(nèi)側(cè) , 地下室外墻外側(cè)豎向鋼筋保護(hù)層要求為 40mm

5、,內(nèi)側(cè)為 20mm,這樣從墻體外表面到抗收縮的水平筋的尺寸分別為66mm和 46mm,此尺寸為地下層外墻體表面素混凝土的厚度, 特別是地下室消防水池的墻體,其豎向鋼筋保護(hù)層的厚度要求為 50mm,即從墻體表面到抗開裂的水平筋素混凝土厚度達(dá)到 76mm。造成墻體表面存在著一層厚厚的素混凝土。 當(dāng)混凝土澆注后 , 水化熱在墻體內(nèi)部和墻體表面由于散熱不一樣 , 溫度也不一樣 , 內(nèi)部溫度高 , 表面溫度低 , 形成溫度梯度 , 使混凝土墻體內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力 , 表面產(chǎn)生拉應(yīng)力 , 拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí) , 即產(chǎn)生裂縫。裂縫一般是從表面向內(nèi)部發(fā)展 , 而本工程地下室墻體鋼筋保護(hù)層太厚 , 超出混

6、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定 , 又沒有對(duì)保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施 , 客觀上助長(zhǎng)了表面收縮裂縫向墻體內(nèi)部發(fā)展 , 本工程地下剪力墻的裂縫應(yīng)該與鋼筋保護(hù)層厚度太厚分不開。墻體中水平筋直徑和間距大。 在一般情況下 , 對(duì)有防裂要求的結(jié)構(gòu) , 設(shè)計(jì)上對(duì)鋼筋的選用是采用密和小的手法 , 本工程若采用 14100 150, 防裂效果可能更好。用后澆帶代替伸縮縫。 后澆帶代替伸縮縫 , 其間距應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。規(guī)定現(xiàn)澆式地下室墻類結(jié)構(gòu) , 室內(nèi)或土中最大間距為 30 米,露天為 20 米。而本工程地下室后澆帶的劃分原則 , 只考慮設(shè)置在受力和變形最小的部位 , 即主樓與裙摟交接處。 后澆帶的

7、間距超過表中的規(guī)定距離 ( 很多地方間距達(dá)到了 38 米) 。該工程地下室面積大 , 單層面積達(dá)到了 27000 。需要等地下結(jié)構(gòu)全部施工完畢 , 結(jié)構(gòu)驗(yàn)收合格 , 外墻防水經(jīng)試水驗(yàn)收合格后 , 方可回填土方。水平方向的次梁直接作用在擋土墻上。根據(jù)觀察，凡是梁直接作用在擋墻上的，梁底下豎向開裂占了絕大部分；而直接作用在柱上的梁底下，則基本上未發(fā)現(xiàn)有開裂的跡象。若是在次梁作用的擋墻部位增設(shè)構(gòu)造暗柱，防裂效果可能會(huì)更明顯。實(shí)踐證明，在后續(xù)工程中，采用了該作法的要比未采用的抗裂效果要好得多，而此種構(gòu)造作法往往在設(shè)計(jì)時(shí)被忽略了。其它方面的分析養(yǎng)護(hù)不到位、不及時(shí)。雖然現(xiàn)場(chǎng)也對(duì)內(nèi)、外墻和柱進(jìn)行養(yǎng)護(hù) , 但

8、往往只淋在了板的頂面上 , 有時(shí)偶而也會(huì)對(duì)外墻外側(cè)模板淋一下 , 但水分很快順模板流下 , 對(duì)外墻的混凝土起不到養(yǎng)護(hù)作用，加之該墻體工程施工時(shí)的幾天氣溫較高 , 氣溫近 35。而外墻體澆筑混凝土后第十天才拆模 , 對(duì)墻體來(lái)說 , 這十天的養(yǎng)護(hù)完全不到位 , 模板拆開后 , 發(fā)現(xiàn)墻體 23 米之間就有一條收縮裂縫 , 這是側(cè)墻面無(wú)養(yǎng)護(hù)到位的例證?，F(xiàn)場(chǎng)建的攪拌站，其操作人員業(yè)務(wù)水平不高，存在設(shè)備計(jì)量不準(zhǔn)確、擅自聽作業(yè)人員的話而加大砂率的情況發(fā)生；同時(shí)砂、石的現(xiàn)場(chǎng)含水量發(fā)生變化時(shí)，未請(qǐng)示作適當(dāng)?shù)氖┕づ浜媳日{(diào)整。加之現(xiàn)場(chǎng)攪拌站場(chǎng)地內(nèi)缺乏有效的管理，致使場(chǎng)內(nèi)排水不暢，污染了砂石原材料，使得含泥量超標(biāo)。2

9、 防治措施要避免混凝土產(chǎn)生裂縫，首先應(yīng)了解混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及其過程，對(duì)混凝土的開裂現(xiàn)象，一直被簡(jiǎn)化為完全彈性體來(lái)對(duì)待的。受約束的混凝土產(chǎn)生收縮時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，拉應(yīng)力的大小就等于收縮應(yīng)變與混凝土彈性模量的乘積。當(dāng)混凝土的收縮到達(dá)一個(gè)極限，即產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就被拉裂而出現(xiàn)裂縫。但實(shí)際上混凝土所產(chǎn)生的部分拉應(yīng)力會(huì)被徐變松弛所釋放，釋放后的實(shí)際應(yīng)力才決定混凝土是否裂開。另外，隨著混凝土早期強(qiáng)度的提高，混泥土的彈性摸量迅速增加，同時(shí)也將喪失較大的應(yīng)力、松弛能力。所以要提高混凝土抗裂性能，不但要減小混凝土的收縮，而且還要降低混凝土的早期彈性摸量和提高早期應(yīng)力松弛能力。而

10、降低混凝土的早期彈性模量和提高早期應(yīng)力松弛能力的有效途徑是降低混凝土的早期強(qiáng)度。裂縫防治的施工措施混凝土拌制應(yīng)有詳細(xì)的技術(shù)要求。 商品混凝土應(yīng)嚴(yán)格記錄每車混泥土的攪拌時(shí)間、出站時(shí)間、進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、開始澆筑時(shí)間，并分批匯總分析?；炷翑嚢枨皯?yīng)嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行各種原材料的計(jì)量， 并根據(jù)原材料的含水率變化對(duì)設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行調(diào)整。應(yīng)保證混凝土的攪拌時(shí)間，混凝土拌合物的入模坍落度不宜過大，嚴(yán)禁在攪拌機(jī)以外二次加水?dāng)嚢琛；炷翝仓r(shí)，應(yīng)保證振搗地時(shí)間和位置，防止漏振、欠振和過振。嚴(yán)禁用振搗棒撬拔鋼筋或用振搗鋼筋的方法振搗混泥土。 對(duì)于鋼筋密集部位的混凝土宜采用小直徑振搗器或體外振搗方法振搗。 對(duì)已初搗的混

11、凝土不應(yīng)再進(jìn)振搗，避免破壞已形成的混泥土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而應(yīng)帶其充分凝固以后按施工縫的接搓進(jìn)行處理。裂縫防治的技術(shù)措施添加使用高效能的減水劑，降低水灰比，減少用水量。盡量避免添加使用早強(qiáng)劑。優(yōu)化混凝土配合比以及粗骨料的顆粒級(jí)配， 控制好外加擠的摻量以及質(zhì)量，嚴(yán)把材質(zhì)關(guān)。沖洗砂石，降低含泥量和入機(jī)攪拌時(shí)的原材料溫度。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù) , 拆模后除及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)外，墻面輔以噴灑養(yǎng)生薄膜或養(yǎng)護(hù)劑。定期組織攪拌站操作人員進(jìn)行技能培訓(xùn)。 除了掌握必要的設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)外，適當(dāng)對(duì)混凝土原材料方面的知識(shí)加以應(yīng)用培訓(xùn)。3 裂縫處理建議寬度小于或等于的非貫穿裂縫， 對(duì)結(jié)構(gòu)承載力及持久強(qiáng)度無(wú)有害影響，此類裂縫可不做處理 。寬度大于的非貫穿裂縫。此類裂縫